Universitatea "tefan cel Mare" Suceava, Facultatea de Inginerie Alimentar Specializarea: MANAGEMENTUL IGIENEI, CONTROLUL CALITII PRODUSELOR ALIMENTARE I ASIGURAREA SNTII POPULAIEI

METODE FIZICO-CHIMICE PENTRU CONTROLUL CALITII ALIMENTELOR I A MEDIULUIDETERMINAREA SPECTROFOTOMETRIC A URMELOR DE URANIU N AP

Student : M ELENA An de studiu: I Grupa: 1A

URANIULUraniu, n latin uranium, este un element chimic, un metal, din seria actinidelor a sistemului periodic al elementelor care are simbolul chimic U i numrul de ordine 92. Uraniul are cea mai mare mas atomic dintre toate elementele naturale. Uraniul este aproximativ cu 70 % mai dens dect plumbul i este uor radioactiv. Distribuia sa natural este de circa cteva pri per milion n sol, roci i ap. Uraniul este extras industrial din minerale relativ bogate n concentraie fa de cea natural prin procedee mecanice, fizice i chimice. Forma natural a elementului chimic Uraniu care are numrul atomic 92. Principalii izotopi ai uraniului sunt:

U-234 U-235 U-238

cu o abundenta de 0,006%; cu o abundenta de 0,72%; cu o abundenta de 99,275%.

Uraniul cu o concentraie de U-235 mai mare dect cea naturala este numit uraniu mbogait (se obine ntr-o instalatie de separare izotopica).

n stare natural, uraniul se gsete sub form preponderent a izotopului uraniu 238 (99.275%), respectiv a izotopilor uraniu 235 (0.711%) i a unei cantiti foarte reduse de uraniu 234 (0.0058%). Aceast proporie din natur se datoreaz timpului de njumtire al celor trei izotopi, pentru uraniu 238 acesta este de 4,47 miliarde de ani, dar pentru uraniu 235 este de 704 milioane de ani. Indiferent de izotop, atomii de uraniu fisioneaz spontan emind particule alfa, fcndu-se folositori n datarea vrstei Pmntului. La fel ca toriul i plutoniul, uraniul este unul din cele trei elemente fisionabile, nsemnnd c se poate descompune(scinda) uor n elemente mai uoare. n timp ce uraniul-238(material fertil) prezint o mic probabilitate de fisiune spontan sau fisiune datorat bombardrii cu neutroni rapizi, uraniul-235 i uraniul-233 prezint o mare probabilitate de fisiune cnd sunt

bombardai cu neutroni leni. Acest efect genereaz cldura din reactoarele nucleare, fiind folosit ca surs de putere si genereaz materialul fisionabil pentru armele nucleare. Amndou consecinele se bazeaz pe capacitatea uraniului de a ntreine o reacie nuclear n lan. Uraniul epuizat (uraniul-238) este folosit n penetratorul cu energie cinetic i blindarea vehiculelor.Protactiniu - Uraniu - Neptuniu Nd U EUTabelul ntreg

Proprieti generale Nume, Simbol, Numr atomic Serie chimic Grup, Perioad, Bloc Distribuia electronic Configuraie electronic Densitate Duritate Mohs

Uraniu, U, 92

Metal din seria actinidelor

III A (1), 7 , f

2, 8, 18, 32, 21, 9, 2

Rn 5 f 3, 6 d 1, 7 s 2 19.100 kg/m3 0,5

Aspect

alb, argintiu

Proprieti atomice Mas atomic Raz atomic (calc.) Raz covalent Raz van der Waals Configuraie electronic e- pe nivel de energie Numr de oxidare (Oxid) Structur cristalin 22,989770 uam 180 (190) pm 154 pm 227 pm [Ne]3s1 2, 8, 1 1 (baz puternic) Cubic, centrat n corp

Proprieti fizice Stare de agregare solid (nemagnetic) 370,87 K (97,72 C) 1156 K (883 C) 23,78 10-6 m3/mol 96,96 kJ/mol 2,598 kJ/mol 1,43 10-5 Pa la 1234 K

Punct de topire Punct de fierbere Volum molar Energie de vaporizare Energie de combinare Presiunea vaporilor

Viteza sunetului

3200 m/s la 293.15 K

Diverse Electronegativitate 0,93 (Scala Pauling) 1230 J/(kg*K) 21 106/m ohmi 141 W/(m*K) 495,8 kJ/mol 4562 kJ/mol 6910,3 kJ/mol 9543 kJ/mol 13354 kJ/mol 16613 kJ/mol 20117 kJ/mol 25496 kJ/mol 28932 kJ/mol

Capacitate caloric specific Conductibilitate electric Conductibilitate termic Primul potenial de ionizare Al 2-lea potenial de ionizare Al 3-lea potenial de ionizare Al 4-lea potenial de ionizare Al 5-lea potenial de ionizare Al 6-lea potenial de ionizare Al 7-lea potenial de ionizare Al 8-lea potenial de ionizare Al 9-lea potenial de ionizare

Al 10-lea potenial de ionizare 141362 kJ/mol Cei mai stabili izotopi22

Na {sin.}

2,602 ani

2,842

22

Ne

23

Na 100% Na este stabil cu 12 neutroniUniti n SI i TPS.

Uraniul este folosit pe post de colorant n sticla de uraniu, producnd diferite tente de culoare, de la portocaliu-rou pana la galben-lmi. A fost de asemenea folosit i pentru a umbri i a da tente de culoare n arta fotografic. Descoperirea, in anul 1789 a uraniului in mineralul plehbend, ii este acreditat lui Martin Heinrich Klaproth, care a numit noul element dup planeta Uranus. Eugne-Melchior Pligot a fost prima persoan care a reuit s izoleze acest metal, iar proprietaile sale radioactive au fost descoperite, in 1896, de Antoine Becquerel. Cercetrile lui Enrico Fermi, Otto Hahn i alii, ncepnd din 1934, au condus la folosirea acestuia drept combustibil n industria energiei nucleare i n Little Boy, prima arm nuclear folosit n rzboi. Disputa ce a dat tonul Razboiului Rece ntre Statele Unite si Uniunea Sovietica a dus la producerea a zeci de mii de arme nucleare ce foloseau uraniu mbogit, sau un derivat al uraniului, plutoniul. Date despre securizarea acestor arme si a materialelor fisionabile folosite in acestea, potrivit articolului "destrmarea Uniunii Sovietice" in 1991, impreun cu sumedenia de teste nucleare i accidente nucleare reprezint o nelinite pentru sntatea i sigurana public.

Fig. 1 Minereu de uraniu Uraniul este un metal care face parte dintre elementele chimice care au jucat un rol deosebit la dezvoltarea energeticii nucleare prin proprietatea acestuia de a fi fisionabil i a elibera energie. Uraniul este destul de rspndit n natur sub forma diferitelor tipuri de minereuri (pehblend, uraninit, torbernit, carnotit etc...). Uraniul este folosit, actualmente, drept combustibil nuclear sub forma Uraniului Metalic sau a unor compui chimici. n reactoarele atomice este folosit uraniul ca surs de energie pentru producerea curentului electric. n reactorul atomic este produs, de fapt, o explozie atomic controlat, prin intermediul unor bare absorbante de neutroni (coninnd bor sau cadmiu care au rolul de a absorbi neutronii n exces. n toate cazurile se pune problema obinerii, fie a uraniului, fie a unor sruri ale acestuia de puritate nuclear. Impuritile (chiar urme, de exemplu, bor, element cu seciune de captur foarte mare) pot duce la deranjamente grave, din cauza unor seciuni de captur mari. Datorit acestui lucru apare necesitatea utilizrii unei tehnologii de purificare a substanelor. Uraniul formeaz o serie de oxizi, dintre care i amintim pe cei mai importani: U3O8, UO3 si UO2. Primul se poate obine din calcinarea diuranatului de amoniu i azotatului de uraniu, UO3 rezult prin calcinarea azotatului, iar UO2 prin reducerea UO3 cu H. Uraniul natural este un uraniu srac in izotopul U235, izotop fisionabil utilizat la reactoare nucleare. In cazul reactoarelor cu moderator de grafit i apa uoar se pune problema mbogirii uraniului, crescnd concentraia n izotopul U235( care exist cam n proporie de 0,5-1% n uraniul natural, restul fiind U238 nefisionabil. Un exemplu de proces de mbogire este urmtorul:n prima faz se amestec UF6 cu un gaz purttor( H2 sau He). Curentul de gaze este trecut printr-o centrifug de mbogire compus dintr-un cilindru metalic care se rotete foarte repede(20000 rotaii/minut). Aici are

loc separarea izotopilor dup masele lor. Spre centrul cilindrului ajunge izotopul uor, U235 care prsete cilindrul printr-o serie de conducte i ajunge ntr-o uzin de procesare unde este transformat n oxizi.Izotopul U238 se va deplasa spre exteriorul cilindrului, loc de unde va fi colectat i va fi utilizat, n general, la prepararea unor reactivi de laborator[UO2(CH3COO)2,UO2(NO3)2] care nu trebuie s conin izotopul periculos( emite i raze gamma) U235.Alte metode de mbogire sunt difuzia gazoas, separarea electromagnetic (n calutron), etc

Proprieti fizice

Metal radioactiv, Izotopul U235 avnd timpul de njumtire de cca. 760 de milioane de ani. Are densitate foarte mare, lucru care-l face s fie utilizat (izotopul U238) la fabricarea unor greuti mici (de exemplu pentru giroscoape), dar cu masa mare, de asemenea, izotopul menionat se poate utiliza la fabricarea blindajelor pentru tancuri, dar i pentru fabricarea muniiei (proiectile cu vrf de uraniu). Dezavantajul muniiei de uraniu este contaminarea terenului la momentul exploziei, un lucru nedorit, praful de uraniu putnd ajunge n organisme vii unde va provoca mutaii n celule i deci cancer (uraniul i toate radioelementele sunt cunoscute pentru proprietile lor mutagene i cancerigene). n anumite cazuri, uraniul se utilizeaz la ecranarea unor surse foarte puternice de radiaie (de exemplu Cobalt 60, Cesiu 137) utilizate n radioterapie sau defectoscopie. Oxidul U3O8 are culoarea galben, lucru ce l-a fcut utilizat la colorarea vaselor de porelan i a sticlei (sticla de uraniu). n anumite cazuri, oxidul de uraniu a fost utilizat la fabricarea danturilor false. Uraniul era adugat pentru c dinii fali s aib fluorescena celor adevrai. n general, oxizii uraniului au fost folosii ca i colorani. Chiar i oxidul negru de uraniu a fost folosit pentru emailarea anumitor vase de porelan. Srurile de uraniu (azotat) erau folosite n tehnica fotografic, pentru realizarea fotografiilor n ton sepia.

Compania Naional a Uraniului a stabilit c minele de uraniu ce se nchid vor fi inundate n mod natural prin acviferul subteran, urmnd ca s se pstreze un nivel al apei n mine sub nivelul pnzei freatice, iar excedentul de ap s fie pompat la suprafa i tratat n mod adecvat. O component important a acestui program de nchidere l reprezint tratarea apelor de min n vederea ndeprtrii din acestea a uraniului i radiului conform prevederilor N.T.P.A. 001HG 352/2005 i ale ordinelor CNCAN privind calitatea apelor reziduale care se elimin n surse de ap naturale. * Calitatea apelor radioactive rezultate la inchiderea minelor de uraniu n urma determinarilor de laborator a rezultat urmatoarea compoziie a apei contaminate radioactiv: o Concentraia uraniului n apa contaminat.. 1,45 7mg/l;

o Concentraia radiului n apa contaminat. 0,186 1,2 Bq/l o Coninutul de suspensii solide 100 330 mg/l * Schema de tratare a apelor radioactive Pentru reducerea radioactivitatii apelor de min s-a utilizat tehnologia schimbului ionic. Schema tehnologic cuprinde: o echipamentele pentru limpezirea apei de min o echipamentele pentru deshidratarea lamului o echipamentele pentru eliminarea uraniului din apa de min o echipamentele pentru eluia uraniului i regenerarea schimbtorilor de ioni o echipamentele pentru eliminarea radiului din apa de min o echipamentele pentru eluia radiului i regenerarea crbunelui activ * Deseuri rezultate n urma tratrii Pentru eliminarea deeurilor rezultate din staia de decontaminare radioactiv a apelor de min este necesara crearea unui depozit de deeuri radioactive de joas i medie activitate. Pentru a fi depozitate ca deeuri eluatul uranifer i eluatul cu radiu trebuie s fie procesate specific. * Calitatea apelor decontaminate Indicatorii de calitate ai apei decontaminate evacuate n emisar: o Concentraia maxim a uraniului n apa decontaminat = 0,1 mg/l; o Concentraia maxim a radiului n apa decontaminat = 0,05 Bq/l o Coninutul maxim de suspensii solide = 35 mg/l Calitatea apei decontaminate respect condiiile impuse de normativul NTPA 001HG352/2005. Se apreciaz c, prin coninutul de uraniu i radiu care dau caracterul radioactiv al contaminrii apelor de min, este necesar s se aplice un tratament de decontaminare radioactiv pe o perioad de minim 10 ani dup nchiderea minelor.

DETERMINAREA SPECTROFOTOMETRIC A URMELOR DE URANIU N APEste bine cunoscut faptul c uraniul este toxic, la fel cum este si radioactiv; profilele de siguran pentru compuii uraniului sunt bine stabilite [1,2]. Deoarece uraniul este un element relativ mobil la suprafa sau mai multe medii de aproape de suprafa, metodele geochimice de explorare ale acestui necesit i msurarea cantitativa a urmelor de ioni metalici n probele de ap [3,4], ca i, n plante, soluri, i roci . Concentraia de uraniu din apele marine este de aproximativ 3.3_gL-1 [4,5], n apele dulci sunt chiar mai mici. Astfel, metode extrem de sensibile sunt necesare pentru preconcentrare i determinarea de uraniu n probele de ap colectate n scopuri de cercetare. Mai multe metode de determinare a uraniului bazate pe tehnicile de preconcentrare au fost raportate. Sorbente solide, cum ar fi serii neutre polimer-amberlit XAD [6-8], dioxid de siliciu [9], discuri octadecil de siliciu [10], silicagel activat [11], spuma poliuretanica [13] i cationi sau rini schimbtoare de ioni [14-16] au fost raporatate pentru mbogirea uraniului (VI) de la solutii diluate nainte de stabilirea de ctre o varietate de tehnici analitice. Pentru a realiza separarea i

preconcentrarea de analit, in acest studiu a fost folosit sistemul de extracie mixt a miceliilormediate (mixt-MME) . MME devine o aplicaie important i practic de utilizare a agenilor tensioactivi n chimia analitic [17-19]. O astfel de extracie ofer o alternativ convenabil mai multor sisteme de extracie convenionale.Fenomenul Norul de puncte (CP) este, n general, observat n soluiile de surfactant neionic Micellar atunci cnd temperatura sistemului este ridicat la o anumit valoare. S-a raportat c CP de Triton X-114 a crescut la adugarea de cantiti mici fie de bromur de tensioactiv cationic trimetilamoniu cethyl (CTAB) sau surfactant anionic sulfat de sodiu i de dodecil (SDS) [20]. Au fost amestecai diferii Tensioactivi n scopul de a realiza att interaciuni ideal hidrofob i non-ideal electrostatic n cadrul aceluiai sistem de extracie. Utilizarea agenilor tensioactivi cationici n combinaie cu surfactani non-ionici, a fost documentat, cu o cretere a eficienei metodei de extracie de compui organici polari [21,22]. Mai mult dect att, CP a unei soluii mixte de Triton X-114 i surfactani ionici a sczut atunci cnd mici cantiti de sruri anorganice au fost adugate. Efectul de scdere a depins de natura i concentraia de sare i de efectul de srare [23,24]. Mixt-MME a fost utilizat pentru preconcentrarea compuilor organici [23,25] i cationilor metalici [26,27]. Dei, exist mai multe rapoarte cu privire la MME a uraniului, din cunotinele noastre, nu exist nici un raport cu privire la preconcentrarea uraniului prin mixt- MME. Pyrocatechol violet (PCV) sau sulfonaphthalein pyrocatechol, un colorant din seria triphenylmethane a fost folosit pentru determinarea spectrofotometric a aluminiului (III) i nu numai [28,29]. Complexarea de U (VI)-PCVCTAB complexul ternar a fost studiat [30]. Utilitatea violetului pyrocatechol pentru determinarea spectrofotometric a uraniului (VI) este raportata rar. Reacia uraniului (VI) cu violet pyrocatechol n mediu surfactant a fost studiat [31]. Aceast lucrare propune o metod de preconcentrare i determinare a uraniului prin spectrofotometrie bazat pe extracia punctului de nor (CPE) a complexului de uraniu (VI), cu complexul violet pyrocatechol n mediu surfactant mixt.

2.Experiment 2.1.Aparatura Spectrometru Perkin-Elmer Lambda 45 UV / VIS (Fig. A) utilizat pentru msurtori de nregistrare spectrala.Absorbana la lungimi de und fixe a fost efectuat folosind un spectrofotometru UV-Shimadzu mini-1240V (Fig.B) cu celule de cuar de 1 cm (0,5 ml). Un pH-metru Metrohm (model 713)(Fig. C) cu electrod de sticl combinat a fost utilizat pentru msurtorile pH-ului. O baie de ap cu control al temperaturii bun i o centrifug cu tuburi de 10 ml de centrifugare calibrate (Superior, Germania) au fost folosite pentru a accelera procesul de separare a fazelor.

Fig.A Spectrometru Perkin Elmer

Fig. B Spectrofotometru UV Shimadzu

Fig. C pH metru Metrohm

2.2. Reactivi Tensioactivi, TritonX-114 i cethyl bromur trimetilamoniu (CTAB) (obinut de la firma Sigma) au fost utilizate fr purificare suplimentar. Soluie stoc de uraniu la o concentraie de 1000 _gmL-1 a fost pregtit prin dizolvarea cantitii adecvat de sare acetat de uraniu n apa triplu distilat. Soluii standard de lucru au fost obinute prin diluiile adecvate de soluie stoc. O soluie de 1,0 10-2 mol L-1 de violet pyrocatechol (PCV)

(obinute de la Merck) a fost pregtit prin dizolvarea cantitii corespunztoare din prezentul reactiv n ap triplu distilat. Soluia pH 6,8 0,2 a fost ajustata cu hexametilen tetramin (HTM) / acid clorhidric tampon. N, Ndimethyl formamid (DMF), sare de iodur de potasiu i solvent au fost achiziionate de la Merck. 2.3. Procedura O poriune din uraniu (VI) soluie standard a fost transferat ntr-un tub de centrifugare de 10 ml, 1,5 ml de 1.0 10-3 mol L-1 soluie PCV i 1mL HTM soluie tampon au fost adugate. Aceasta a fost urmat de adugarea de 1,5 ml de 1,0 10-3 mol L-1 soluie de surfactant CTAB, 1.0mL de 0,2% (v / v) de TritonX-114 i 0,5 ml soluie de 0,1 mol L-1 de soluie de KI . Soluia a fost diluat pn la semn cu ap triplu distilat . Separarea fazei apoase i tensioactiv-bogate a fost realizat prin centrifugare timp de 10 min la 3800 rot / min. Apoi, faza apoas ar putea fi separate prin inversarea tubului, mai trziu 0,5 ml de DMF a fost adaugat in faza de surfactant i soluia a fost transferat n celula de cuar pentru msurarea absorbanei la 690 nm.

3. Rezultate i discuii

Complexul de uraniu cu PCV prezinta un spectru de absorbie cu absorban maxim la 605 nm, dar n prezena CTAB ternar complexul U (VI)-PCV-CTAB arat o schimbare de culoare roie maximul de absorbie la 650 nm, deci cu o cretere considerabil a absorbanei [31]. Am observat c adugarea de surfactant neutru TritonX-114 , iodur de ioni i nclzirea fac tulbure soluia. Prin urmare, complexul ternar de U (VI)-PCV-CTAB poate fi extras prin metoda CPE. Spectrul de absorbie al complexului ternar n faza de surfactant bogat arat o absorban maxim la 690 nm. Dup separarea de faza de surfactant bogat, absorbana a fost msurat la 690 nm fa de un martor ca reactiv de referin (fig. 1).

3.1. Optimizarea sistemului

Efectul pH-ului asupra absorbanei sistemului U (VI)-PCV-CTAB la 600 nm n mediu apos a fost studiat comparativ cu proba martor. Maximul absorbanei obinute a fost in intervalul de pH 6.5 - 7.2. n mai multe soluii acide sau alcaline , absorbana a sczut din cauza formrii incomplete a complecsilor i a hidrolizei complexului. Din aceasta am ajuns la concluzia c pH-ul optim pentru a efectua toate experimentele au variat intre 6.6 - 7.0. Efectul de concentrare CTAB n extragerea i determinarea uraniului a fost investigat n intervalul 0.05 - 3.00 10-4 mol L-1. Rezultatele sunt prezentate n Fig. 2. Suma absorbanei pentru eantion a crescut prin creterea concentraiei CTAB de pn la 1,5 10-4 mol L-1 i a rmas aproape constanta la concentraii mai mari. Semnalul pentru proba martor, de asemenea, a crescut cu creterea concentraiei CTAB. Acest lucru se datoreaz mai mult extraciei PCV prin concentraii cresctoare CTAB, dar diferena ntre eantion i semnalele probei

martor(_A) a crescut prin creterea concentraiei CTAB pn la 1,50 10-4 mol L-1 i a sczut la concentraii mai mari. Prin urmare, 1.50 10-4 mol L-1 CTAB a fost ales ca optim.

Fig. 1. spectrele de absorbie a (a) 1,5 10-4 mol L-1 PCV, (b) U (VI)-PCV-complexe la pH 6,8, n prezena a CTAB: 5.00 ngmL-1 de uraniu (VI), 1,5 10 -4 mol L-1, 1,5 10-4 mol L-1 PCV, CTAB, 0,2% Triton X-114, 5.0 10-3 mol L-1 KI n mediu DMF.

Fig. 2. Efectul de concentrare CTAB pe absorbana la litera (a) soluia de prob, (b) soluia-martor, i (c) diferenta dintre ele.

Am observat c, concentraia Triton X-114 ca agent tensioactiv neionic poate fi afectat extracia de complexului i sensibilitatea metodei, prin urmare, a fost investigat efectul concentraiei de Triton X-114 pe absorbia fazei extrase. Absorbia fazei de surfactant bogat a crescut prin creterea concentraiei de Triton X-114 ntre 0,02% i 0,5% (v / v) i a rmas aproape constant la concentraii mai mari. Prin urmare, 0,2% (v / v) Triton X-114 a fost folosit ca i concentraie optim. Punctul de nor de soluii Micellar poate fi controlat prin adugarea de sruri, alcooli, tensioactivi neionici i unii compui organici (efecte de eliminare a srurilor). Pn n prezent, cele mai multe studii efectuate au aratat ca forta ionica nu are nici un efect semnificativ asupra eficienei metodei de extracie [32]. Mai multe sruri anorganice, inclusiv NaCl, NaF, KNO3, KBr i KI, au fost testate i KI a fost gsita ca cea mai bun. S-a observat c adugarea de KI n intervalul de 3,0 10-3 la 1,5 10-2 mol L-1 a avut un efect bun asupra eficienei extraciei norului de puncte, prin urmare, 5.0 10-3 mol L-1 KI a fost utilizat.

Timpul optim de incubare i de echilibrare a temperaturii este necesar pentru a finaliza reacia, i pentru a obine uor separarea fazelor i preconcentrarea ct mai eficient posibil. Cei mai importani factori analitici ai preconcentrrii sunt, aadar, de ateptat n condiiile n care CPE se face prin utilizarea temperaturilor de echilibrare, care sunt mult peste temperatura punctului de nor a surfactantului. A fost de dorit s se obin cel mai scurt timp de obinere a echilibrului i cea mai mic temperatur de echilibrare posibil, care compromite finalizarea reaciei i separarea eficient a fazelor. Sa constatat c o temperatur de 60 C, este adecvat pentru recuperarea aproape complet a uraniului. Dependena de absorban n timpul echilibrrii a fost studiat n intervalul de 5-35 min. Perioada de 10 min a fost aleas ca fiind timpul optim pentru echilibrare i incubare. n general, timpul de centrifugare cu greu afecteaz vreodat formarea miceliilor dar accelereaz faza de separare n acelai sens ca n separea convenional a unui precipitat de mediul su apos iniial [33]. Prin urmare, un timp de centrifugare de 10 min la 3800 rpmwas selectat ca optim, pn cnd separarea complet a avut loc i n acest timp nu s-au observat mbuntiri semnificative pentru mult timp. Deoarece faza de tensioactiv-bogat a fost foarte vscoas, DMF a fost adaugat n faza de surfactant bogat dup CPE pentru a facilita transferul su n celula spectrofotometric. Suma de 0,5 ml DMF a fost ales ca fiind o cantitate corespunztoare de prob pentru transferul i msurarea absorbanei probei.Tabelul 1 Caracteristicile analitice ale metodei propuseEcuaia de regresie Ecuaia de regresie (n = 8) nainte de preconcentrare Domeniu liniar (ngmL1) Limite de detecie (3SB/m blank, ngmL1) (n=5) Reproductibilitate (R.S.D., %) (n = 5) Factor de preconcentrare Factor de mbunataire a Domeniul liniar nainte de preconcentrare. _A = 0.019C+ 0.0197, r = 0.998

_A = 0.0003C+ 0.0033, r = 0.999 0.2010.00, (3001200)a 0.06 3.0 14.3 286

3.2. Caracteristici analitce Tabelul 1 sintetizeaz caracteristicile analitice ale metodei optimizate, inclusiv ecuaia de regresie, domeniul liniar, i limita de detecie, reproductibilitatea, preconcentrarea i factorii de mbuntire. Limita de detecie, definita ca CL = 3SB / m (n cazul n care CL, SB, i m sunt limita de detecie, deviaia standard a martorului, i panta graficului de calibrare, respectiv), a fost 0.06 ngmL-1. Deoarece cantitatea de uraniu n 10 ml de soluie de prob se msoar dup preconcentrare cu CPE ntr-un volum final de 0.7mL (0.2ml faza de surfactant-bogat + 0,5 ml DMF), soluia este concentrat cu un factor de 14.3. Factorul de mbuntire, definit ca raportul dintre panta graficului de calibrare pentru metoda cu CPE pentru c graficul de calibrare n mediiul Micellar fr preconcentrare, a fost 286. Deviaia standard relativ (RSD) pentru cinci reproduce msurri de 5.0 ngmL-1 de uraniu a fost de 3,0%.

Tabelul 2 Tolerana limit a diferii ioni n determinarea a 5.00 ngmL1 ioni de uraniuIon Na+, Li+, K+ Cr3+, Ce3+, Hg2+, Ag+ Ni2+, Pb2+, Cd2+, Co2+, Ca2+, Mg2+, Cu2+ Bi3+, Zr4+ Al3+, Fe3+, SO42, Cl NO3, PO43 a dup adugarea a 0.5mL EDTA 0.1%. Tolerana limit (ngmL1) 5000 3000 2500 35 (500)a 50 (500) a 50000 70000

Tabelul 3 Determinarea uraniului in probele de apa prin metoda propusProba Ap de la robinet Uraniul adaugat(ngmL1) Uraniul gsit(ngmL1) Recuperabilitate (%)

1.00 3.00 5.00 1.00 3.00 5.00 1.00 3.00 5.00

1.05 0.05 2.98 0.07 4.90 0.01 1.03 0.02 2.95 0.03 4.80 0.04 1.03 0.04 2.93 0.05 4.82 0.01

105.0 98.66 98.00 102.9 98.00 96.00 103.00 97.60 96.40

Ap bun

Ap uzat

Tabel 4 Compararea metodei propuse cu unele metode de preconcentrareAgentul fals Sorbentul sau mediul micellar 5,7-Diclorochinolin-8-ol Naftalin chinolin-8-ol Silica 1,2-(Pyridylazo)-2-naphthol Benzofenon o-Vanillin semicarbazone Amberlit chiinolin-8-ol Amberlit Dibromosuccinic acid Amberlit Diarylazobisphenol Activated carbon PAN TritonX-114 Dibenzoylmethane TritonX-114 Metoda analitic Limite de detecie (ngmL1) 5.0 1.0 5.0 100 2.0 2.0 5.0 1.1 1.1 Referin [29] [9] [34] [7] [8] [6] [35] [36] [37]

Spectrofotometrie ICP-AES Spectrofotometrie XAD-4 ICP-AES and GF-AAS XAD-4 Spectrofotometrie XAD-4 Spectrofotometrie Spectrofotometrie Spectrofotometrie Spectrofotometrie

3.3. Studiul interferenelor Efectul diferiilor cationi i anioni n determinarea a 5.00 ngmL ioni uraniu-1 prin metoda propus a fost studiat. Un Ion a fost considerat a fi un interferent atunci cnd a determinat o variaie mai mare de 5% din absorbana probei. Pentru determinarea de 5.00 ngmL-1 U (VI), prin aceast metod, ionii strini pot fi tolerai la nivelurile indicate n tabelul 2. PCV formeaz compleci stabili cu ioni ai diferitor metale, inclusiv ionii metalelor de tranziie. Cei mai muli dintre cationii i anionii examinai nu interfereaz cu extragerea i

determinarea uraniului, i multe dintre ei sunt tolerai la nivele foarte ridicate. Cu toate acestea, unele specii au ncercat, cum ar fi Al3 +, Fe3 +, Bi3 i Zr4 + +, au intervenit n determinarea de ioni uranil la 35-50 ngmL-1 niveluri. Efectul de interferen ale acestor ioni a fost complet eliminat pn la 500 de ngmL-1 n prezena 0,5 ml de 0,1% EDTA ca agent de mascare corespunztoare.

4.Concluzii Metoda propus ofer o procedur spectrofotometric simpl, foarte sensibil i accesibil ca i cost pentru determinarea ionilor de uraniu care poate fi aplicat probelor de ap. Tensioactivul a fost folosit pentru preconcentrarea uraniului n ap, i pe aceast cale extracia solventului toxic, a fost evitat. O comparaie a metodei propuse cu metodele raportate anterior pentru preconcentrare i determinarea spectrofotometric a uraniului (tabelul 4) indic faptul c metoda propus este mai rapid i mai simpl dect metodele existente i c ofer o limit mai cobort de detecie.

BIBLIOGRAFIE

[1] J.L. Domingo, in: M.W. Corn (Ed.), Handbook of Hazardous Materials, Academic Press, London, 1993, pp. 705711. [2] R.J. Lewis, Saxs Dangerous Properties of Industrial Materials, Van Nostrand Reinhold, New York, 1996. [3] Y. Miyake, Y. Sugimara, M. Mayeda, J. Oceanogr. Soc. Jpn. 26 (1970) 123. [4] S.S. Shannon, The HSSR Program and its Relation to the Nure Effort Symposium on Hydrogeochemical and StreamSediment Reconnaissance for Uranium in the United States, Grand Junction, CO, 1977. [5] M. Aziz, S.G. Beheir, K. Shakin, J. Radioanal. Nucl. Chem. 172 (1993) 319. [6] P. Metilda, K. Sanghamitra, J.M. Gladis, G.R.K. Naidu, T.P. Rao, Talanta 65 (2005) 192. [7] V.K. Jain, A. Handa, S.S. Sait, P. Shrivastav, Y.K. Agarwal, Anal. Chim. Acta 429 (2001) 237. [8] J.M. Gladis, T.P. Rao, Anal. Bioanal. Chem. 373 (2002) 867. [9] S. Hirata, Y. Ishida, M. Aihara, K. Honda, O. Shikino, Anal. Chim. Acta 438 (2001) 205. [10] M. Shamsipur, Y. Yamini, P. Ashtari, A. Khanchi, M. Ghannadimarageh, Sep. Sci. Technol. 35 (2002) 1011. [11] J. Havel, M. Vrchlabsky, Z. Kohn, Talanta 39 (1992) 795. [12] S.M. Nelms, G.M. Greenway, D. Koller, J. Anal. Atom. Spectrom. 11 (1996) 907. [13] S. Katragadda, H.D. Gesser, A. Chow, Talanta 44 (1997) 1865. [14] C.H. Lee, M.Y. Suh, K.S. Joe, T.Y. Eom, W. Lee, Anal. Chim. Acta 351 (1997) 57. [15] C.H. Lee, M.Y. Suh, J.S. Kim, D.Y. Kim,W.H. Kim, T.Y. Eom, Anal. Chim. Acta 382 (1999) 199. [16] M.E. Khalifa, Sep. Sci. Technol. 33 (1998) 2123. [17] J. Chen, T.K. Chuan, Anal. Chim. Acta 434 (2000) 325. [18] A. Afkhami, T. Madrakian, A. Maleki, Anal. Biochem. 347 (2005) 162. [19] A. Afkhami, M. Bahram, S. Gholami, Z. Zand, Anal. Biochem. 336 (2005) 295. [20] T. Gu, P.A. Galera-Gomez, Colloids Surf. A 104 (1995) 307. [21] J.C.A. deWuilloud, R.G.Wuilloud, B.B.M. Sadi, J.A. Caruso, Analyst 128 (2003) 453. [22] P. Frankewich, W.L. Hinze, Anal. Chem. 66 (1994) 944. [23] E.J. Kim, D.O. Shah, Langmuir 18 (2002) 10105. [24] B.S. Valaulikar, C.J. Manohar, Colloids Interf. Sci. 108 (1985) 403. [25] J.W. Kang, G. De Reymaeker, A. Van Schepdael, E. Roets, J. Hoogmartens Electroph. 22 (2001) 1356. [26] E.K. Paleologos, A.G. Vlessidis, M.I. Karayannis, N.P. Evmiridis, Anal. Chim. Acta 477 (2003) 223. [27] D.L. Giokas, J. Antelo, E.K. Paleologos, F. Arce, M.I. Karayannis, J. Environ. Monitor. 4 (2002) 505. [28] S. Tagashira, Anal. Chim. Acta 157 (1984) 343. [29] M. Tarek, M. Zaki, W.H. Mahmoud, Talanta 35 (1988) 253. [30] Wuhan University, Analytical Chemistry, High Education Press, Beijing, 1993, p. 499. [31] C. Park, H. Hung, K. Cha, Bull. Korean Chem. Soc. 22 (2001) 84. [32] H. Watanabe, Solution Behavior of Surfactants, Plenum Press, New York, USA, 1982, pp. 13051316. [33] E.K. Paleologos, D.L. Giokas, M.I. Karayannis, TrAC 24 (2005) 426. [34] J.M. Gladis, T.P. Rao, Anal. Lett. 35 (2002) 501. [35] A.M. Starvin, T.P. Rao, Talanta 63 (2004) 225. [36] M.E.F. Laespada, J.L.P. Pavon, B.M. Cordero, Analyst (Cambridge, UK) 118 (1993) 209. [37] F. Shemirani, R.R. Kozani, M.R. Jamali, Sep. Sci. Technol. 40 (2005) 2527.

www.sciencedirect.com