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

Význam tématu

Lithium je klíčovou složkou lithium-iontových baterií a dalších průmyslových aplikací. Rychlá a spolehlivá kvantifikace Li v různých matricích je zásadní pro kontrolu kvality a environmentální monitoring.

Cíle a přehled studie

• Optimalizovat tvorbu komplexu Li-thorin za různých podmínek.
• Vyhodnotit vliv koncentrace indikátoru thorin na citlivost a stabilitu reakce.
• Zkoumat dopad různých rozpouštědel na kinetiku tvorby komplexu.
• Demonstrovat přínosy multizónového měření pomocí Agilent Cary 3500 pro kinetické studie.

Použitá metodika

Reakce Li+ s thorin indikátorem probíhala v alkalickém prostředí (10 % KOH) ve směsi vody a organických rozpouštědel. LiCl standardy v rozsahu 0.3125–5 ppm byly připraveny s 0.2 % thorin. Spektrální měření probíhalo v rozsahu 325–700 nm, přičemž kinetika komplexu byla sledována až do stabilizace absorbance.

Použitá instrumentace

• Agilent Cary 3500 Multizone UV-Vis spektrofotometr s vestavěným mícháním a regulací teploty.
• Agilent Cary UV Workstation software pro řízení přístroje a vyhodnocení dat.

Hlavní výsledky a diskuse

Komplex Li-thorin vykazuje charakteristickou absorpční vlnovou délku posunutou na 480 nm po stabilizaci reakce. Koncentrace 0.2 % thorin umožnila dosažení maximální koncentrace komplexu do 40 minut. V rozpouštědle acetonitril byla stabilizace dokonce do 5 minut, avšak s mírnou degradací po delším čase. Nejvyšší absorbance byla naměřena v acetonu. Kalibrační křivky v acetonu a acetonitrilu vykázaly vynikající linearitu s korelačními koeficienty až 0.9992.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a citlivá detekce lithia v nízkých koncentracích.
• Efektivní sledování kinetiky tvorby kovových komplexů.
• Uplatnění v průmyslu baterií, QA/QC laboratořích a environmentálním monitoringu.
• Úspora času a zdrojů díky paralelnímu měření v několika zónách.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj metody může zahrnovat inline měření v reálném čase během průmyslových procesů, automatizaci přípravy vzorků a rozšíření aplikace na další kovové ionty. Miniaturizace a integrace s hyphenovanými technikami mohou zvýšit flexibilitu a citlivost analýzy.

Závěr

Metoda založená na tvorbě Li-thorin komplexu a multizónové UV-Vis spektroskopii představuje spolehlivý a efektivní přístup ke kvantifikaci lithia v nízkých koncentracích. Systém Agilent Cary 3500 výrazně zkracuje dobu analýzy, zajišťuje reprodukovatelnost a usnadňuje optimalizaci reakcí díky paralelnímu měření, míchání a kontrole teploty.

Reference

• Thomason PF Spectrophotometric determination of Lithium Anal Chem 1956 28 1527-1530
• Trautman JK Gadzekpo VP Christian GD Spectrophotometric determination of Lithium in Blood Serum with Thoron Talanta 1983 30 587-591
• Zahir KO Keshtkar HA Colorimetric method for trace level determination of Cobalt in natural and waste water samples Int J Environ Anal Chem 1998 72(2) 151-162
• DerVartanian DV Chenoweth MR Rapid and Accurate Colorimetric determination of Nickel and Cobalt in Protein Solutions US6020204A 2000