Exploration of Lithium-Thorin Complex Formation Using UV-Vis Spectroscopy

Význam tématu

V analytické chemii je spolehlivá kvantifikace lithia zásadní pro kontrolu kvality v bateriovém průmyslu, energetických úložištích a při monitoringu životního prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo optimalizovat tvorbu Li-thorin komplexu a stanovit podmínky pro jeho spolehlivou detekci pomocí multizonového UV-Vis spektrofotometru Agilent Cary 3500.

Použitá instrumentace

• Agilent Cary 3500 Multicell UV-Vis spektrofotometr
• Agilent Cary UV Workstation software
• Teplotně řízený multizónový modul s mícháním kyvet

Metodika

Pracovní roztoky lithia (LiCl) byly připraveny v rozsahu 0,3125–5 ppm. Jako chromogenní činidlo byl použit thorin v alkalickém prostředí (10 % KOH) ve směsi acetonu, acetonitrilu, ethanolu nebo vody. Sledován byl vliv koncentrace thorinu (0,01–0,2 %) a různých rozpouštědel na kinetiku tvorby komplexu. Analýzy probíhaly při 25 °C s mícháním a multizonovým měřením absorbance při 480 nm.

Hlavní výsledky a diskuse

Byl potvrzen posun λmax na 480 nm pro Li-thorin komplex a identifikována optimální koncentrace thorinu 0,2 % s dosažením ustálení reakce za 40 minut. V acetonu byla registrována nejvyšší a nejstabilnější absorbance. Acetonitril umožnil rychlejší stabilizaci za 5 minut, avšak komplex se po 90 minutách rozkládal. Ethanol a voda nevytvořily stabilní komplex. Kalibrační křivky pro acetony a acetonitril vykázaly v oblasti 0,3125–5 ppm lineární závislost s R2 > 0,999.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé sledování kinetiky tvorby komplexu
• Vyšší produktivita díky multizonovému měření
• Přesná a reprodukovatelná kvantifikace lithia
• Využití v kontrolách kvality LIB materiálů a při monitoringu odpadních vod

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda nabízí potenciál pro rozšíření na další kovové ionty, automatizované inline stanovení v průmyslových procesech, miniaturizaci měřicího systému a integraci do platform pro rychlou analýzu vzorků.

Závěr

UV-Vis spektroskopie s thorin indikátorem na multizonovém spektrofotometru Agilent Cary 3500 prokázala vysokou citlivost a linearitu pro stanovení lithia. Multizonové a teplotně řízené měření zkrátilo dobu analýzy a zvýšilo konzistenci výsledků.

Reference

• Thomason P. F. (1956) Spectrophotometric Determination of Lithium. Anal. Chem. 28, 1527–1530.
• Trautman J. K. a kol. (1983) Spectrophotometric Determination of Lithium in Blood Serum with Thoron. Talanta 30, 587–591.
• Zahir K. O. a Keshtkar H. A. (1998) Colorimetric Method for Trace Level Determination of Cobalt in Natural and Waste Water Samples. Int. J. Environ Anal. Chem. 72(2), 151–162.
• DerVartanian D. V. a Chenoweth M. R. (2000) Rapid and Accurate Colorimetric Determination of Nickel and Cobalt in Protein Solutions. US6020204A.