Analytical Science and Technology (분석과학)

The Korean Society of Analytical Sciences (한국분석과학회)
권호 표지

Solvent Extraction of Trace Amount of Ni(II) in Sea Water by using Salen[N,N'-bis(salicylidene)ethylenediamine]

Salen[N,N'-bis(salicylidene)ethylenediamine]을 이용한 해수 중 극미량 니켈의 용매추출

  • In, Gyo (Department of Advanced Material Chemistry, Korea University) ;
  • Choi, Jong-Moon (Department of Environmental Engineering, Dong-Hae University) ;
  • Kim, Young-Sang (Department of Advanced Material Chemistry, Korea University)
  • 인교 (고려대학교 신소재 화학과) ;
  • 최종문 (동해대학교 환경공학과) ;
  • 김영상 (고려대학교 신소재 화학과)
  • Received : 2004.10.13
  • Accepted : 2004.11.10
  • Published : 2004.12.25
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Abstract

Solvent extraction of Ni(II) into a chloroform by using salen[N,N'-Bis (salicylidene)-ethylenediamine] as a ligand has been studied. Salen was synthesized from ethylenediamine and salicylaldehyde by simple condensation reaction in an ethanol. Salen formed a 1 : 1 complex with Ni(II) and its extraction constant was $10^{5.12}$. For the determination of Ni(II) in sea water samples, some experimental conditions such as pH of solution, amount of salen, acid type and concentration for back extraction, extraction time, and influence of foreign ions were optimized by using a synthetic sea water. The sea water of which the composition was similar to a natural sea water was synthesized in this laboratory. Trace Ni(II) was extracted into the chloroform in the weak basic solution above pH 8. And the nickel could be quantitatively extracted with the concentration of salen higher than $1.2{\times}10^{-4}mol/L$. This concentration was more than 180 times of Ni(II) in the solution with a mole ratio. Real samples of Korean coastal sea water were analyzed under optimized conditions. Even though Ni(II) was not detected in these samples. Recoveries more than 98% were obtained in the samples which 40 ng/mL of Ni(II) was spiked. And detection limit of proposed method was 1.3 ng/mL. From these results, it could be known that salen of this type would be applied for the determination of trace metals as an organic chelating reagent.

Salen[N,N'-bis (salicylidene)ethylenediamine]을 리간드로 사용하여 해수에 존재하는 극미량의 Ni(II)을 클로로포름 용매로 추출하는 방법에 관하여 연구하였다. Ethylenediamine과 salicylaldehyde를 사용하여 축합반응에 의해 salen을 합성하였다. Salen과 Ni(II)은 수용액에서 1 : 1 착물을 형성한다는 사실을 확인 할 수 있었으며 추출과정의 추출상수는 $10^{5.12}$ 이었다. 해수 중 Ni(II)의 분석과정을 최적화하기 위해 실제 해수와 조성이 비슷한 인공해수를 실험실에서 만들어 수용액의 pH, 리간드로 사용한 salen의 양, 추출시간, 역추출을 위한 산의 종류와 농도, 방해이온의 영향 등에 대해서 조사하였다. 그 결과 수용액의 pH가 8 이상인 약한 염기성 영역에서 10분 정도 흔들어주면 정량적으로 극미량의 Ni(II)이 용매로 추출되었다. 수용액에서 salen의 농도가 $1.2{\times}10^{-4}mol/L$ 이상이면 정량적인 추출이 가능하였는데, 이는 몰 비로 Ni(II)의 180배에 해당하는 양이었다. 이상의 최적화된 실험조건을 바탕으로 한국 인근해안의 해수를 채취하여 분석한 결과 모두 검출한계 이하의 값을 나타내었으며, 40 ng/mL의 Ni(II)을 첨가하여 구한 회수율은 평균 98% 이었으며, 검출한계는 1.3 ng/mL 이었다. 이와 같은 결과로부터 salen형태의 Schiff-염기가 극미량 금속원소의 정량에 킬레이트 시약으로 응용될 수 있음을 알았다.

Keywords

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