تعیین هم زمان یون هایIII))Al ، Cu(II)،Fe(II) در محیط های آبی: بااستفاده از روش اسکپتروفوتومتری UV-Vis به همراه رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLS)

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری شیمی تجزیه-دانشکده علوم- دانشگاه سمنان

2 دانشکده شیمی، دانشگاه سمنان، سمنان ، ایران

3 دانشیار شیمی تجزیه-دانشکده شیمی- دانشگاه سمنان-سمنان

چکیده

یون هایIII))Al ، Cu(II) ،II))Fe نقش مهمی در محیط زیست و سلامتی انسان، کشاورزی و صنعت ایفا می کنند. از این رو اندازه گیری آنها با روش اسکپتر و فوتومتری برنامه ریزی گردید. شناساگر اریوکروم سیانین R (ECR) به عنوان واکنش گری که با هر سه یون تشکیل کمپلکس رنگی می دهد شناسایی گردید. روش رگرسیون PLS جهت غلبه بر هم پوشانی طیف ها استفاده گردید. در عملیات بهینه سازی pHبرابر 0/6 ، زمان واکنش 30 دقیقه و غلظت واکنش گر 150 میلی گرم بر لیتر برای واکنش و ناحیه طول موجی 450 تا 650 نانومتر جهت اندازه گیری مناسب تشخیص داده شد. کالیبراسیون تک عنصری و چند عنصری با شرایط فوق انجام گردید. برای سه یون الومینیوم(3+) ومس(2+) و اهن(2+) , محدوده غلظت مناسب برای اندازه گیری چند عنصری به ترتیب0.60– 0.06 ، 3.0-1.0 و 1.0- 0.20 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. این محدوده غلظتی برای اندازه گیری این یون ها بر طبق استاندارد سازمان جهانی سلامت (WHO) مناسب است. تعداد فاکتورهای بهینه برای اندازه گیری چند عنصری به ترتیب 4، 6 و 8به دست آمد. مقدار R2pred برای این یون ها به ترتیب 0.76، 0.93، 0.73 به دست آمد. جهت ارزیابی قدرت پیش بینی مدل های پیشنهادی 21 محلول سا خته شده با این یون ها مورد آزمایش قرار گرفت که روش بازیابی مناسبی را نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Simultaneous analysis of Al(III), Cu(II) and Fe(II) ions in aqueous solutions : using partial least squre(PLS) method based UV-Vis spectrophotometry

نویسندگان [English]

  • gholamhasan shrifzade 1
  • Alireza Asghari 2
  • Maryam Rajabi 3
1 analytical chemistry studenn-science faculity-semnan university-semnan -iran
2 Department of Chemistry, Semnan University, Semnan 35195-363, Iran
3 associated professor-science faculity-semnan university-semnan iran
چکیده [English]

Abstract: Al(III), Cu(II) and Fe(II) ions have important role in human health , environment , agriculture and industry. The aim of this work is sensing and simultaneous determination of of these ions in aqueous solution. It was distinguished that Eriochrome cyanine R (ECR) can form coloured complexes by all of these ions. PLS regression method was applied to overcome the overlapping of peak spectrum in UV-Vis region. In optimization operation, wavelength range of 450-650 nm, pH = 6, time reaction=30 min and ligand concentration = 150(mg/L) were selected for subsequent single ion calibration and multicomponent analysis. Dynamic range for Al(III), Cu(II) and Fe(II) ions are 0.06 - 0.60 and 1.0-3.0 and 0.20 – 1.0( mg/L) in multicomponent regression analysis respectively. Optimum factor number for determination of these ions was found 4, 6, 8 and R2 (pred) was 0.76,0.93 and 0.73 respectively. For evaluation of PLS model, 21 synthetic solution was made from Al(III), Cu(II) and Fe(II) ions and tested by proposed model. It was proved that method was very appropriate for precision and accurate analysis of these ions simultaneously

کلیدواژه‌ها [English]

  • Eriochrome cyanine R
  • Al(III)
  • Cu(II)
  • Fe(II)
  • Partial least squre
  • UV-Vis Spectrophotometry
[1] E. Yildiz, S. Sacmaci, M. Sacmaci, A. Ulgen, Food Chem., 237 (2017) 942.

[2] S. Singh, D. K. Tripathi, S. Singh, S. Sharama, N. K. Dubey, D. K. Chauhan, M. Vaculik, Environ. Exp. Bot., 137 (2017) 177.

[3] F. Lebre, D. Bonto, J. Ribeiro, M. Colaco, G. Borchard, M. C. Pedroso delima, O. Borges, Int. J. Pharm., 527 (2017) 103.

[4] M. L. De bonfils – Lahovary, L. Laffont, C. Blanc, Corros. Sci., 119 (2017) 60.

[5] C. S. Magrina, R. Musacco – Sebio, J. M. Acosta, S. Bajicoff, P. P. Fleitas, A. Boveris, M. G. Repetto, J. Inorg. Biochem., 166 (2017) 5.

[6] R. Torres, G. T. Lapidus , Waste manage., 60 (2017) 561.

[7] E. S. Eshak, H. Iso, K. Maruyama, I. Muraki, A. Tamakoshi, Clin. Nutr., (2017) 1.

[8] M. S. Arain, S. A. Arain, T. G. Kazi, H. I. Afridi, J. Ali, Naeemullah, S. S. Arain, K. D. Brahman, M. A. Mughal, Spectrochim. Acta Part A 137 (2015) 877.

[9] B. B. Nanda, R. R. Biswal, R. Acharya, J. S. B. Rao, P. K. Pujari, J. Radional. Nucl. Chem, 302 (2014) 1471.

[10] N. Solovyer, M. Vinceti, P. Grill, J. Mandrioli, B. Michalke, Anal. Chim. Acta, 973 (2017) 25.

[11] J. Yu, S. Yang, Q. Lu, D. Sun, J. Zheng, X. Zhang, X. Wang, W. Yang, Talanta, 164 (2017) 216.

[12] A. Gonzalez, R. R. Mesquita, J. Avivar, T. Moniz, M. Rangel, V. Cerda, A. S. Rangel, Talanta, 167 (2017) 703.

[13] H. Chen, Z. Li , X. Liu, J. Zhong, T. Lin, L. Guo, F. Fu , Spectrochim. Acta Part A, 185 (2017) 271.

[14] K. D. Pessoa, W. T. Suarez, M. F. Dosreis, M. K. Franco, R. L. Mereira, V. B. Santos, Spectrochem. Acta Part A, 185 (2017) 310.

[15] B. Peng, G. Chen. K. Li , M. Zhou, J. Zhang, S. Zhao, Food Chem., 230 (2017) 667.

[16] S. Rana, S. K. Mittal, N. Singh, J. Singh, C. E. Banks, Sensor. Actuator. B, 239 (2017) 17.

[17] Y. Zhu, D. Pan, X. Hu, H. Han, M. Lin, C. Wang, Sensor. Actuator. B, 243 (2017) 1.

[18] M. Elbadry Mohamed, Russ. J. Elechtrochem., 52 (2016) 754.

[19] T. Bennur, Z. Khan, R. Kshirsagar, V. Javdekar, S. Zinjarde, Sensor. Actuator. B, 233 (2016) 684.

[20] Y. Han, Y. Li, W. Si, D. Wei, Z. Yao, X. Zhang, B. Du, Q. Wei, Spectrochim. Acta A, 79 (2011) 1546.

[21] E. Dinc, D. Baleanu, G. Ioele, M. Deluca, G. Rogno, J. Pharmaceut. Biomed. Anal., 48 (2008) 1471.

[22] A. Safavi, H. Abdollahi, R. Mirzanjani, Spectrochim. Acta A, 63 (2006) 196.

[23] H. Khajehsharifi and S. Soleimanzadegan, J. Appl. Chem., 7(25) (2013) 31.

[24] M. Rohani Moghadam, S. M. Poorakbarian Jahromi, A. Darecordi, Food Chem., 192 (2016) 424.

[25] هاشمی، سید حسین; مجله شیمی کاربردی˓ شماره 42 (1396) ص 109.

[26] P. Geladi, L. Hadjiiski, P. Hopke, Chemometer. Intell. Lab. Sys. , 47 (1999) 165.

[27] L. A. Sarabia and M. C. Ortiz, Reference module in chemistry, 1 (2009) 345.

[28] D. L. Pavia, G. M. Lampman, J. S. Kriz, Introduction to Sepctorscopy, A Guide for Students.

[29] R. D. Braun, Introduction to Chemical Analysis, McGraw-Hill company, New York, NY (1982).

[30] G. Sharifzadeh, A. Asghari and M. Rajabi, RSC. Adv., 7 (362) (2017) 5362.

[31] M. De Luca, F. Oliverio, G. Ioele, G. Ragno, Chemometer. Intell. Lab. Sys., 96 (2009) 14.