Журнал аналитической химии, 2024, № 1

Российская академия наук
ЖУРНАЛ 
АНАЛИТИЧЕСКОЙ
ХИМИИ
Том 79 № 1 2024 Январь
Основан в январе 1946 г. Выходит 12 раз в год. ISSN: 0044-4502 
Журнал издается под руководством Отделения химии и наук о материалах РАН
Главный редактор В.П. Колотов 
Почетный главный редактор Ю.А. Золотов
Редакционная коллегия
В.Г. Амелин, В.В. Апяри, М.К. Беклемишев (зам. главного 
редактора), А.В. Булатов, В.И. Вершинин, И.Ю. Горячева, 
Г.А. Евтюгин, Н.Б. Зоров, Б.К. Зуев, В.К. Карандашев, 
Л.А. Карцева, Д.О. Кирсанов, Т.А. Кучменко, П.Н. Нестеренко, 
А.В. Паршина, М.А. Проскурнин, И.А. Родин, И.В. Рыбальченко, 
З.А. Темердашев, П.С. Федоров (ответственный секретарь),
Р.Х. Хамизов, Г.И. Цизин, О.А. Шпигун, С.Н. Штыков
Редакционный совет
Ю.А. Золотов (Председатель, Россия),
Р. Апак (Турция), И. Барек (Чехия),
Г.К. Будников (Россия), Б. Бушевский (Польша), 
Ван Жанхуа (Китай),
Г. Кристиан (США), В.В. Кузнецов (Россия), 
Р. Лобинский (Франция, Польша),
Л.Н. Москвин (Россия), Б.Ф. Мясоедов (Россия), 
В. Энгевалвд (Германия)
Зав. редакцией Л.В. Колодяжная
Адрес редакции: 119991 Москва, ул. Косыгина, 19 ГЕОХИ РАН 
тел./факс: +7(495) 9390210/(495)9382054, эл. почта: zhakh@geokhi.ru
Интернет: http://www. zhakh.ru
© Российская академия наук, 2024 
© Редколлегия "Журнала аналитической химии" (составитель), 2024

СОДЕРЖАНИЕ
Том 79, номер 1, 2024
Аналитическая химия Урала 
Редактор-составитель - Н.Ю. Стожко 
ОБЗОРЫ
Сульфосодержащие гетарилформазаны как перспективные 
реагенты для гибридных тест-систем
Т. И. Маслакова, И. Г. Первова, Т. А. Мельник, П. А. Маслаков 
3
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Методы ИК-Фурье-спектроскопии в комплексном анализе осадочных пород
Н. Г. Таныкова, Ю. Ю. Петрова, М. Ю. Спасенных, Е. В. Козлова,
Е. А. Леушина, Ю. В. Костина 
12
Оценка влияния матрицы на результаты потенциометрического определения антиоксидантной 
емкости
Е. Л. Герасимова, Е. Р. Салимгареева, Е. А. Елтышева, А. В. Иванова,
А. И. Матерн 
24
Вольтамперометрическое поведение висмута(Ш) в диметилсульфоксид- и 
диметилформамидсодержащих водно-органических электролитах
А. В. Трубачев, Л. В. Трубачева 
33
Вольтамперометрическое определение антител к вирусу кори с использованием стеклоуглеродного 
электрода, модифицированного 2-пропаргилтио-6-нитро-7-гидрокси-4Н-1,2,4-триазоло-4,7 
дигидро[5,1-с]-1,2,4-триазином
М. В. Медведева, А. В. Мазур, Т. С. Свалова, И. А. Балин, В. Л. Русинов,
A. И. Матерн, А. Н. Козицина 
41
Оценка диагенетических преобразований биоапатита для определения изотопного отношения 
87Sr/86Sr по результатам локального микроэлементного анализа
на примере зуба человека (ранний железный век, саргатская культура)
Д. В. Киселева, М. В. Червяковская, В. С. Червяковский, Т. Г. Окунева, Н. Г. Солошенко,
B. А. Булатов, М. А. Грачев, М. К. Карапетян, С. В. Шарапова, Е. С. Шагалов 
50
Разработка стандартного образца состава йодата калия: применение прямого и косвенного подходов 
к оценке чистоты соли
А. В. Собина, Е. П. Собина, А. Ю. Шимолин, Т. Н. Табатчикова 
61
ОБЗОРЫ
Треугольные нанопластинки серебра как аналитический реагент в методах 
оптической молекулярной абсорбционной спектроскопии: возможности и перспективы
А. А. Фурлетов, В. В. Апяри, С. Г. Дмитриенко 
73
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Магнитные сорбенты на основе гидрофобизированных кремнеземов: влияние 
структурных параметров матрицы на магнитные и сорбционные свойства
Ю. В. Корсакова, Е. Н. Гончарова, Т. И.Тихомирова 
90

ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2024, том 79, № 1, с. 3-11
=0Б30РЫ 
—
УДК 543.3:544.72:547.556.9
СУЛЬФОСОДЕРЖАЩИЕ ГЕТАРИЛФОРМАЗАНЫ КАК 
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ГИБРИДНЫХ ТЕСТ-СИСТЕМ
© 2024 г. Т. И. Маслакова3, И. Г. Первова3’ *, Т. А. Мельник3, П. А. Маслаков3
0 Уральский государственный лесотехнический университет 
Сибирский тракт, 37, Екатеринбург, 620100 Россия
*e-mail: pervovaig@rn.usfeu.ru
Поступила в редакцию 20.04.2023 г.
После доработки 02.08.2023 г.
Принята к публикации 02.08.2023 г.
Представлен обзор экспериментальных данных и рассмотрены особенности создания гибридных тест-систем в результате уникального сочетания твердофазных матриц различной природы 
и водорастворимых сульфосодержащих гетарилформазанов в качестве аналитических иммобилизованных реагентов. Обсуждены аналитические возможности подобных гибридных тест-систем 
для полуколичественного определения содержания ионов металлов в водных средах.
Ключевые слова: анализ, вода, гибридный метод, функционализация поверхности.
DOI: 10.31857/S0044450224010014,EDN: Ijpctx
Второй вариант заключается в предварительной 
сорбции определяемого токсиканта из анализируемого раствора на матрицу и последующей “проявке" раствором органического реагента (рис. 16).
Третий вариант состоит в предварительном 
взаимодействии реагента с ионами металлов непосредственно в анализируемой пробе с последующим извлечением сформированного метал- 
локомплекса выбранным сорбентом (рис. 1в).
Создание гибридных химических тест-систем остается актуальной задачей для сигнального и полуколичественного определения химической загрязненности воды, почвы, воздуха, 
питания металлами-токсикантами, а также при 
постановке модельных опытов. Действие оптических тест-систем основано на изменении 
цвета индикаторной матрицы с закрепленным 
органическим реагентом (хромогенной функционально-аналитической группировкой) при его 
взаимодействии с ионами металлов, что позволяет определить их содержание по цветовому оттенку матрицы. Такие гибридные тест-системы 
особенно востребованы в критических случаях, 
когда необходимо быстро определить состав объекта окружающей среды без привлечения специализированного оборудования и существенных 
затрат времени и материальных средств на процедуру анализа.
В настоящее время реализуют три основных 
метода получения таких тест-систем.
Органические соединения класса гетарилформазанов общей формулы, приведенной на схеме 1, 
представляют значительный интерес при применении их в качестве хромофорных реагентов благодаря сочетанию единой сопряженной азогидра- 
зонной группировки и высокой вариабельности 
заместителей, вводимых в состав при синтезе [1—5]. 
Наличие Н8О3-группы в составе реагента обеспечивает растворимость синтезированных сульфосодержащих формазанов в органических растворителях и даже в воде, что позволяет использовать 
матрицы разной природы, в то время как присутствие гидроксигруппы R2 способствует проявлению селективности при комплексообразовании.
Комплексные соединения на основе формазанов давно привлекают внимание исследователей 
вследствие устойчивой окраски, интенсивность 
которой сохраняется и в условиях твердофазной
Первый вариант заключается в предварительной иммобилизации (закреплении) реагентов 
различной структуры на матрицу и последующем взаимодействии полученного таким образом 
модифицированного сорбента с анализируемым 
раствором (рис. 1а).
3

МАСЛАКОВА и др.
(а)
Форм азан
Ионы металла
МАТРИЦА
ВИЗУАЛЬНЫЙ 
СИГНАЛ
твердофазная 
реагентная 
индикаторная 
система
формазан
Ионы металла
Сформированный комплекс в растворе
МАТРИЦА
ВИЗУАЛЬНЫЙ 
СИГНАЛ
Рис. 1. Методы получения гибридных тест-систем: вариант 1 (а), 2 (б) и 3 (в).
функционально-аналитических группировок с ана- 
литом продолжает оставаться актуальной задачей 
при разработке эффективных гибридных методов.
реакции. Таким образом, гибридные системы с иммобилизованными формазановыми группировками одновременно выполняют функции сорбентов 
для концентрирования металлов и аналитических 
реагентов при определении их содержания.
Схема 1. Общая формула исследуемых реагентов.
В течение 15 лет на кафедре физико-химической технологии защиты биосферы Уральского 
государственного лесотехнического университета 
ведутся работы по созданию и исследованию разнообразных твердофазных реактивных индикаторных систем (ТРИС) с иммобилизованными гета- 
рилформазанами для обнаружения и определения 
содержания токсичных металлов в водных средах 
[3—5]. Для детектирования изменения окраски 
синтезированных реагентов при взаимодействии 
с определяемым ионом металла используются спектроскопия отражения, цветометрия, визуальная 
колориметрия [6].
Данная публикация представляет собой обзор 
исследований авторов по созданию гибридных 
твердофазных тест-систем, полученных путем 
иммобилизации гетарилформазановых функциональных группировок для определения ионов 
металлов в водных средах.
Следует отметить, что интерес к гибридным 
методам в последнее время несколько угас, однако задача отыскания возможности определения 
содержания токсиканта в водных средах просто 
и быстро без участия высококвалифицированного 
персонала и применения дорогостоящего оборудования остается нерешенной. Поиск уникальных 
сочетаний высокочувствительного органического 
реагента, твердофазной матрицы, на поверхности 
которой проходят взаимодействие иона металла 
с реагентом и детектирование образовавшегося комплекса, а также способа взаимодействия 
Твердофазные реактивные индикаторные системы 
на основе иммобилизованных сульфосодержащих 
формазанов. Ранее [7—12] на примере анионитов 
АН-18—10п, АН-20, АН-22, АН-31 в ОН-форме 
нами отработана методика модификации полимерных твердофазных матриц сульфосодержащими
ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 79 
№1 
2024

СУЛЬФОСОДЕРЖАЩИЕ ГЕТАРИЛФОРМАЗАНЫ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РЕАГЕНТЫ ... 
5
Схема 2. Ионный механизм закрепления формазановых группировок на силикагель ДИАСОРБ-ЮОТА.
формазанами (вариант 1, рис. 1а) по ионному механизму за счет сил электростатического взаимодействия с получением сорбентов для селективного 
и комплексного извлечения ионов металлов из 
водных растворов.
Разница в изменении цвета индикатора хорошо 
определяется визуально и позволяет сделать достоверный вывод о наличии или отсутствии ионов металлов в анализируемом растворе, а также 
выполнить их полуколичественное определение 
по шкале сравнения. Определению ионов Ni(II) 
не мешают Со(П), РЬ(П), ионы щелочных и щелочноземельных металлов в соотношении 1:5 [15]. 
Определению ионов Cd(II) не мешают десятикратные избытки Со(П) и Ni(II) (по массе) [16] (табл. 1).
Данный синтетический подход (схема 2) реализован при иммобилизации сульфосодержащих 
З-метил-5-бензазолилформазанов различного 
состава на минеральную полимерную матрицу, 
в качестве которой использовали силикагель 
ДИАСОРБ-ЮО-ТА дисперсностью 63—200 мкм 
с триметиламмониевыми группировками в количестве до 0.32 ммоль/г фирмы “БиоХимМак СТ” 
(Москва, Россия) [13].
Результатом реализации первого варианта получения тест-систем является снижение подвижности реагента, а перераспределение электронной плотности 
в молекуле лиганда при иммобилизации на матрицу 
способствует изменению его комплексообразующей 
способности и повышению селективности.
Нами также реализован вариант индикаторной трубки, заполненной “мокрым“ способом 
содержащим 1-(2-гидрокси-5-сульфофенил)-3-ме- 
тил-5-(бензтиазол-2-ил)формазан силикагелем 
ДИАСОРБ-ЮО-ТА, что позволило понизить предел обнаружения ионов Cd(II) до 0.05 мг/л [16,17]. 
Металл определяют по интенсивности окраски 
реакционной зоны индикаторного сорбента после 
пропускания через него анализируемого раствора. 
Определению Cd(II) не мешает присутствие ионов 
Со(П), Ni(II) в соотношении 1:10.
При функционализации поверхности модифицированного у-аминопропилтриэтоксисила- 
ном силикагеля ДИАСОРБ-250-Амин фирмы 
“БиоХимМак СТ” (Москва, Россия) с помощью 
сульфосодержащих формазанов (схема 3) методом 
квантово-химических расчетов функционала плотности (B3LYP) с базисом 6—31G** системы сорбент— 
сорбат установлено, что данный тип силикагеля 
обладает большим сродством к незамещенным 
формазанам, которые прочнее удерживаются поверхностью матрицы, чем в случае использования 
о-гидроксифенилзамещенных аналогов [18, 19].
Извлечение ионов Cu(II), Co(II), Ni(II), Zn(II), 
Cd(II), Pb(II) из растворов в результате комплек- 
собразования с иммобилизованными на твердофазный носитель формазановыми группировками 
практически во всех случаях сопровождается хромогенной реакцией уже при концентрации металла 
30 мг/л [13,14]. Так, при контакте 1-(4-сульфофе- 
нил)-5-(бензоксазол-2-ил) содержащего формазан 
твердофазного индикатора с ионами Ni(II) с содержанием 30—300 мкг/мл при pH 4.0—6.0 фиксируется изменение окраски поверхности сорбента 
от красной (Хтах = 395 нм) до синей (Хтах = 605 нм, 
ДА = 210 нм).
При взаимодействии поверхности силикагеля ДИАСОРБ-250-Амин с иммобилизованными 
формазанами с водными растворами, содержащими ионы Hg(II), Cu(II), Ni(II), Со(П) и Pd((II), 
образуются внутрикомплексные соединения, что 
подтверждается изменением окраски. Цветовые
Разработаны методики твердофазно-спектроскопического и тест-определения ионов 
Ni(II) и Cd(II) иммобилизованными на силикагеле 1-(4-сульфофенил)-5-(бензоксазол-2-ил)- 
и 1-(2-гидрокси-5-сульфофенил)-5-(бензтиа- 
зол-2-ил)формазанами соответственно [15, 16]. 
ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 79 №1
2024

Таблица 1. Аналитические характеристики методик определения содержания металлов в водных средах
Я2
^МИН’ 
мкг/см3
Определяемый 
металл
ДОС”, 
мкг/мл
Реагент
Матрица
Способ 
взаимодействия 
(детектирования)*
Уравнение 
градуировочного 
графика
1/RGB
30
30-100
Лг=2.222с +0.141
0.986
Силикагель
ДИАСОРБ-ЮО-ТА
Ni(II)
1-(4-Сульфофенил)-3метил-5-(бензоксазол-2ил)формазан
15
1/СДО
F(R) = 0.011с + 0.005
0.992
1/СДО
0.005
0.005-1.000
F(R) = 0.731с + 0.012
0.998
1/RGB
0.05
Лг = 0.907с+ 0.050
0.05-1.00
0.980
Cd(II)
1-(2-Гидрокси-5- 
сульфофенил) - 3-метил-5- 
(бензтиазол-2-ил) 
формазан
1/RGB
1.5
3.0-60
Аг = 2.203с + 2.083
0.983
Силикагель
ДИАСОРБ-250Амин
Ni(II)
1-(4-Сульфофенил)-3метил-5-(бензтиазол-2ил)формазан
0.1-7.2
0.006
А = 0.036с + 0.007
0.996
Ni(II)
ожг
1/ЭСП
1/RGB
0.1-7.0
0.05
Аг = 19.140с + 9.285
0.975
Cu(II)
0.004
0.1-7.5
А = 0.054с + 0.008
0.997
0.1-7.0
0.05
Аг= 17.50с + 11.66
0.984
МАСЛАКОВА и др.
2/СДО
0.03-0.8
F(R) = 1.480с -0.011
0.009
0.991
Тканое полотно — 
лен
2/RGB
0.015
Ar = 314.56с + 3.756
0.03-0.8
0.985
Cu(II)
1 - (4-Сульфофенил) - 
З-метил-5(бензилбензимидазол-2- 
ил)формазан
3/RGB
0.4
0.8-4.0
Аг = 56.030с + 2.774
0.987
Силикагель
ДИАСОРБ-ЮО-ТА
Cu(II)
1-(4-Сульфофенил)-3метил-5-(бензтиазол-2ил)формазан
* Способы детектирования: СДО — спектроскопия диффузного отражения, ЭСП — электронная спектроскопия в видимой области, RGB — цветометрические характеристики тест-систем в системе RGB.
** Диапазон определяемых содержаний.
ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ 
том 79 
№1

СУЛЬФОСОДЕРЖАЩИЕ ГЕТАРИЛФОРМАЗАНЫ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РЕАГЕНТЫ ... 
7
Схема 3. Ионный механизм закрепления формазановых группировок на силикагель ДИАСОРБ-250-Амин.
минеральные вещества) — получена гибридная 
тест-система для концентрирования и последующего определения ионов Cu(II) [21].
переходы, контрастность которых составляет 90—180 
нм и зависит от природы иона-комплексообразова- 
теля, наблюдаются уже при начальной концентрации 
металлов 0.04 мкг/мл [18,19].
Для изучения цветометрических характеристик 
матриц в качестве устройства для получения фотографий использовали смартфон S21 Ultra (Samsung, 
Южная Корея), затем полученное изображение 
с помощью подключения к компьютеру через дата-кабель USB импортировали в графический 
редактор GIMP для получения окончательного 
значения цвета в формате RGB.
Детектируют либо диффузное отражение при 
Хмакс = 640 нм, либо (визуально) интенсивность 
сине-зеленой окраски продукта реакции комплексообразования. Спектры диффузного отражения 
сорбентов регистрировали на спектрофотометре Specord М-40 фирмы Carl Zeiss (Германия) 
с приставкой диффузного отражения в виде фотометрического шара в кюветах с толщиной слоя 
исследуемого сорбента 3 мм относительно образца 
сравнения Mg О.
Для оценки аналитического сигнала в спектроскопии диффузного отражения использовали коэффициент диффузного отражения и функцию Кубелки— 
Мунка, рассчитанную по формуле F(/?) = (1—7?)2/27?, 
где 2? — коэффициент диффузного отражения. Сорбционно-спектроскопическое определение ионов 
Cu(II) осуществляли по градуировочному графику 
в интервале определяемых концентраций 0.03—0.8 
мкг/мл с пределом обнаружения 0.015 мкг/мл.
В качестве аналитического сигнала Аг использовали цифровые значения интенсивностей зеленого цвета анализируемой пробы. На основе 
силикагеля ДИАСОРБ-250-Амин с 1-(4-сульфо- 
фенил) -3 -метил- 5 - (бензтиазол-2-ил)формазаном 
разработана тест-система для определения ионов 
никеля (II) в присутствии ионов ртути (II). В оптимизированных условиях (pH 5.5±0.3) построена 
визуальная шкала для определения ионов никеля (II) в диапазоне 3—60 мкг/мл, sr < 0.28, нижняя 
граница определяемых содержаний —1.5 мкг/мл. 
Продолжительность тест-анализа составляет 15 
мин., при этом определению Ni(II) не мешают 
ионы Hg(II) в соотношении 1:100 (по массе) [20].
Весьма удобными при широком практическом 
применении являются тканые матрицы-носители, 
характеризующиеся более высокими скоростями 
установления сорбционного равновесия по сравнению с гранулированными сорбентами и обладающие при этом сопоставимыми значениями 
сорбционной емкости.
При разработке методик тест-анализа водных 
объектов особый интерес представляют твердофазные реагенты, полученные на основе оптически 
прозрачных полимерных материалов. Высокая 
однородность, большой диапазон значений показателя преломления света, а также отсутствие 
собственной окраски не только облегчают визуальную оценку изменения окраски твердофазного реагента при их контакте с токсикантами, но 
и обеспечивают возможность надежной регистрации спектров поглощения с помощью несложных 
аналитических приборов.
Так, нековалентной иммобилизацией 1-(4-суль- 
фофенил)-3-метил-5-(бензилбензимидазол-2-ил) 
формазана на тканевую матрицу натуральной 
природы — льняной диск (льняная ткань ГОСТ 
15968—2014: целлюлоза — 80%, лигнин — 20%, 
Среди успешно зарекомендовавших себя подобных сорбентов особый интерес в качестве оригинальной среды представляет оптически прозрачный отвержденный желатиновый гель (ОЖГ). Нами 
ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 79 №1
2024

МАСЛАКОВА и др.
методом ИК-фурье-спектроскопии доказано, что 
функционализация ОЖГ (пищевого листового желатина фирмы ‘Трин Пак”, Москва, Россия) водорастворимыми формазановыми группировками 
проходит по ионному механизму за счет сил электростатического взаимодействия, каки в случае описанных ранее минеральных и полимерных матриц.
характеристик в растворе, что свидетельствует 
о сходстве состояний реагентов в растворе и желатиновой фазе. Наблюдаемые незначительные 
смещения длин волн максимального поглощения 
иммобилизованных реагентов ДА (до 20—25 нм) обусловлены межмолекудярными взаимодействиями 
с желатиновым микроокружением и не затрагивают 
хромофорных систем реагентов.
Так, основными полосами поглощения для желатина являются широкая полоса с максимумом при 
частоте 3 300 см-1 (колебания группы —NH), характерные поглощения при частотах 1660 см-1 (Амид I, 
валентные колебания групп СО, CN), 1540 см-1 
(Амид II, колебания N—Н и CN) и 1 230 см-1 
(Амид III).
В качестве аналитической полосы для характеристики вторичной структуры желатина при 
анализе ИК-спектральных данных наиболее информативной является полоса Амид I. Иммобилизация 1-(4-сульфофенил)-3-метил-5-(бензтиа- 
зол-2-ил)-формазана в массив желатина приводит 
к смещению полосы Амид I в низкочастотную область до 1652 см'1, полоса поглощения Амид II также сдвигается в область низких частот до 1539 см1.
При исследовании сорбционной способности 
модифицированного ОЖГ по отношению к ионам 
Cu(II), Co(II), Ni(II), Zn(II), Cd(II), Pb(II) отмечено, что значительные хромогенные изменения 
наблюдаются лишь по отношению к ионам Си(П) 
и Ni(II). Диапазон линейности градуировочного графика для твердофазно-фотометрического 
определения никеля (II) с использованием модифицированного ОЖГ на основе 1-(4-сульфо- 
фенил) - 3-метил-5 - (бензтиазол-2-ил)формазана 
составляет 0.1—7.2 мкг/л, предел обнаружения — 
0.006 мкг/л. Определению N1(11) не мешают Zn(II), 
Co(II), Cd(II) в соотношении 5:1 (по массе) [22]. 
Мешающее влияние на аналитический сигнал 
исследуемого индикатора оказывают ионы Сп(П), 
поэтому при определении N1(11) в анализируемые 
растворы следует вводить в качестве маскирующего 
компонента аскорбиновую кислоту.
Необходимо отметить низкочастотный сдвиг 
полосы пропускания сульфатных групп формазана 
до 1228 см'1. Наблюдаемые сдвиги свидетельствуют о взаимодействии положительно заряженных 
амидных групп полипептидной цепи желатина 
с имеющимися в формазане отрицательно заряженными сульфогруппами. При увеличении 
концентрации 1 - (4-сульфофенил) -производного 
формазана интенсивность полосы увеличивается, 
а величина сдвига остается постоянной и не зависит от содержания формазана в желатине.
Показано, что при твердофазно-фотометрическом определении меди (II) с использованием 
модифицированного ОЖГ на основе 1-(4-сульфо- 
фенил) - 3-метил-5 - (бензтиазол-2-ил)формазана 
линейность градуировочного графика сохраняется 
в пределах 0.1—7.5 мг/л [23], предел обнаружения 
составляет 0.004 мкг/л. Определению Си(П) не 
мешают Zn(II), Co(II), Ni(II), Cd(II) в соотношении 7:1 (по массе).
Кроме того, оказалось, что на величину максимального значения сорбционной емкости ОЖГ 
по отношению к исследуемым реагентам влияет 
пространственная структура лигандов. Так, амакс 
1 -(4-сульфофенил)бензтиазолилпроизводного составляет 32.9 мкмоль/г, что почти в 10 раз больше, 
чем величина амакс = 3.44 мкмоль/г при иммобилизации его гидроксифенилсодержащего аналога.
Полученные тест-системы на основе ОЖГ 
и сульфосодержащих формазанов имеют равномерную красно-оранжевую окраску, интенсивность 
которой зависит от структурных особенностей 
формазанов. Так, желатиновые матрицы с иммобилизованными 2-гидроксизамещенными форма- 
занами окрашены слабее, чем при использовании 
незамещенных сульфосодержащих формазанов.
Твердофазные реактивные индикаторные системы с предварительным концентрированием определяемого компонента. К сожалению, зачастую 
функционализация поверхности твердофазных 
носителей органическими реагентами сопровождается значительным снижением хромофорных 
и комплексообразующих свойств “закрепленных" 
формазанов. В связи с этим в ряде случаев предпочтительнее для создания тест-систем использовать 
второй вариант получения ТРИС, основанный на 
предварительном извлечении и концентрировании 
ионов металлов твердофазным носителем с последующей обработкой растворами формазанов 
и детектированием элементов непосредственно 
на твердой фазе по изменению окраски сорбента. 
Такой подход позволяет выделить следовые концентрации веществ из большого объема солевого раствора сложного состава, снизить пределы 
Оптические характеристики реагентов в ОЖГ 
принципиально не отличаются от аналогичных 
ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 79 
№ 1 
2024

СУЛЬФОСОДЕРЖАЩИЕ ГЕТАРИЛФОРМАЗАНЫ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РЕАГЕНТЫ ... 
9
обнаружения, что, в свою очередь, повышает точность и чувствительность анализа.
проводить визуальный скрининг монокомпонент- 
ных по металлам проб воды. Максимум полос поглощения в спектрах диффузного отражения твердофазных комплексных соединений практически 
совпадают с максимумами поглощения комплексов, полученных в растворе, что свидетельствует 
о сохранении состава и строения формазанатов 
металлов при сорбции на поверхность носителя.
Нами показано [24], что использование в качестве концентраторов-сорбентов тканевых дисков 
из натурального льна, выпускаемого в соответствии с ГОСТ 20272—98, позволяет определять 
содержание ионов меди (II) на уровне ниже предельно допустимой концентрации (ПДК). Образцы 
дисков с сорбированными ионами Cu(II) после 
реакции с этанольным раствором 1-(4-сульфо- 
фенил) - 3 -метил- 5- (1 -бензилбензимидазол-2-ил) 
формазана приобретают синий цвет (Х^ = 640 нм), 
причем увеличение интенсивности окраски пропорционально увеличению концентрации ионов Cu(II).
В случае использования в качестве лиганда 1-(4-сульфофенил)-3-метил-5-(бензокса- 
зол-2-ил)формазана максимальная степень 
извлечения силикагелем ДИАСОРБ-ЮО-ТА 
металлов в виде формазанатов при величине 
pH 5.0±0.5 составляет 98—99%, что превышает 
почти в два раза данный показатель в случае сорбции ионов металлов на предварительно модифицированный указанными бензазолилформа- 
занами носитель (33—47%).
Стоит отметить, что формазанаты Ni(II), Cu(II), 
Линейность градуировочного графика соблюдается в концентрационном интервале Си(П) 0.03— 
0.8 мкг/мл. Предел обнаружения составляет 0.009 
и 0.015 мкг/мл для твердофазно-спектроскопического и тест-методов соответственно. Определению 
содержания Cu(II) не мешают 50-кратные избытки 
Ca(II), Mg(II), Pb(II), Zn(II) и 20-кратные - Сг(1П).
Со(П) извлекаются в течение 5 мин., в то время как 
максимум сорбции формазанатов Zn(II), Cd(II), 
Pb(II) достигается через 25 мин. Высокие сорбционные показатели силикагеля по отношению к фор- 
мазанатам успешно использованы для дробного 
и коллективного извлечения ионов Cu(II), Со(П), 
Ni(II), Cd(II), Zn(II), Pb(II) из водных сред [25].
Реализация третьего варианта создания ТРИС 
позволила расширить круг определяемых ионов 
металлов. Например, показана возможность определения содержания ионов редкоземельных элементов с пределом обнаружения 5—15 нг/мл [26].
Данные гибридные тест-системы апробированы на реальных объектах: природных и дождевых 
водах, снежном покрове, смыве с листьев деревьев, расположенных вдоль городских магистралей. 
Показано удовлетворительное совпадение данных 
визуального определения с результатами количественного анализа в области средних значений 
стандартной шкалы. Метрологические характеристики свидетельствуют об их правильности и отсутствии систематических погрешностей. Правильность методик доказана методом инверсионной 
вольтамперометрии и методом введено—найдено.
Твердофазные реактивные индикаторные системы 
с сорбцией сформированного в растворе комплексного соединения. Использование третьего варианта создания тест-систем позволяет избежать 
негативного влияния структурных и пространственных факторов, определяющих эффективность сорбции внутрикомплексного соединения 
на твердофазную матрицу, и при этом уменьшить 
время развития окраски, повысить селективность, 
чувствительность и точность измерения аналитического сигнала.
В качестве носителя перспективно использование силикагеля ДИАСОРБ-250-Амин для определения содержания ионов Hg(II), Cu(II) и металлов 
платиновой группы в природных, сточных водах 
и технологических растворах. Разработана методика 
и построена одноцветная визуальная шкала [27] для 
визуального определения содержания ионов меди 
(II) с помощью гибридной тест-системы, состоящей 
из ДИАСОРБ-250-Амин и 1-(4-сульфофенил)-3-ме- 
тил-5-(бензтиазол-2-ил)формазаната меди (II), 
в диапазоне 0.8—4.0 мкг/мл при pH 5.0±0.3. Предел обнаружения — 0.4 мкг/мл. Развитию окраски 
не мешают 10-кратные количества ионов Hg(II), 
Co(II), Cd(II) и 20-кратные - Sc(III), Y(III), Sm(III), 
Tb(III), Yb(III), Gb(III).
Сульфосодержащие формазаны (см. схему 1) легко 
взаимодействуют с ионами металлов в растворах 
с образованием внутрикомплексных соединений 
с высоким хромогенным эффектом. В результате 
иммобилизации сформированных формазанатов 
металлов, например гранулами ДИАСОРБ-ЮО-ТА, 
минеральная матрица окрашивается в тот же цвет, 
что и комплексное соединение. Это позволяет 
Стоит отметить, что в случае применения в качестве реагента 1-(4-сульфофенил)-3-изопро- 
пил-5-(бензтиазол-2-ил)формазана для достижения равновесия сорбции формазаната меди (II) 
поверхностью ДИАСОРБ-250-Амин при pH 
(4.5—5.5)±0.3 требуется 10—15 мин со степенью 
ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 79 №1
2024