Determinación espectrofotométrica e identificación de Cd(II) con piriliden-o-hidroxianilina

TRABAJOS DE COLABORACION DEPARTAMENTO DE QUIMICA ANALITICA SECC oN DE QUIMICA ANALITICA DEL C.S.I.C. FACULTAD DE CIENCIAS. UNIVERSIDAD DE GRANADA DETERMINACION ESPECTROFOTOMETRICA E IDENTIFICACION DE Cd(II) CON PIRILIDEN-O HIDROXIANILINA po F. CAPITAN, F. SALINAS, L. F. CAPITAN-VALLVEY RESUMEN Se es udia el complejo que o ma la 2-pi iliden-o-hid oxianilina (R) con Cd(II) ,cuya es equiome ia es 3:1 (R: Gd). Se p opone un mé odo pa a la de e minación espec o o omé ica de Cd(I!) en e 1 y 4 ppm y un p ocedimien o pa a la iden i ica·ción de Cd(I!) (D = 1: 1.500.000). En ambos se es udia la in e e encia causada po nume osos iones. SUMMARY The s ioichiome y o he complex o igina ed by he 2-py ilidene-o hyd oxyaniline wi h he ion Cd(II) has been ound 3: 1 (R: Cd). A new spec opho ome ic me hod o he de e mina ion o ,cadmiun, be ween 1 and 4 ppm. as well as a quali a i e p ocedu e o es ing Cd(II) (D = 1: 1.500.000) is des,c ibed. In bo h o hem he in e e ence o igi na ed by o eing ions a e in es iga ed. RESUMÉ L'é ude du ,complexe 2-py ilidene-o-hyd oxyaniline a ec le ion Cd(I!) nous a pe mis és abli le eppo moleculai e 3: 1 (R: Cd), une mé hode pou la de e mina ion sp'ec opho ome ique de Cd(II) en e 1 e 4 ppm, e un esay quali a i e pou ce e ion (D = 1: 1.500.000). On é ude l'in iuence de plusleu s ions. A s Pha maceu ica. Tomo XVIII. Núm. 3. 1977. 380 ARS PHARMACEUTICA INTRODUCCION En un abajo an e io (1) indicábamos que la sensibilidad de las eacciones que ienen luga en e la 2-pi iliden-o-hid o_ xianilina y di e sos iones me álicos aumen a po ex acción, p oduciéndose además enómenos de sol a oc omismo. Tal es el caso del complejo de Cd (II) que en disolución acuosa mues a colo ama illo (pD = 6'3), mien as que ex aído en clo o o mo p esen a colo ojo (pD = 6'8). La ele ada sensibilidad de es e p oceso nos indujo a su es udio. A a és de los esul ados que a con inuación se esumen, se ap ecia que al ex acción puede aplica se an o a su de e  minación espec o o omé ica como a su de ección en placa de oque. PARTE EXPERIMENTAL Disoluciones y apa a os u ilizados -Disolución de Cd(II) 0'1 M, = 0'9196: p epa ada a pa i de (NOah Cd Me ck R. A. Y con as ada complexomé icamen e. Po adecuada dilución se p. epa a on disoluciones 10-3. M, = 0'9196. -Disolución de 2-pi iliden-o-hid oxianilina 4.10-' M en clo o o mo. -Disolución de 2-pi iliden-o-hid oxianilina al 1% ·en clo o o mo. La 2-pi iliden-o-hid oxianilina ue sin e izada po noso os según se desc ibe en un abajo an e io (1). -Disoluciones de iones de 1 g /1. Fue on p epa adas po pesada de la can idad su icien e de la sal sódica o po ásica en el caso de los aniones y de ni a os siemp e que ue posible en el caso de los ca iones, y disolución pos e io en agua, o en ácido en los casos en que ue necesa io. Todas las sus ancias u iliza das e an de calidad R. A. -Iodu o po ásico al 50%. -Tiosul a o sódico al 20%. -Ta a o sódico al 20%. -Tiociana o po ásico M. ARS PHARMACEUTICA 381 -Cianu o po ásico 0'5 M. -Resina de cambio iónico Dowex 1 x 8 (50- 100 mallas en ci- clo Cl-). -Espec o o ome o Beckman modo Ac a (IlI). -pH-me o Beckman modo Resea ch. RESULTADOS Y DISCUSION Es udio espec o o omé ico del complejo Espec o del complejo ex aído en clo o o mo y es abilidad. Se ealizó el espec o sob e una disolución clo o ó mica con seguida po ex acción de 25 mI. de disolución acuosa que con enía 0'5 mI. de Cd(Il) 10-3 M; = 0'9196 Y 1 mI. de NH40H conc. con 25 mI. de disolución del eac i o en clo o o mo. En la igu a núm. 1 se ep esen an los espec os de abso  ción del complejo y del eac i o. El máximo de abso ción del 400 450 500 550 600 A(nm) Figu a núm. l.-Espec os de abso ción en ,clo o o mo. !. 2-pi ilid,en o-hid oxianilina 4.10-4 M. II. '2-pi iliden-o-hid o xianilina: Cd(II), 4.10-4 M. 382 ARS PHARMACEUTICA complejo se encuen a a 500 nm (E = 24.600), longi ud de onda en la que el eac i o no abso be. Medida la abso bancia del ex ac o a di e sos iempos en con amos que disminuye lige amen e du an e las es ho as siguien es como mínimo. In luencia del pH sob e la ex acción del complejo Se ealizó ope ando en o ma desc i a y ajus ando el pH con la can idad adecuada a NaOH o NH¡OH. De los esul ados ob enidos, que se ep esen an en la igu a 2, se deduce que es en ajosa la ex acción a pa i de disolu ciones amoniacales de pH supe io a 10, pues, además de se algo mayo es, los alo es de las abso bancias leídas, pe manecen in a iables den o del in e alo de pH comp endido en e 10 y 12. 1I ).:500nm 400 300 200 100 7 8 9 10 11 12 pH Figu a núm. 2.-In iuencia del pH sob e la ex ¡¡¡cción del complejo 2-pi iliden-o-hid oxianilina: Cd(II). l. Medio NaOH I . Medio amoniacal. ARS PHARMACEUTICA 383 Elegimos, po an o, es e medio pa a la ealización de la expe iencias siguien es. In luencia de la ue za iónica y del iempo de ex acción Se ealiza on ex acciones, en la o ma desc i a, sob e di soluciones que con enían 0'5 mI. de Cd (II) lO-S M; = 0'9196, 1 mI. de NH¡OH concen ado (17 M) Y N03K al obje o de ajus a la ue za iónica a los alo es 0'05, 0'1 Y 1 M. Las abso bancias medidas en el ex ac o a 500 nm son 0'482, 0'499 Y 0'513, espec i amen e, lo que implica una lige a in luencia de la ue za iónica, po lo que, en las siguien es expe iencias se ajus a el alo a 0'1 M en NOsK. Las opo unas expe iencias nos lle a on a la conclusión que an o en es as condiciones como en las an e io men e ci adas el iempo de ex acción adecuado es de 1 minu o. gs equiome ía del complejo o mado Se es udia po los mé odos de Job (2), Yoe-Jones (3), y de Ha ey-Manning (4), aplicados a es e sis ema de dos ases. En odos los casos la abso bancia del ex ac o clo o ó mico se mide a 470, 500 Y 520 nm. Los esul ados ob enidos po los es mé odos ( igu as núm. 3, 4, 5 Y 6) indican que el complejo ojo ex aído co esponde una es equiome ía 1: 3 (Cd (II): H), lo que pa ece indica que la 2-pi iliden-o-hid oxianiJína se com po a, en es e caso, como ligando biden ado. De e minación espec o o omé ica de Cd(Il) Cumplimien o de la ley de Bee Se comp obó midiendo la abso bancia de una se ie de ex a.c os clo o ó micos ob enidos a pa i de disoluciones que con e nían de 0'5 a 5 ppm de Cd (II), 1 mI de NH¡OH concen ado, 10 mI. de NOsK 0'25 M y agua des ilada has a 25 ml La ex acción se ealizó con 25 cc. de disolución clo o ó mi ca de 2-pi iliden-o-hid oxianilina. Los esul ados ob enidos son (A. 103); 177, 255, 479, 703, 918 Y 1192 (pa a 0'5, 1, 2, 3, 4 Y 5 ppm de Cd espec i amen e). 384 400 300 200 100 ARS PHARMACEUTICA A:500nm 0'2 04 1'8 1'6 0'6 0'8 o 1'2 14 1'6 1'8 1'4 ,. 2 o O'S 0'6 04 0'2 . R Cd Figu a núm. 3.-Es equiome ía del complejo 2-pi iliden-o-hid oxia- nilina: Cd(II). Mé odo de Job. [R] + [Cd] = 4.10-5 M. Se cumple po an o la ley de Bee . La ep esen ación de Ringbom demues a, que la zona del mínimo e o es la com p endida en e 1 y 4 ppm, Mé odo p opuesiO En un ma az de 25 mI. se in oduce una can idad de Cd(Il) comp endida en e 1 y 4 ppm., 1 mI. de amoníaco concen ado (17 N) Y la can idad su icien e de NOaK pa a que la concen a ción en és e sea 0'1 M. T as en asa a 25 mI. se ans ie e a un embudo de decan ación y se ex ae con 25 mI. de disolución clo o ó mica de 2-pi iliden-o-hid oxianilina 4.10-4 M. T as agi a du an e un minu o se ecoge el ex ac o y se deja en eposo du an e 10 min., después de lo cual se mide la abso bancia a 500 nm. 800 600 400 200 ARS PHARMACEUTICA 01. 0'8 1'2 1'6 2'0 24 2'8 3'2 3'6 4'0 4'4 SOOnm S20nm 470nm Figu a núm. 4.-Es equiome ía del complejo 2-pi iliden-o-hid oxia nilina: Cd(II). Mé odo de Joe y Yones. [Cd] = 4.10-5 M. Rep oducibilidad del mé odo 385 Ope ando en la o ma desc i a en el mé odo ope a o io, se es udió la ep oducibilidad de los esul ados ob enidos sob e es se ies, de diez disoluciones cada una, que con enían 1, 2 Y 4 ppm de Cd(II). De los esul ados ob enidos: 0'99, 0'96, 1'07, 0'97, 1'06, 1'00, 0'99, 0'90 Y 1'00 pp. de Cd(II) en la p ime a; 2'06, 2'05, 2'04, 2'04, 1'99, 2'05, 2'00, 2'00, 1'96 Y 2'04 ppm. de Cd(II), en la se gunda; y 3'95, 4'08, 4'01, 3'99, 4'00, 3'95, 3'94, 3'98, 3'93 Y 3'95 pm. de Cd(II), en la e ce a, a pa i de es os da os se calcula el e o ela i o sob e el alo medio que esul a del 2'7%, 1'2% Y 0'6% pa a la p ime a, segunda y e ce a se ie. 800 600 400 200 1:3 500nm 520nm 470nm '---,-_-,--...1..-.---._-,-_._ i I 04 0' 8 1'2 1'6 2'0 2'4 2' 8 3'2 3'6 4'0 Figu a núm. 5.-Es equiome ía del complejo 2-pi iliden-o-hid oxia nilina: Cd(II). Mé odo de Yoe y Jones. [R] = 1'2.10-4 M. A"10J 600 400 200 (1= 500nm ).=470nm II 0'2 04 0'6 0' 8 o 1'2 1'4 1'6 1'4 1'2 1'0 0' 8 0'6 04 0'2 o A=500nm �=470 nm Cd=c e R=c e Figu a núm. 6.-Es equiome ía del complejo 2-p! iliden-o-hid oxia nilina: Cd(Il). Mé odo de Ha ey y Manning. l. [Cd] = 1'2.10-4 M. - , ARS PHARMACEUTICA 387 In e e encias El es udio de las in e e encias causadas po la p esencia de iones ex años se ealizó ope ando, según el mé odo p opues o, sob e disoluciones que con enían 2 ppm de Cd (II), el ión in e e en e cuyo e ec o se desea conoce , 1 mI. de NH,OH con cen ado y 10 mI. de N03K 0'25 M. Los alo es de la ole ancia (concen ación que p oduce un e o del 5%) pa a 73 iones ensayados mues an que 42 de ellos no in e ie en aun en concen aciones supe io es a 100 ppm: Ag (I), As (V) Au (III), 8e (IV), P (IV), W(VI), Os (VIII), V( V), Mo (VI), Al (III), Be (II), Ga (III), Y(III), U02 (II), 8 (II) Ba (II), Mg (II), Rb (I), Li(I), Na (I), Ca (II), C03=, B02-, F-, C20,=, a a os, PO,3-, C o'¡= 103-, 804=, 803=, CN-, 1-, B -, Cl-, N02-, CI03-, 0104-, B 03-, CH3-COO-, 8208= y ci a os. Los alo es de la ole ancia pa a los es an es 31 iones se eunen en la abla n.O 1, en la que puede obse a se que las mayo es in e e encias son las p oducidas po los iones Pb (II), Hg2 (II), Hg (II), Cu (II), Co (II), Ni (II), Zn (II), Rh(III) y EDTA, cuyas ole ancias son meno es que 1 ppm. aunque puede au men a se pa a algunos de ellos - abla n.O 1- u ilizando CNK como agen e enmasca an e. TABLA N.o 1 De e minación espec o o omé ica de Cd(I!). In e e encias Ión Tole ancia Ión Tole ancia Ión Tole ancia --- Pb(I!) 0'8 C (II!) 5 Co(I!) 0'2 Hg (I!) 0'5 (30) (13) ( 10) Tl(II!) 75 Ní(II) 0'1 Tl(I) 21 Ce (IV) 20 (9) Hg(I!) 0'5 In(II!) 36 Zn(I!) 0'07 (16) Fe(I!) 7 Ca(I!) 4 Bi(II!) 42 (27) (10) Cu(I!) 0'3 La(II!) 37 Rh(II!) 0'25 (13) Th(IV) 11 SP3= 15 Pd(I!) 35 Ti (IV) 1'5 SCN- 44 Ag(III) 45 Z (IV) 5 o- 12 Sb(II!) 66 Mn(I!) 2 Mn04- 3 Sn(I!) 7 (20) EDTA 0'4 Fe(II!) 11 Los alo es en e pa én esis co esponden a los alo es de la ole- ancia en p esencia de 100 ppm de CN- que es la can idad máxima de es e ión que no p oduce in e e encia. F.n p.I .Rsn d l Can!) se emplea como enmasca an e ci a o sódico.