Лиганди N-бензил-изатин-тиосемикарбазон (L) дар ин таҳқиқот як лиганди органикии хелаткунанда мебошад, ки бо ионҳои Pb(II) комплекси координатсионӣ ҳосил карда, муайянкунии сурбро тавассути спектрофотометрияи UV-vis имконпазир месозад. Муҳаққиқон лиганди ҳамчун 1-(1-benzyl-2-oxoindolin-3-ylidene)thiosemicarbazide тавсифшударо синтез намуда, комплекси онро бо Pb(II) бо FTIR, NMR, UV-vis, SEM ва таҳлили гармӣ тавсиф кардаанд ва усули спектрофотометрии таҳияшударо барои ченкунии Pb(II) дар маҳлулҳои ҳазми кислотавии ду намунаи лабранг татбиқ намудаанд.

Барои комплекси Pb(II)-лиганд муҳити оптималии таҷрибавӣ pH 12 ва 0,2 M NaOH муайян шудааст; максимуми абсорбсияи UV-vis-и комплекс дар 253 nm мушоҳида гардид. Диапазони хаттии кори барои консентратсияи Pb(II) гузоришшуда 9,7 × 10⁻⁶–1,9 × 10⁻⁴ M, абсорбтивияти молярӣ 1,9 × 10³ L mol⁻¹ cm⁻¹ ва коэффисиенти коррелятсия R²=0,9902 мебошад.

Дар хулоса, Ҷадвали 1 ва бахши натиҷаҳо ба таври мувофиқ ҳадди ошкорсозии усул (LOD) 0,73 µg mL⁻¹ (3,5 µM) ва ҳадди муайянкунӣ/миқдорсанҷӣ (LOQ) 2,28 µg mL⁻¹ (11 µM) дода шудааст. Бо вуҷуди ин, дар як ҷумлаи матни натиҷаҳо рақамҳои LOD ва LOQ бо тартиби баръакс навишта шудаанд ва дар Ҷадвали муқоисавии 2 воҳидҳои LOD/LOQ-и усули ҷорӣ ҳамчун µg L⁻¹ нишон дода шудаанд. Ин фарқиятҳои дохилии манбаъ бе шарҳ ислоҳ нашудаанд.

Усули таносуби молярӣ стехиометрияи комплекси Pb(II):L-ро 1:1 нишон дода, собитаи устувории комплекс дар манбаъ 2,90 × 10¹ L mol⁻¹ гузориш шудааст. Ҳосили синтези лиганд %94 ва ҳосили комплекси ҷудошудаи Pb(II) %45 мебошад.

Дар таҷрибаҳои spike-recovery барои ду намунаи лабранг барқароршавӣ аз %88,1 ± 1,9 то %117,3 ± 1,1 буд. Таҳқиқот ин натиҷаҳоро ҳамчун далеле тафсир мекунад, ки имконияти усулро барои ченкунии Pb(II) дар намунаҳои косметикӣ дастгирӣ мекунад. Аммо таҷрибаи spike-recovery танҳо бо ду намунаи лабранг нишон намедиҳад, ки усул дар ҳамаи матритсаҳои косметикӣ тасдиқ шудааст ё маҳсулоти муайян ба меъёрҳо мувофиқ ё аз нигоҳи саломатӣ бехатар аст.

Шарҳи Муфассал

Лиганди Индол-2-они Бо Тиосемикарбазон Пайвастшуда Pb(II)-ро Чӣ Гуна Қобили Ченкунӣ Месозад?

Лиганди таҳқиқот тавассути гурӯҳҳои донории дорои нитроген ва сулфур бо Pb(II) координатсия шуда, комплекси Pb–L-ро ба вуҷуд меорад, ки нисбат ба лиганди озод хусусиятҳои электронию спектроскопии дигар дорад; муҳаққиқон абсорбсияи ин комплексро дар 253 nm ҳамчун нишондиҳандаи спектрофотометрии консентратсияи Pb(II) истифода кардаанд.

Pb(II) чӣ маъно дорад?

Pb(II) иони элементи сурбро дар дараҷаи оксидшавии +2 ифода мекунад. Рақами римии “II” ҳолати валентии +2-и ионро нишон медиҳад. Ҳадафи аналитикии таҳқиқот иони Pb(II) дар маҳлул аст.

Хелатсия ва координатсия чӣ маъно доранд?

Дар комплекси координатсионӣ иони металл бо атомҳои донории лиганд, ки ҷуфти электрон дода метавонанд, ҳамкорӣ мекунад. Дар сохторҳои тиосемикарбазон атомҳои нитроген ва сулфур метавонанд марказҳои иштироккунанда дар пайвастшавии металл бошанд.

Дар ин таҳқиқот муҳаққиқон тағйироти FTIR ва NMR-ро истифода бурда, хулосаро дастгирӣ мекунанд, ки Pb(II) бо қисми дорои нитроген ва сулфури вобаста ба C=N дар лиганд координатсия мешавад.

Лиганди L чӣ гуна синтез карда шуд?

Дар синтези лиганд миқдори молии баробари N-бензил изатин ва тиосемикарбазид истифода шудааст. Аз ҳар ду моддаи ибтидоӣ 5 mmol гирифта шуда, дар муҳите, ки 20 mL этаноли холис ва 0,5 mL HCl дошт, бо микромавҷ коркард шудааст.

Маҳсулот ҳамчун N-бензил-изатин-тиосемикарбазони зард (L) гирифта шуд. Нуқтаи гудозиш 148–150 °C гузориш шудааст.

Формулаи молекулавии лиганд дар манбаъ C₁₆H₁₄N₄OS ва массаи молекулавӣ 310,37 g mol⁻¹ дода шудааст.

Таҳлили элементии лиганд

Бандҳои FTIR-и лиганд

Натиҷаи ¹H-NMR-и лиганд

Дар манбаъ барои протонҳои CH₂ дар гурӯҳи N-бензил сигнале синглетӣ дар 4,98 ppm гузориш шудааст. Се протони NH, ки ба гурӯҳҳои NH₂ ва NH нисбат дода шудаанд, дар 8,76, 9,10 ва 12,42 ppm сигналҳои синглетӣ нишон додаанд. Сигналҳои нӯҳ протони ду ҳалқаи ароматӣ дар диапазони 7,03–7,73 ppm дода шудаанд.

Комплекси Pb(II) чӣ гуна синтез карда шуд?

Барои омода кардани шакли сахти комплекси Pb(II), 2 mmol лиганди L дар 20 mL диоксани ҷӯшон омехта шудааст. 2 mmol Pb(NO₃)₂, ки дар оби дистиллшуда ҳал карда шуда буд, қатра-қатра ба маҳлул илова шуда, система 2 соат зери конденсатори баргардон ҷӯшонида шуд.

Сипас 2 mL триэтиламин (Et₃N) илова шуда, омехта боз 1 соат дар шароити reflux нигоҳ дошта шуд. Ҷисми сахти норанҷии ҳосилшуда филтр шуда, се маротиба бо эфир шуста ва бо истифода аз CaCl₂-и беоб дар зери вакуум хушк карда шуд.

Манбаъ комплекси сахтро ба шакли [L-Pb(NO₃)] муайян карда, ҳосили синтезро %45 медиҳад.

Таҳлили элементии комплекси Pb(II)

FTIR чӣ гуна пайвастшавии металлро дастгирӣ кард?

Дар лиганди озод, дар минтақаи NH/NH₂ банди 3451 cm⁻¹ дар комплекс ба 3494 cm⁻¹ ҷойиваз шуд. Банди C=N аз 1590 cm⁻¹ ба 1580 cm⁻¹ гузашт ва манбаъ ин тағйирро ҳамчун яке аз далелҳои координатсияи Pb(II) бо нитрогени гурӯҳи C=N тафсир кард.

Нопадид шудани банди C=S, ки дар лиганди озод дар 1270 cm⁻¹ ҷой дошт, дар спектри комплекс аз ҷониби манбаъ бо гузариш ба шакли тиол ва иштирок кардани сулфур дар пайвастшавии Pb(II) алоқаманд карда шуд. Дар спектри комплекс бандҳои M–S дар 812 cm⁻¹ ва M–N дар 682 cm⁻¹ гузориш шудаанд.

Дар минтақаи 1450–1350 cm⁻¹ банди васеи NO₃ низ ба нитрати сохтори комплекс нисбат дода шудааст.

NMR дар бораи комплексшавӣ чӣ нишон дод?

Дар комплекс барои NH₂ сигнале синглетӣ дар 10,15 ppm гузориш шудааст. Сигнали N-бензил CH₂ аз 4,98 ppm дар лиганди озод ба 5,19 ppm дар комплекс гузашт. Манбаъ ин ҷойивазкунии downfield-ро ҳамчун далели иловагии спектроскопии комплексшавӣ тафсир мекунад.

Протонҳои ароматии комплекс дар диапазони 6,79–7,37 ppm гузориш шудаанд.

Тасвирҳои SEM чӣ нишон доданд?

Дар тасвирҳои SEM-и лиганди озод ҷамъшавиҳои сӯзанмонанд дида шудаанд. Манбаъ дар як ҷой аз ҷамъшавиҳои сӯзанмонанди тақрибан 50 µm ва баъдтар аз сохторҳои сӯзанмонанди ғафси тақрибан 100 µm дар рӯйи сатҳ ёд мекунад.

Дар комплекси Pb(II) морфологияи сатҳ ҳамчун ҷамъшавиҳои қабатмонанди ба гул монанд тавсиф шудааст. Муаллифон қайд мекунанд, ки ин тағйироти морфологӣ метавонад масоҳати сатҳро зиёд кунад.

Ҳадди тафсир: Азбаски дар таҳқиқот BET ё дигар ченкунии миқдории масоҳати сатҳи хос гузориш нашудааст, гуфтан мумкин нест, ки “афзоиши масоҳати сатҳи комплекс тавассути ченкунӣ исбот шудааст”. SEM танҳо мушоҳидаи морфологӣ медиҳад.

Таҳлили гармӣ чӣ нишон дод?

Манбаъ таҷзияи гармии комплекси Pb(II)-ро дар се марҳила тафсир мекунад.

Ёддошти ҳадди ҳарорати манбаъ: Дар бахши дастгоҳ/усул навишта шудааст, ки таҷрибаи TGA аз ҳарорати хона то 800 °C гузаронида шудааст, дар ҳоле ки бахши натиҷаҳо таҳлилро ҳамчун 20–900 °C тавсиф карда, марҳилаи охиринро то 901,72 °C медиҳад. Verianla ин фарқро ба як ҳарорат коҳиш надодааст.

Дар спектри UV-vis чӣ тағйир ёфт?

Дар спектри электронии лиганди озод қуллаи равшан дар 403 nm ва хусусияти камтар муайяни китфмонанд дар тақрибан 265 nm гузориш шудааст. Манбаъ ин бандҳоро ба гузаришҳои π→π* нисбат медиҳад.

Пас аз комплексшавӣ бо Pb(II), маҳлул аз сафед ба зарди равшан тағйири ранг нишон дода, қуллаи асосии аналитикии абсорбсияи комплекс дар 253 nm мушоҳида шудааст. Манбаъ банди 253 nm-ро ҳамчун интиқоли заряд аз лиганд ба металл (ligand-to-metal charge transfer, LMCT) тафсир кардааст.

253 nm дар минтақаи ултрабунафши спектри электромагнитӣ қарор дорад. Гарчанде таҳқиқот усулро “colorimetric” меномад ва тағйири ранги бо чашм намоёнро тавсиф мекунад, ченкунии миқдорӣ ба абсорбсияи 253 nm дар спектрофотометри UV-vis асос ёфтааст.

Нишони меҳвар дар Шакли 6-и манбаъ

Дар меҳвари уфуқии Шакли 6-и манбаъ қиматҳо тақрибан 230–300 ҳастанд ва бо вуҷуди он ки воҳид nm аст, меҳвар “Wavenumber (nm)” навишта шудааст. nm воҳиди дарозӣ мебошад; Verianla ин нишонагиро ҳамчун маълумоти ислоҳшудаи манбаъ бозтавлид намекунад ва қуллаи аналитикиро бо қимати 253 nm-и дар манбаъ додашуда мерасонад.

Чаро pH 12 ҳамчун оптималӣ интихоб шуд?

Дар таҳқиқот таъсири pH бо буфери Britton-Robinson омӯхта шуда, гузориш шудааст, ки баландтарин/устувортарин абсорбсия дар pH 12 ба даст омадааст. Муаллифон инро бо депротонатсияи бештарии гурӯҳҳои донорӣ дар pH баланд ва дастрас шудани марказҳои донории анионӣ барои координатсияи Pb(II) шарҳ медиҳанд.

Фарқи ифодаи манбаъ: Хулоса шароити pH 12-ро “slightly acidic”, яъне каме турш меномад. Аммо шароити таҷрибавии pH 12 ишқорӣ аст ва дар усули таҳқиқот 0,2 M NaOH истифода мешавад. Аз ин рӯ, дар баёни илмии тоҷикӣ pH 12 ҳамчун “шароити ишқорӣ” ифода шудааст.

Буфери Britton-Robinson чист?

Дар таҳқиқот системаи буферии 0,12 M Britton-Robinson, ки CH₃COOH, H₃PO₄ ва H₃BO₃ дорад, истифода шудааст. Дар бахши мавод гуфта мешавад, ки буфер барои диапазони pH 3–12 омода шудааст, дар ҳоле ки дар бахши оптимизатсия навишта шудааст, ки диапазони pH 2,0–12,0 санҷида шудааст. Манбаъ ин фарқи хурди усулиро шарҳ намедиҳад.

Консентратсияи NaOH чӣ гуна оптимизатсия шуд?

Консентратсияи гидроксид дар диапазони 0,1–1,0 M санҷида шуда, баландтарин абсорбсия дар шароити 0,2 M NaOH мушоҳида шудааст. Аз ин рӯ, дар ченкуниҳои минбаъдаи аналитикӣ 0,2 M NaOH истифода шудааст.

Вақти инкишофи комплекс

Абсорбсияи комплекс дар фосилаи 5–60 дақиқа пайгирӣ шуда, тибқи Шакли 5-и манбаъ абсорбсия дар 15 дақиқа ба максимум расидааст. Дар вақтҳои дарозтар абсорбсия тадриҷан коҳиш ёфтааст.

Фарқи вақти манбаъ: Тартиби татбиқи калибровка менависад, ки абсорбсия баъд аз 5 дақиқа дар ҳарорати хона мондани маҳлулҳо чен шудааст. Натиҷаи оптимизатсия бошад максимуми абсорбсияро дар 15 дақиқа нишон медиҳад. Манбаъ ин ду баёнро аз нигоҳи вақти ниҳоии хондани аналитикӣ алоҳида мувофиқ намекунад.

Консентратсияи лиганд чӣ гуна интихоб шуд?

Диапазони консентратсияи лиганд 6,4 × 10⁻⁶–9,6 × 10⁻⁵ M омӯхта шудааст. Манбаъ қайд мекунад, ки баландтарин абсорбсия дар 6,4 × 10⁻⁶ M мушоҳида шудааст, аммо қулла васеъ буд.

Бо вуҷуди ин, бо назардошти тезӣ ва возеҳии қуллаи аналитикӣ, консентратсияи ниҳоии оптималии лиганд 6,4 × 10⁻⁵ M интихоб шудааст. Ин фарқ муҳим аст: “консентратсияе, ки баландтарин абсорбсия медиҳад” ва “консентратсияи оптималие, ки муҳаққиқон барои ченкунии аналитикӣ интихоб кардаанд” як чиз нестанд.

Таъсири ҳарорат

Ҳосилшавии комплекс дар диапазони ҳароратии 20–50 °C омӯхта шудааст. Гузориш шудааст, ки бо афзоиши ҳарорат устувории комплекс кам мешавад ва ҳарорати оптималӣ 20 °C муайян шудааст.

LOD ва LOQ Дар Ин Усул Чиро Ифода Мекунанд?

LOD ҳадди пасти консентратсияро ифода мекунад, ки усул мавҷудияти Pb(II)-ро боэътимод ошкор карда метавонад, LOQ бошад ҳадди баландтари консентратсия аст, ки барои муайян кардани Pb(II) ҳамчун натиҷаи миқдорӣ зарур аст; дар ин таҳқиқот мувофиқи хулоса ва Ҷадвали 1 LOD 0,73 µg mL⁻¹, LOQ 2,28 µg mL⁻¹ мебошад.

Хатти калибровка

Муодилаи 1 дар матни мақола чунин дода шудааст:

\[ A=0.0094C+0.0037 \qquad (R^2=0.9902) \]

Дар ин ҷо \(A\) абсорбсияи ченшударо ва \(C\) консентратсияи Pb(II)-ро ифода мекунад.

Фарқи регрессияи манбаъ: Муодилаи регрессияе, ки дар графики Шакли 7 чоп шудааст:

\[ y=0.0094x-0.0037 \]

мебошад. Аммо Муодилаи 1 ва Ҷадвали 1 ҳади собитро +0,0037 медиҳанд. Манбаъ ин фарқи аломатро шарҳ намедиҳад.

Ғайр аз ин, меҳвари x-и Шакли 7 консентратсияи Pb(II)-ро бо mg L⁻¹ нишон медиҳад, дар ҳоле ки дар Муодилаи 1-и матн дар паҳлӯи \(C\) “M” навишта шудааст. Аз ин рӯ, воҳиди нишебии регрессия дар дохили манбаъ якмаъно дода намешавад.

Диапазони хаттии кор

Диапазони молярии консентратсияи Pb(II), ки таҳқиқот гузориш кардааст:

\[ 9.7\times10^{-6}\;M \;\text{ile}\; 1.9\times10^{-4}\;M \]

мебошад.

Дар ин диапазон муносибати хаттии абсорбсия-консентратсия мувофиқ бо рафтори Beer-Lambert гузориш шуда, коэффисиенти коррелятсия:

\[ R^2=0.9902 \]

дода шудааст.

Абсорбтивияти молярӣ

Абсорбтивияти молярии комплекс дар 253 nm:

\[ \varepsilon=1.9\times10^3\;L\,mol^{-1}\,cm^{-1} \]

гузориш шудааст.

Абсорбтивияти молярӣ коэффисиенти спектрофотометриест, ки қувваи фурӯбарии нурро аз ҷониби навъи муайяни кимиёвӣ дар дарозии мавҷи муайян тавсиф мекунад. Манбаъ ин қиматро барои комплекси Pb(II)-L медиҳад.

Муодилаи LOD

Манбаъ Муодилаи 2-ро:

\[ LOD=\frac{3\sigma}{S} \]

чунин медиҳад.

Муодилаи LOQ

Манбаъ Муодилаи 3-ро:

\[ LOQ=\frac{10\sigma}{S} \]

чунин медиҳад.

Огоҳӣ оид ба таърифи рамз: Матни мақола \(S\)-ро ҳамчун “response's standard deviation”, яъне инҳирофи стандартии ҷавоб ва \(\sigma\)-ро ҳамчун нишебии каҷи калибровка таъриф мекунад. Ин таъриф дар манбаъ ҳамин тавр навишта шудааст ва Verianla рамзҳоро бе шарҳ иваз накардааст.

Фарқи тартиби дохилии манбаъ дар қиматҳои LOD/LOQ

Хулоса ва Ҷадвали 1:

• LOD: 0,73 µg mL⁻¹ = 3,5 µM
• LOQ: 2,28 µg mL⁻¹ = 11 µM

бо ҳам мувофиқанд.

Аммо ҷумлаи манбаъ фавран пас аз Муодилаҳои 2–3 қиматҳои LOD ва LOQ-ро мутаносибан 2,28 ва 0,73 µg mL⁻¹ менависад. Бахши натиҷаҳо боз ба тартиби LOQ=2,28 ва LOD=0,73 µg mL⁻¹ бармегардад.

Аз ин рӯ, Verianla қиматҳои асосии аналитикиро бо тартиби аксарият ва дарунан мувофиқи хулоса + Ҷадвали 1 + бахши натиҷаҳо медиҳад, аммо ҷумлаи мухолифро ҳамчун номувофиқии дохилии манбаъ намоён нигоҳ медорад.

Фарқи воҳид дар Ҷадвали 2

Манбаъ дар Ҷадвали 1 ва хулоса барои LOD/LOQ аз µg mL⁻¹ истифода мебарад, дар ҳоле ки дар Ҷадвали 2, ки муқоисаи усулҳоро медиҳад, LOD-и усули ҷории UV-vis ҳамчун “0,73 µg L⁻¹” ва сарлавҳаи сутуни LOQ ҳамчун µg L⁻¹ нишон дода шудааст.

µg mL⁻¹ ва µg L⁻¹ як воҳид нестанд. Азбаски манбаъ ин фарқро шарҳ намедиҳад, Verianla воҳидро бо тахмин тағйир намедиҳад.

RSD чиро нишон медиҳад?

Манбаъ қимати RSD-и усулро барои n=6 %0,23 гузориш карда, онро дар матн бо калимаи “accuracy” баён мекунад.

RSD, relative standard deviation, яъне инҳирофи стандартии нисбӣ мебошад ва паҳншавии ченкуниҳои такрориро нисбат ба ҳам нишон медиҳад. Аз ин рӯ, Verianla қимати %0,23-ро ҳамчун RSD-и гузоришшудаи манбаъ медиҳад; онро танҳо худ аз худ ҳамчун фоизе, ки дурустии мутлақи тамоми усулро исбот мекунад, васеъ намекунад.

Манбаъ онро бо усулҳои дигар чӣ гуна муқоиса кард?

Ин ҷадвал дар баробари усулҳои гуногуни аналитикӣ матритсаҳои гуногуни намуна ва воҳидҳои гуногуни консентратсияро дар бар мегирад. Аз ин рӯ, танҳо паҳлуи ҳам гузоштани рақамҳо маънои онро надорад, ки тамоми иҷроиши аналитикии усулҳо бевосита ва дар шароити баробар муқоиса шудаанд.

Стехиометрияи 1:1 Pb:L Чӣ Гуна Муайян Шуд?

Усули таносуби молярӣ нуқтаи эквивалентиро дар рафтори абсорбсия ҳангоми тағйир додани таносуби лиганд/металл истифода бурда, таносуби Pb(II):L-и комплексро арзёбӣ кардааст ва дар Шакли 8-и манбаъ эквивалентӣ тақрибан дар нуқтаи лиганд/металл=1 дида шуда, ба натиҷаи стехиометрияи комплекси 1:1 расидаанд.

Муодилаи умумии ҳосилшавии комплекс

Муодилаи 4-и манбаъ:

\[ M^{n+}+X\rightleftharpoons[MX]^{n+} \]

мебошад.

Дар манбаъ \(X\) лиганди L ва \(M^{n+}\) иони Pb(II)-ро ифода мекунанд.

Муносибати манбаъ байни абсорбсия ва миқдори комплекс

Муодилаи 5 дар манбаъ:

\[ \frac{A}{A_{\mathrm{extp}}} = \frac{[MX]^{n+}}{C} \]

дода шудааст.

Дар ин ҷо \(A\) абсорбсия дар нуқтаи муайяни таносуби молярӣ; \(A_{\mathrm{extp}}\) бошад абсорбсияи умумии комплекс дар наздикии нуқтаи эквивалентӣ дар графики таносуби молярӣ шарҳ дода мешавад.

Нишонгузории \(C\), \(C_m\) ва \(C_x\) дар манбаъ кӯтоҳ ва дар баъзе ҷойҳо номуайян аст. Verianla ба ин тағйирёбандаҳо таърифҳои наве, ки дар манбаъ дода нашудаанд, илова намекунад.

Консентратсияи комплекс

Муодилаи 6-и манбаъ:

\[ [MX]=\frac{A}{A_{\mathrm{extp}}}C \]

мебошад.

Консентратсияи металли озод

Муодилаи 7-и манбаъ:

\[ [M]^{n+} = C_m-[MX]^{n+} = C_m-\frac{A}{A_{\mathrm{extp}}}C \]

дода шудааст.

Консентратсияи лиганди озод

Муодилаи 8-и манбаъ дар PDF:

\[ [X] = C_x-[MX]^{n+} = C_x-\frac{A}{A_{\mathrm{extp}}} \]

чунин менамояд.

Ёддошти Муодилаи 8: Дар Муодилаҳои 6 ва 7 ҳади \(A/A_{\mathrm{extp}}\) ба \(C\) зарб мешавад, аммо дар ҳади охирини Муодилаи 8 дар PDF-и манбаъ зарбкунандаи \(C\) вуҷуд надорад. Verianla муодиларо бо тахмин тағйир надодааст.

Собитаи устуворӣ

Муодилаи 9-и манбаъ:

\[ K= \frac{[MX]}{[M][X]} \]

дода шудааст.

Ин муодила консентратсияи комплекси ҳосилшударо барои комплекси металл-лиганди 1:1 бо консентратсияҳои металли озод ва лиганди озод мепайвандад.

Собитаи устувории аз ҷониби манбаъ ҳисобшуда:

\[ K=2.90\times10^{1}\;L\,mol^{-1} \]

гузориш шудааст.

Натиҷаҳои Барқароршавӣ Дар Намунаҳои Лабранг Чӣ Гуна Тафсир Шаванд?

Таҷрибаи spike-recovery миқдори маълум Pb(II)-ро ба маҳлули ҳазми лабранг илова карда, арзёбӣ мекунад, ки усул ин миқдори иловашударо то чӣ андоза дубора чен карда метавонад; диапазони барқароршавии %88,1–%117,3 дар таҳқиқот валидасияи ибтидоии аналитикиро барои татбиқшавии усул дар ду матритсаи лабранг таъмин мекунад, аммо валидасияи пурра барои ҳамаи маҳсулоти косметикӣ ё арзёбии бехатарии маҳсулот нест.

Намунаи лабранг чӣ гуна омода шуд?

Аз ҳар намуна 0,5 g лабранг гирифта шуд. Барои вайрон кардани матритсаи органикӣ ва гузарондани Pb ба маҳлул ҳамагӣ 5 mL омехтаи кислотаи консентратшуда истифода шудааст.

Омехтаи кислота:

\[ HNO_3:HCl=3:1 \]

бо ҳамин таносуб мебошад.

Намунаҳо дар плитаи гарм 2 соат ҳазм карда шуданд. Сипас маҳлули ҳосилшуда бо оби секарата дистиллшуда то 10 mL маҳлул карда, аз коғази филтрӣ гузаронида шуд.

Натиҷаҳои лабранг

Мувофиқи эзоҳи поёни Ҷадвали 3, натиҷаҳои “Pb(II)-и ёфтшуда” ҳамчун миёнаи панҷ ченкунӣ ± инҳирофи стандартӣ ва қиматҳои барқароршавӣ ҳамчун миёнаи панҷ такрор ± инҳирофи стандартии нисбӣ пешниҳод шудаанд.

Барқароршавии %117,3 чӣ маъно дорад?

Қимати идеалии spike-recovery маънои онро дорад, ки тақрибан тамоми аналити иловашуда дубора чен карда шавад. Қимати аз %100 боло бо инҳирофи мусбат мувофиқ аст, ки нишон медиҳад миқдори иловашуда аз ҷониби усул аз воқеӣ баландтар барқарор шудааст.

Баландтарин қимат дар таҳқиқот %117,3 ± 1,1 мебошад. Манбаъ ин барқароршавиҳои баландро ҳамчун нишондиҳандаи самаранокии усул тафсир мекунад; аммо алоҳида санҷида нашудааст, ки инҳироф ба таъсири матритса, калибровка ё сабаби дигари аналитикӣ вобаста аст.

Оё 15 ва 30 µg/mL миқдори воқеии Pb дар лабранг аст?

Ин қиматҳо консентратсияҳои Pb(II)-е мебошанд, ки таҳқиқот дар маҳлулҳои таҳлилии бо кислота ҳазмшуда ва то 10 mL омодашуда гузориш кардааст. Манбаъ натиҷаҳоро ба консентратсияи ниҳоии маҳсулот ба мисли mg/kg барои массаи аслии лабранг табдил дода гузориш намекунад.

Аз ин рӯ, қиматҳои 15 ва 30 µg/mL набояд мустақиман ҳамчун “дар худи лабранг ҳамин қадар mg/kg Pb ҳаст” бозтамғагузорӣ шаванд.

Оё бренд ё шахсияти маҳсулоти лабранг маълум аст?

Не. Манбаъ дар матни асосӣ намунаҳоро танҳо “Lipstick 1” ва “Lipstick 2” меномад. Бренд, ранг, истеҳсолкунанда, рақами партия ё ҷои харид гузориш нашудааст.

Оё таҳқиқот интихобпазирии усулро исбот кард?

Таҳқиқот дар муқаддима ҳамчун асос пешниҳод мекунад, ки тарҳи лиганд метавонад халалрасонии ионҳои металлӣ ба мисли Fe ё Zn-ро, ки дар косметика буда метавонанд, кам кунад; аммо дар бахшҳои асосии усул ва натиҷаҳо силсилаи васеи санҷишҳои ионҳои рақобаткунанда/интерференсия гузориш нашудааст. Аз ин рӯ, хулоса баровардан мумкин нест, ки интихобпазирии Pb(II) нисбат ба ионҳои гуногуни металлӣ ба таври миқдорӣ тасдиқ шудааст.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Тарҳи асосии таҳқиқот

Моддаҳои кимиёвии асосии истифодашуда

• Pb(NO₃)₂ — Sigma-Aldrich.
• N-бензил изатин.
• Тиосемикарбазид.
• DMSO.
• NaOH.
• CH₃COOH.
• H₃PO₄.
• H₃BO₃.
• HNO₃.
• HCl.
• Этанол.
• Диоксан.
• Et₃N.

Маҳлули стандартии Pb(II)

Барои омода кардани маҳлули захиравии 4,8 × 10⁻³ M Pb(II), 1,59 ± 0,001 g Pb(NO₃)₂ ҳал карда шуда, дар колбаи ҳаҷмии 1 L бо оби ултрасофи дистиллшуда то ҳаҷм расонида шудааст.

Аз ин захира маҳлулҳои кории 9,7 × 10⁻⁶–1,9 × 10⁻⁴ M Pb(II) омода карда шуданд.

Маҳлули захиравии лиганд

Манбаъ мегӯяд, ки 0,1 ± 0,001 g лиганд бо 100 mL DMSO омехта шудааст. Дар омодасозии калибровкаи аналитикӣ аз маҳлули захиравии 3,2 × 10⁻³ M лиганд миқдори мувофиқ истифода шудааст.

Тозакунии зарфҳои шишагӣ

Зарфҳои шишагӣ пеш аз истифода бо маҳлули %10 HNO₃ бодиққат шуста шудаанд. Дар таҳлили металлҳои микроэлементӣ ин қадам як қисми тартиби таҷрибавӣ барои кам кардани хавфи ифлосшавии металлӣ аз сатҳи шиша мебошад.

Дастгоҳҳо

Омодасозии калибровкаи аналитикӣ

Дар колбаҳои ҳаҷмии 10 mL миқдори мувофиқи маҳлули захиравии лиганд ва маҳлулҳои Pb(II) дар диапазони 9,7 × 10⁻⁶–1,9 × 10⁻⁴ M истифода шуданд.

Ба маҳлулҳо 2,0 mL 0,2 M NaOH илова шуда, сипас бо оби дистиллшуда ҳаҷм то 10 mL расонида шуд. Абсорбсияи комплекси Pb(II)-L дар 253 nm нисбат ба blank-и лиганд чен карда шуд.

Тартиби татбиқи манбаъ мегӯяд, ки маҳлулҳо пас аз 5 дақиқа мондан дар ҳарорати хона чен шудаанд, дар ҳоле ки оптимизатсияи вақт максимум абсорбсияро дар 15 дақиқа нишон медиҳад.

Натиҷаҳои асосии ададии таҳқиқот

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Лиганди N-бензил-изатин-тиосемикарбазон бо усули ёрирасони микромавҷ синтез шудааст.
• Лиганд бо Pb(II) комплексе ҳосил кардааст, ки ҳам дар шакли сахт ва ҳам дар маҳлул омӯхта мешавад.
• Маълумоти FTIR ва NMR тағйироти спектриро байни лиганд ва комплекс нишон доданд, ки бо координатсия мувофиқанд.
• SEM нишон дод, ки лиганд ва комплекси PbL морфологияҳои гуногун доранд.
• Комплекси Pb(II)-L дар 253 nm абсорбсияи аналитикӣ нишон дод.
• Шароити оптималии интихобшудаи таҳқиқот pH 12, 0,2 M NaOH, 6,4 × 10⁻⁵ M лиганд ва 20 °C мебошад.
• Стехиометрияи Pb(II):L бо усули таносуби молярӣ 1:1 гузориш шудааст.
• Дар ду намунаи ҳазмшудаи лабранг таҷрибаи spike-recovery гузаронида шудааст.
• Барқароршавӣ аз %88,1 ± 1,9 то %117,3 ± 1,1 тағйир ёфт.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот бевосита дастгирӣ намекунад

• Исбот нашудааст, ки усул дар ҳамаи маҳсулоти косметикӣ ҳамин иҷроишро нишон медиҳад.
• Валидасияи фарогири интихобпазирӣ/интерференсия нисбат ба ионҳои рақобаткунандаи металлӣ гузориш нашудааст.
• Натиҷаҳои лабранг дар ҳамон намунаҳо бо усули мустақили истинодӣ муқоисавӣ тасдиқ нашудаанд.
• Танҳо ду намунаи лабранг истифода шудааст; скрининги васеи бозор гузаронида нашудааст.
• Бренд, истеҳсолкунанда ва маълумоти партияҳои лабранг гузориш нашудаанд.
• Таҳқиқот мутобиқати маҳсулот ба меъёрҳо ё бехатарии он барои истеъмолкунандаро арзёбӣ накардааст.
• Тағйири морфологии дидашуда дар SEM ченкунии миқдории масоҳати сатҳи BET нест.
• RSD-и %0,23 худ аз худ далели ҳамаи ҷанбаҳои дурустии аналитикӣ нест.
• Барқароршавии %117,3 маънои дурустии комили аналитикиро надорад.
• Барои тавсифи “сода ва камхарҷ” таҳлили алоҳидаи хароҷот гузаронида нашудааст.

Номуайяниҳои муҳими методологӣ дар манбаъ

• Дар хулоса pH 12 “slightly acidic” номида шудааст; шароити таҷрибавӣ ишқорӣ аст.
• Тартиби қиматҳои LOD/LOQ дар як ҷумлаи натиҷаҳо баръакс навишта шудааст.
• Шарҳи рамзҳои \(S\) ва \(\sigma\) дар формулаҳои LOD/LOQ дар матни манбаъ ғайримаъмул таъйин шудааст.
• Байни Ҷадвали 1 ва Ҷадвали 2 дар воҳиди консентратсияи LOD/LOQ фарқ вуҷуд дорад.
• Ҳади собити регрессия дар Муодилаи 1/Ҷадвали 1 +0,0037 ва дар Шакли 7 −0,0037 мебошад.
• Меҳвари x-и Шакли 7 mg L⁻¹ аст, дар ҳоле ки Муодилаи 1 консентратсияро ҳамчун “M” нишон медиҳад.
• Тартиби калибровка 5 дақиқа интизор шуданро, оптимизатсияи вақт бошад максимум абсорбсияро дар 15 дақиқа гузориш мекунад.
• Дар бахши дастгоҳи TGA ҳадди болоии ҳарорат 800 °C, дар бахши натиҷаҳо маълумоти то тақрибан 900–901,72 °C расанда мавҷуд аст.
• Дар ҳади охирини Муодилаи 8 зарбкунандаи \(C\), ки дар Муодилаҳои 6–7 ҳаст, намоён нест.
• Буфери Britton-Robinson дар бахши мавод pH 3–12 ва дар бахши оптимизатсия pH 2–12 тавсиф шудааст.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Таҳқиқоти аслӣ: A Simple and Fast Method for the Determination of Lead(II) Ions in Some Cosmetic Products Through Spectrophotometric Technique by Using Thiosemicarbazone-Linked Substituted Indole-2-one

Муаллифон: Sulafa Nassar; Gharam Ibrahim Mohammed; Thoraya Abdelreheem Farghaly.

Муаллифи масъул: Thoraya Abdelreheem Farghaly.

Почтаи электронӣ: thoraya-f@cu.edu.eg

Муассиса 1: Department of Chemistry, Faculty of Science, Umm Al-Qura University, Makkah 21955, Saudi Arabia.

Муассиса 2: Department of Chemistry, Faculty of Science, Cairo University, Giza 12613, Egypt.

Маҷалла: Indonesian Journal of Chemistry.

Ҷилд / шумора: 26 / 3.

Саҳифаҳо: 872–883.

Сол: 2026.

DOI: 10.22146/ijc.111616.

Санаи қабул: 29 Сентябр 2025.

Санаи қабул: 12 Декабр 2025.

Навъи манбаъ: Таҳқиқоти таҷрибавии кимиёи аналитикӣ; синтези лиганд ва комплекси металлӣ, тавсифи спектроскопӣ/гармӣ/морфологӣ, оптимизатсияи усули аналитикӣ ва татбиқ дар матритсаи лабрангро дар бар мегирад.

Тақриз: Indonesian Journal of Chemistry маҷаллаи тақризшаванда мебошад. Сиёсати расмии он бахши Articles-ро peer reviewed муайян карда, таъйини ҳадди ақал ду тақризгарро зикр мекунад.

Нашриёт / платформа: Indonesian Journal of Chemistry, Chemistry Department, Universitas Gadjah Mada, Indonesia.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International — CC BY-NC-ND 4.0.

Маблағгузорӣ: Дар PDF-и асосии баррасишуда бахши алоҳидаи Funding мавҷуд нест.

Дастрасии маълумот: Дар PDF-и асосии баррасишуда бахши алоҳидаи Data Availability мавҷуд нест.

Сипосгузорӣ: Дар PDF-и асосии баррасишуда бахши алоҳидаи Acknowledgements мавҷуд нест.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор мекунанд, ки манфиатҳои молиявии рақобаткунанда ё муносибатҳои шахсии маълум, ки метавонанд ба таҳқиқот таъсир расонанд, вуҷуд надоранд.

Саҳми муаллифон: Sulafa Nassar — Methodology, Investigation, Formal analysis, Software, Resources, Data curation, Writing – original draft. Gharam Ibrahim Mohammed — Investigation, Formal analysis, Writing – review & editing, Writing – original draft, Software, Resources. Thoraya Abdelreheem Farghaly — Synthesis of the ligand, Writing – original draft, Writing – review & editing. Гузориш шудааст, ки ҳамаи муаллифон нусхаи ниҳоии мақоларо хонда ва тасдиқ кардаанд.

Саҳми баробар: Дар PDF-и асосӣ баёнияи саҳми баробар/ҳаммуаллифи аввал вуҷуд надорад.

Preprint: Дар PDF-и баррасишуда ва сабти расмии библиографӣ версияи алоҳидаи preprint нишон дода нашудааст.

Лиганд: 1-(1-benzyl-2-oxoindolin-3-ylidene)thiosemicarbazide; дар таҳқиқот инчунин N-benzyl-isatin-thiosemicarbazone ва L номида мешавад.

Синтези лиганд: N-бензил изатин ва тиосемикарбазид, 5 mmol:5 mmol; 20 mL этанол; 0,5 mL HCl; 110 °C; 800 W; 30 дақиқа микромавҷ; ҳосили маҳсулот %94.

Синтези комплекси сахт: 2 mmol L + 2 mmol Pb(NO₃)₂; 20 mL диоксани ҷӯшон; 2 соат reflux; баъд 2 mL Et₃N ва 1 соат reflux-и иловагӣ; ҳосили комплекс %45.

UV-vis: Shimadzu UV-1800, 1 cm кюветаи кварсӣ.

FTIR: Bruker Tensor 27.

Таҳлили гармӣ: Shimadzu DTG-60, атмосфераи N₂, суръати гармкунии 10 °C/дақ.

Шароити оптималии аналитикӣ: pH 12; 0,2 M NaOH; L=6,4 × 10⁻⁵ M; 20 °C; λ_max=253 nm.

Диапазони хаттӣ: Pb(II)=9,7 × 10⁻⁶–1,9 × 10⁻⁴ M.

Иҷроиши аналитикӣ: R²=0,9902; абсорбтивияти молярӣ=1,9 × 10³ L mol⁻¹ cm⁻¹; RSD=%0,23.

Қимати асосии манбаъ барои LOD/LOQ: Мувофиқи хулоса, Ҷадвали 1 ва бахши натиҷаҳо LOD=0,73 µg mL⁻¹; LOQ=2,28 µg mL⁻¹. Тартиби баръакс дар мақола ва фарқи воҳид дар Ҷадвали 2 алоҳида қайд шудааст.

Стехиометрияи комплекс: Pb:L=1:1.

Собитаи устуворӣ: 2,90 × 10¹ L mol⁻¹ дар манбаъ гузориш шудааст.

Татбиқ дар лабранг: Ду намунаи лабранг; 0,5 g намуна; 5 mL HNO₃:HCl=3:1-и консентратшуда; 2 соат ҳазм дар плитаи гарм; то 10 mL маҳлул кардан; филтркунӣ; таҳлили spike-recovery.

Барқароршавии лабранг: %88,1 ± 1,9–%117,3 ± 1,1; n=5.

Ҳадди шахсияти намуна: Манбаъ лабрангҳоро танҳо Lipstick 1 ва Lipstick 2 меномад; бренд ва маълумоти маҳсулот дода нашудааст.

Ҳадди интихобпазирӣ: Дар таҳқиқот таҷрибаи систематикии интерференсия/selectivity нисбат ба ионҳои рақобаткунандаи металлӣ гузориш нашудааст.

Ҳадди валидасия: Санҷиши spike-recovery дар ду лабранг татбиқи матритсаи воқеӣ мебошад; валидасияи муқоисавии ҳамон намунаҳо бо усули мустақили аналитикии истинодӣ гузориш нашудааст.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 1 — pH: Хулоса pH 12-ро “slightly acidic” меномад, дар ҳоле ки таҷриба дар шароити ишқории дорои 0,2 M NaOH аст.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 2 — регрессия: Дар Муодилаи 1 ва Ҷадвали 1 ҳади собит +0,0037, дар муодилаи графикии Шакли 7 бошад −0,0037 аст.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 3 — воҳиди консентратсия: Меҳвари x-и Шакли 7 mg L⁻¹, дар Муодилаи 1 консентратсия “C (M)” мебошад.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 4 — LOD/LOQ: Як ҷумлаи матн рақамҳои LOD ва LOQ-ро баръакс медиҳад; хулоса, Ҷадвали 1 ва бахши натиҷаҳо бо LOD=0,73 ва LOQ=2,28 µg mL⁻¹ мувофиқанд.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 5 — воҳиди LOD/LOQ: Ҷадвали 1 µg mL⁻¹, Ҷадвали 2 бошад барои усули ҷорӣ µg L⁻¹-ро истифода мебарад.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 6 — рамзҳои LOD/LOQ: Манбаъ \(S\)-ро инҳирофи стандартии ҷавоб ва \(\sigma\)-ро нишебӣ таъриф мекунад; рамзҳо тағйир дода нашудаанд.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 7 — вақт: Тартиби татбиқ хонданро пас аз 5 дақиқа интизор шудан, оптимизатсия бошад максимум абсорбсияро дар 15 дақиқа гузориш мекунад.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 8 — таҳлили гармӣ: Дар бахши дастгоҳ ҳарорати болоӣ 800 °C, дар натиҷаҳо маълумоти таҷзия то тақрибан 900–901,72 °C мавҷуд аст.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 9 — Муодилаи 8: Манбаъ дар ҳади охирини \(A/A_{\mathrm{extp}}\)-и Муодилаи 8 зарбкунандаи \(C\)-ро, ки дар Муодилаҳои 6–7 ҳаст, нишон намедиҳад.

Ёддошти мувофиқати дохилии манбаъ 10 — диапазони буфер: Буфери Britton-Robinson дар бахши мавод pH 3–12 ва дар бахши оптимизатсия pH 2–12 тавсиф шудааст.