N-benzil-isatin-tiosemikarbazon ligandi (L) ushbu tadqiqotda Pb(II) ionlari bilan koordinatsion kompleks hosil qilib, qo‘rg‘oshinni UV-vis spektrofotometriyasi orqali aniqlash imkonini beradigan organik xelatlovchi liganddir. Tadqiqotchilar 1-(1-benzyl-2-oxoindolin-3-ylidene)thiosemicarbazide deb ta’riflangan ligandni sintez qilgan, uning Pb(II) bilan hosil qilgan kompleksini FTIR, NMR, UV-vis, SEM va termik tahlil yordamida tavsiflagan hamda ishlab chiqilgan spektrofotometrik yondashuvni ikki lab bo‘yog‘i namunasining kislota bilan parchalanish eritmalarida Pb(II) ni o‘lchashga qo‘llagan.
Pb(II)-ligand kompleksi uchun optimal tajriba muhiti pH 12 va 0,2 M NaOH deb aniqlangan; kompleksning UV-vis absorbans maksimumi 253 nm da kuzatilgan. Pb(II) konsentratsiyasi uchun tadqiqotda xabar qilingan chiziqli ish diapazoni 9,7 × 10−6–1,9 × 10−4 M, molyar absorptivlik 1,9 × 103 L mol−1 cm−1 va korrelyatsiya koeffitsiyenti R2=0,9902.
Annotatsiya, 1-jadval va natijalar bo‘limida bir-biriga mos ravishda usulning aniqlash chegarasi (LOD) 0,73 µg mL−1 (3,5 µM) va miqdoriy aniqlash chegarasi (LOQ) 2,28 µg mL−1 (11 µM) deb berilgan. Biroq natijalar matnidagi bir gapda LOD va LOQ sonlari teskari tartibda yozilgan, bundan tashqari taqqoslama 2-jadvalda joriy usulning LOD/LOQ birliklari µg L−1 sifatida ko‘rsatilgan. Manba ichidagi bu farqlar indamay tuzatilmagan.
Molyar nisbat usuli Pb(II):L kompleksining stoxiometriyasini 1:1 deb ko‘rsatgan va kompleksning barqarorlik konstantasi manbada 2,90 × 101 L mol−1 sifatida qayd etilgan. Ligand sintezi unumi %94, ajratib olingan Pb(II) kompleksi unumi esa %45.
Ikki lab bo‘yog‘i namunasidagi spike-recovery tajribalarida qayta topilish %88,1 ± 1,9 dan %117,3 ± 1,1 gacha bo‘lgan. Tadqiqot bu natijalarni usulning kosmetik namunalarda Pb(II) ni o‘lchash salohiyatini qo‘llab-quvvatlovchi dalil sifatida talqin qiladi. Ammo atigi ikki lab bo‘yog‘i namunasi bilan o‘tkazilgan spike-recovery tajribasi usul barcha kosmetik matritsalarda validatsiya qilinganini yoki muayyan mahsulot me’yoriy talablarga mos yoxud sog‘liq uchun xavfsiz ekanini ko‘rsatmaydi.
Batafsil Tushuntirish
Tiosemikarbazon Bilan Bog‘langan Indol-2-on Ligandi Pb(II) ni Qanday O‘lchanadigan Holga Keltiradi?
Tadqiqotdagi ligand azot va oltingugurt tutuvchi donor guruhlari orqali Pb(II) bilan koordinatsiya hosil qilib, erkin liganddan farq qiluvchi elektron va spektroskopik xususiyatlarga ega Pb–L kompleksini yuzaga keltiradi; tadqiqotchilar ushbu kompleksning 253 nm dagi absorbansidan Pb(II) konsentratsiyasining spektrofotometrik ko‘rsatkichi sifatida foydalangan.
Pb(II) nimani anglatadi?
Pb(II) qo‘rg‘oshin elementining +2 oksidlanish darajasidagi ionini anglatadi. “II” rim raqami ionning +2 valent holatini ko‘rsatadi. Tadqiqotning analitik nishoni eritmadagi Pb(II) ionidir.
Xelatlash va koordinatsiya nimani anglatadi?
Koordinatsion kompleksda metall ioni liganddagi elektron juftini bera oladigan donor atomlar bilan o‘zaro ta’sirlashadi. Tiosemikarbazon tuzilmalarida azot va oltingugurt atomlari metall bilan bog‘lanishda qatnashishi mumkin bo‘lgan markazlardir.
Ushbu tadqiqotda tadqiqotchilar FTIR va NMR dagi o‘zgarishlardan foydalanib, Pb(II) ning liganddagi C=N bilan bog‘liq azot va oltingugurt tutuvchi qism bilan koordinatsiyalanishi haqidagi xulosani qo‘llab-quvvatlagan.
Ligand L qanday sintez qilindi?
Ligand sintezida teng mol miqdoridagi N-benzil isatin va tiosemikarbazid ishlatilgan. Har ikki boshlang‘ich moddadan 5 mmol olingan va 20 mL sof etanol hamda 0,5 mL HCl tutuvchi muhitda mikroto‘lqinli ishlov berilgan.
| Parametr | Manbada berilgan qiymat |
|---|---|
| N-benzil isatin | 5 mmol |
| Tiosemikarbazid | 5 mmol |
| Etanol | 20 mL |
| HCl | 0,5 mL |
| Mikroto‘lqin harorati | 110 °C |
| Mikroto‘lqin quvvati | 800 W |
| Davomiyligi | 30 daqiqa |
| Jarayon sharoiti | Bosim ostida, HP-500 jarayon flakoni |
| Qayta kristallanish | Etanol |
| Ligand unumi | %94 |
Mahsulot sariq N-benzil-isatin-tiosemikarbazon (L) sifatida olingan. Erish nuqtasi 148–150 °C deb xabar qilingan.
Ligandning molekulyar formulasi manbada C16H14N4OS, molekulyar massasi esa 310,37 g mol−1 deb berilgan.
Ligandning element tahlili
| Element | Hisoblangan (%) | Topilgan (%) |
|---|---|---|
| C | 61,92 | 61,83 |
| H | 4,55 | 4,39 |
| N | 18,05 | 17,92 |
Ligandning FTIR polosalari
| To‘lqin soni | Manbadagi tayinlash |
|---|---|
| 3451 cm−1 | N–H |
| 3084 cm−1 | C–H sp2 |
| 1735 cm−1 | C=O |
| 1590 cm−1 | C=N |
| 1452 cm−1 | Manba qo‘shimcha maxsus tayinlash bermaydi |
| 1333 cm−1 | Manba qo‘shimcha maxsus tayinlash bermaydi |
| 1270 cm−1 | C=S |
Ligandning 1H-NMR natijasi
Manbada N-benzil guruhidagi CH2 protonlari uchun 4,98 ppm da singlet signal qayd etilgan. NH2 va NH guruhlari bilan bog‘langan uchta NH protoni 8,76, 9,10 va 12,42 ppm da singlet signallar ko‘rsatgan. Ikki aromatik halqadagi jami to‘qqiz proton signallari 7,03–7,73 ppm oralig‘ida berilgan.
Pb(II) kompleksi qanday sintez qilindi?
Pb(II) kompleksining qattiq shaklini tayyorlash uchun 2 mmol ligand L 20 mL qaynayotgan dioksanda aralashtirilgan. Distillangan suvda eritilgan 2 mmol Pb(NO3)2 eritmaga tomchilab qo‘shilgan va tizim 2 soat qaytar sovitgich ostida qaynatilgan.
Keyin 2 mL trietilamin (Et3N) qo‘shilgan va aralashma yana 1 soat reflux sharoitida ushlab turilgan. Hosil bo‘lgan to‘q sariq qattiq modda filtrlangan, uch marta efir bilan yuvilgan va suvsiz CaCl2 yordamida vakuum ostida quritilgan.
Manba qattiq kompleksni [L-Pb(NO3)] ko‘rinishida belgilaydi va sintez unumini %45 deb beradi.
Pb(II) kompleksining element tahlili
| Element | Hisoblangan (%) | Topilgan (%) |
|---|---|---|
| C | 33,21 | 33,03 |
| H | 2,26 | 2,12 |
| N | 12,10 | 12,05 |
| Pb | 35,81 | 35,57 |
| S | 5,54 | 5,39 |
FTIR metall bog‘lanishini qanday qo‘llab-quvvatladi?
Erkin ligandda NH/NH2 sohasidagi 3451 cm−1 polosasi kompleksda 3494 cm−1 ga siljigan. C=N polosasi 1590 cm−1 dan 1580 cm−1 ga siljigan va manba bu o‘zgarishni Pb(II) ning C=N guruhidagi azot bilan koordinatsiyalanish dalillaridan biri sifatida talqin qilgan.
Erkin ligandda 1270 cm−1 da joylashgan C=S polosasining kompleks spektrida yo‘qolishi manba tomonidan tiol shakliga o‘tish va oltingugurtning Pb(II) bilan bog‘lanishda ishtirok etishi bilan izohlangan. Kompleks spektrida 812 cm−1 da M–S va 682 cm−1 da M–N polosalari qayd etilgan.
1450–1350 cm−1 sohasidagi keng NO3 polosasi ham kompleks tuzilmasidagi nitrat bilan bog‘langan.
NMR komplekslanish haqida nimani ko‘rsatdi?
Kompleksda NH2 uchun 10,15 ppm da singlet signal qayd etilgan. N-benzil CH2 signali erkin liganddagi 4,98 ppm dan kompleksda 5,19 ppm ga siljigan. Manba bu downfield siljishni komplekslanishni qo‘llab-quvvatlovchi qo‘shimcha spektroskopik dalil sifatida talqin qiladi.
Kompleksning aromatik protonlari 6,79–7,37 ppm oralig‘ida qayd etilgan.
SEM tasvirlari nimani ko‘rsatdi?
Erkin ligandning SEM tasvirlarida ignasimon to‘plamlar kuzatilgan. Manba bir joyda taxminan 50 µm lik igna to‘plamlarini, keyingi qismda esa sirtida taxminan 100 µm qalin ignasimon tuzilmalarni tilga oladi.
Pb(II) kompleksida esa sirt morfologiyasi gulga o‘xshash qatlamli to‘plamlar sifatida tavsiflangan. Mualliflar bu morfologik o‘zgarish sirt maydonini oshirishi mumkinligini bildiradilar.
Talqin chegarasi: Tadqiqotda BET yoki boshqa miqdoriy solishtirma sirt maydoni o‘lchovi xabar qilinmaganligi sababli “kompleksning sirt maydoni o‘lchanib, oshgani isbotlandi” deb bo‘lmaydi. SEM faqat morfologik kuzatuv beradi.
Termik tahlil nimani ko‘rsatdi?
Manba Pb(II) kompleksining termik parchalanishini uch bosqichda talqin qiladi.
| Bosqich | Harorat oralig‘i | Manbada bog‘langan yo‘qotish |
|---|---|---|
| 1 | 37,11–364,82 °C | NO2 uchun %23,42 va PhCH2 uchun %23,67 deb berilgan parchalanish qiymatlari |
| 2 | 365,61–679,97 °C | NH2 guruhi bilan bog‘langan %3,48; qavs ichida %3,62 nazariy/qiymat taqqoslanishi |
| 3 | 681,15–901,72 °C | N3 yo‘qotilishi: %9,86; hisoblangan qiymat taxminan %9,587 |
Manba harorat chegarasi izohi: Asbob/usul bo‘limida TGA tajribasi xona haroratidan 800 °C gacha o‘tkazilgani yozilgan bo‘lsa, natijalar bo‘limi tahlilni 20–900 °C sifatida tavsiflaydi va oxirgi bosqichni 901,72 °C gacha beradi. Verianla bu farqni bitta haroratga keltirmagan.
UV-vis spektrida nima o‘zgardi?
Erkin ligandning elektron spektrida 403 nm da aniq pik va taxminan 265 nm da yelka ko‘rinishidagi noaniqroq xususiyat xabar qilingan. Manba bu polosalarni π→π* o‘tishlari bilan bog‘laydi.
Pb(II) bilan komplekslanishdan so‘ng eritma oqdan/och sariq rangga tomon o‘zgarish ko‘rsatgan va kompleksning asosiy analitik absorbans piki 253 nm da kuzatilgan. Manba 253 nm polosasini liganddan metallga zaryad ko‘chishi (ligand-to-metal charge transfer, LMCT) sifatida talqin qilgan.
253 nm elektromagnit spektrning ultrabinafsha qismidadir. Tadqiqot usulini “colorimetric” deb atasa va ko‘z bilan ko‘rinadigan rang o‘zgarishini tasvirlasa ham, miqdoriy o‘lchov UV-vis spektrofotometrida 253 nm absorbansiga asoslanadi.
Manba 6-rasmdagi o‘q yorlig‘i
Manba 6-rasmning gorizontal o‘qida 230–300 atrofidagi qiymatlar bo‘lib, birlik nm bo‘lishiga qaramay o‘q “Wavenumber (nm)” deb yozilgan. nm uzunlik birligidir; Verianla bu yorliqni o‘zgartirilgan manba ma’lumoti sifatida qayta yaratmaydi va analitik pikni manbada berilgan 253 nm qiymati bilan uzatadi.
Optimal pH nega 12 deb tanlandi?
Tadqiqotda pH ta’siri Britton-Robinson buferi bilan o‘rganilgan va eng yuqori/barqaror absorbans pH 12 da olingani qayd etilgan. Mualliflar buni yuqori pH da donor guruhlarning ko‘proq deprotonatsiyalanishi va Pb(II) koordinatsiyasiga mos anion donor markazlarning mavjud bo‘lishi bilan izohlaydilar.
Manba ifodasidagi farq: Annotatsiya pH 12 sharoitini “slightly acidic”, ya’ni biroz kislotali deb ataydi. pH 12 tajriba sharoiti esa ishqoriy bo‘lib, tadqiqot usulida 0,2 M NaOH ishlatilgan. Shu sababli o‘zbekcha ilmiy bayonda pH 12 “ishqoriy sharoit” deb ifodalangan.
Britton-Robinson buferi nima?
Tadqiqotda CH3COOH, H3PO4 va H3BO3 tutuvchi 0,12 M Britton-Robinson bufer tizimi ishlatilgan. Materiallar bo‘limida bufer pH 3–12 oralig‘i uchun tayyorlangani aytilsa, optimallashtirish bo‘limida pH 2,0–12,0 oralig‘i o‘rganilgani yozilgan. Manba bu kichik uslubiy farqni izohlamaydi.
NaOH konsentratsiyasi qanday optimallashtirildi?
Gidroksid konsentratsiyasi 0,1–1,0 M oralig‘ida o‘rganilgan va eng yuqori absorbans 0,2 M NaOH sharoitida kuzatilgan. Shu sababli keyingi analitik o‘lchovlarda 0,2 M NaOH ishlatilgan.
Kompleksning rivojlanish vaqti
Kompleks absorbansi 5–60 daqiqa oralig‘ida kuzatilgan va manba 5-rasmga ko‘ra absorbans 15 daqiqada maksimumga yetgan. Uzoqroq vaqtlarda absorbans asta-sekin kamaygan.
Manba vaqt farqi: Kalibrlash qo‘llash protsedurasida absorbans eritmalar xona haroratida 5 daqiqa turgandan keyin o‘lchangani yozilgan. Optimallashtirish natijasi esa maksimum absorbansni 15 daqiqada ko‘rsatadi. Manba yakuniy analitik o‘qish vaqti bo‘yicha bu ikki bayonni alohida muvofiqlashtirmaydi.
Ligand konsentratsiyasi qanday tanlandi?
6,4 × 10−6–9,6 × 10−5 M ligand konsentratsiya oralig‘i o‘rganilgan. Manba eng yuqori absorbans 6,4 × 10−6 M da kuzatilganini, ammo pik keng bo‘lganini bildiradi.
Biroq analitik pikning keskinligi va ravshanligi hisobga olinib, yakuniy optimal ligand konsentratsiyasi 6,4 × 10−5 M deb tanlangan. Bu farq muhim: “eng yuqori absorbans bergan konsentratsiya” bilan “tadqiqotchilar analitik o‘lchov uchun tanlagan optimal konsentratsiya” bir xil emas.
Harorat ta’siri
Kompleks hosil bo‘lishi 20–50 °C harorat oralig‘ida o‘rganilgan. Harorat oshishi bilan kompleks barqarorligi kamaygani qayd etilgan va optimal harorat 20 °C deb belgilangan.
LOD va LOQ Ushbu Usulda Nimani Anglatadi?
LOD usul Pb(II) mavjudligini ishonchli ravishda sezishi mumkin bo‘lgan past konsentratsiya chegarasini, LOQ esa Pb(II) ni miqdoriy natija sifatida aniqlash uchun zarur bo‘lgan yuqoriroq konsentratsiya chegarasini bildiradi; ushbu tadqiqotda annotatsiya va 1-jadvalga ko‘ra LOD 0,73 µg mL−1, LOQ 2,28 µg mL−1.
Kalibrlash chizig‘i
Maqola matnidagi 1-tenglama quyidagicha berilgan:
\[ A=0.0094C+0.0037 \qquad (R^2=0.9902) \]
Bu yerda \(A\) o‘lchangan absorbansni, \(C\) esa Pb(II) konsentratsiyasini ifodalash uchun ishlatiladi.
Manba regressiya farqi: 7-rasm grafigida bosilgan regressiya tenglamasi:
\[ y=0.0094x-0.0037 \]
ko‘rinishida. Bunga qarshi ravishda 1-tenglama va 1-jadval doimiy hadni +0,0037 deb beradi. Manba bu ishora farqini izohlamaydi.
Shuningdek, 7-rasmning x o‘qi Pb(II) konsentratsiyasini mg L−1 da ko‘rsatsa, matndagi 1-tenglamada \(C\) yonida “M” yozilgan. Shu sababli regressiya qiyaligining birligi manba ichida bir ma’noli tarzda berilmaydi.
Chiziqli ish diapazoni
Tadqiqotda qayd etilgan Pb(II) molyar konsentratsiya diapazoni:
\[ 9.7\times10^{-6}\;M \;\text{ile}\; 1.9\times10^{-4}\;M \]
orasidadir.
Ushbu diapazonda Beer-Lambert xulqiga mos chiziqli absorbans-konsentratsiya munosabati qayd etilgan va korrelyatsiya koeffitsiyenti:
\[ R^2=0.9902 \]
deb berilgan.
Molyar absorptivlik
Kompleksning 253 nm dagi molyar absorptivligi:
\[ \varepsilon=1.9\times10^3\;L\,mol^{-1}\,cm^{-1} \]
deb qayd etilgan.
Molyar absorptivlik muayyan to‘lqin uzunligida ma’lum kimyoviy tur yorug‘likni qanchalik kuchli yutishini tavsiflaydigan spektrofotometrik koeffitsiyentdir. Manba bu qiymatni Pb(II)-L kompleksi uchun beradi.
LOD tenglamasi
Manba 2-tenglamani:
\[ LOD=\frac{3\sigma}{S} \]
ko‘rinishida beradi.
LOQ tenglamasi
Manba 3-tenglamani:
\[ LOQ=\frac{10\sigma}{S} \]
ko‘rinishida beradi.
Belgi ta’rifi bo‘yicha ogohlantirish: Maqola matni \(S\) ni “response's standard deviation”, ya’ni javobning standart og‘ishi; \(\sigma\) ni esa kalibrlash egri chizig‘ining qiyaligi deb ta’riflaydi. Bu ta’rif manbada aynan shunday yozilgan va Verianla belgilarni indamay almashtirmagan.
LOD/LOQ qiymatlaridagi manba ichki tartib farqi
Annotatsiya va 1-jadval:
- LOD: 0,73 µg mL−1 = 3,5 µM
- LOQ: 2,28 µg mL−1 = 11 µM
ko‘rinishida o‘zaro mos.
Biroq 2–3-tenglamalardan darhol keyingi manba gapida LOD va LOQ qiymatlari mos ravishda 2,28 va 0,73 µg mL−1 deb yozilgan. Natijalar bo‘limi yana LOQ=2,28 va LOD=0,73 µg mL−1 tartibiga qaytadi.
Shu sababli Verianla asosiy analitik qiymatlarni annotatsiya + 1-jadval + natijalar bo‘limining ko‘pchilik va o‘zaro mos tartibida beradi, biroq qarama-qarshi gapni manba ichki nomuvofiqligi sifatida ko‘rinadigan holda saqlaydi.
2-jadvaldagi birlik farqi
Manba 1-jadval va annotatsiyada LOD/LOQ uchun µg mL−1 ishlatgan bo‘lsa, usullarni taqqoslaydigan 2-jadvalda joriy UV-vis usulining LOD qiymati “0,73 µg L−1” va LOQ ustun sarlavhasi µg L−1 sifatida berilgan.
µg mL−1 va µg L−1 bir xil birlik emas. Manba bu farqni izohlamagani uchun Verianla birlikni taxmin bilan o‘zgartirmaydi.
RSD nimani ko‘rsatadi?
Manba usulning RSD qiymatini n=6 uchun %0,23 deb xabar qiladi va matnda buni “accuracy” so‘zi bilan ifodalaydi.
RSD, relative standard deviation, ya’ni nisbiy standart og‘ish bo‘lib, takroriy o‘lchovlarning bir-biriga nisbatan tarqalishini ko‘rsatadi. Shu sababli Verianla %0,23 qiymatini manbada qayd etilgan RSD sifatida beradi; uni o‘zi bilan butun usulning mutlaq aniqligini isbotlovchi foiz sifatida kengaytirmaydi.
| Parametr | Manba qiymati |
|---|---|
| pH | 12 |
| λmax | 253 nm |
| Pb:L molyar nisbati | 1:1 |
| Chiziqli Pb(II) diapazoni | 9,7 × 10−6–1,9 × 10−4 M |
| Molyar absorptivlik | 1,9 × 103 L mol−1 cm−1 |
| Manba 1-jadval regressiyasi | A = 0,0094C + 0,0037 |
| R2 | 0,9902 |
| RSD | %0,23 |
| LOD | 0,73 µg mL−1 |
| LOQ | 2,28 µg mL−1 |
Manba boshqa usullar bilan qanday taqqosladi?
| Usul | RSD (%) | LOD | LOQ | Matritsa |
|---|---|---|---|---|
| ICP/OES | – | 125,14 mg L−1 | 379,23 | Manbada burg‘ilash yoqilg‘isi bilan ifloslangan tuproq sifatida ifodalangan |
| Grafit pechli AAS | 5 | 0,188 µg L−1 | – | Sut |
| Fluoresans | 8 | 4,2 × 10−4 mg kg−1 | – | Asalari mahsulotlari |
| LIBS | 3,5 | 0,028 mg kg−1 | Manba jadvalida berilmagan | Kosmetika |
| Anodik stripping voltammetriyasi | 7,87 | 11,5 µg L−1 | 38,2 | Batareya sanoati oqova suvi |
| Ushbu tadqiqotdagi UV-vis usuli | 0,23 | 2-jadvalda 0,73 µg L−1 sifatida bosilgan | 2,28; 2-jadval sarlavhasi µg L−1 | Lab bo‘yog‘i namunalari |
Bu jadval turli analitik texnikalar bilan birga turli namuna matritsalari va turli konsentratsiya birliklarini ham o‘z ichiga oladi. Shu sababli faqat sonlarni yonma-yon qo‘yish usullarning barcha analitik ko‘rsatkichlari to‘g‘ridan-to‘g‘ri va teng sharoitlarda taqqoslanganini anglatmaydi.
1:1 Pb:L Stoxiometriyasi Qanday Aniqlangan?
Molyar nisbat usuli ligand/metall nisbati o‘zgartirilganda absorbans xatti-harakatidagi ekvivalentlik nuqtasidan foydalanib kompleksning Pb(II):L nisbatini baholagan va manba 8-rasmda ekvivalentlik taxminan ligand/metall=1 nuqtasida kuzatilib, 1:1 kompleks stoxiometriyasi xulosasiga kelingan.
Kompleks hosil bo‘lishining umumiy tenglamasi
Manba 4-tenglama:
\[ M^{n+}+X\rightleftharpoons[MX]^{n+} \]
ko‘rinishida.
Manbada \(X\) ligand L ni, \(M^{n+}\) esa Pb(II) ionini ifodalaydi.
Absorbans bilan kompleks miqdori o‘rtasidagi manba munosabati
5-tenglama manbada:
\[ \frac{A}{A_{\mathrm{extp}}} = \frac{[MX]^{n+}}{C} \]
ko‘rinishida berilgan.
Bu yerda \(A\) ma’lum molyar nisbat nuqtasidagi absorbans; \(A_{\mathrm{extp}}\) molyar nisbat grafigida ekvivalentlik nuqtasiga yaqin kompleksning umumiy absorbansi sifatida izohlanadi.
Manbadagi \(C\), \(C_m\) va \(C_x\) notatsiyasi qisqa va ayrim joylarda noaniq. Verianla bu o‘zgaruvchilarga manbada bo‘lmagan yangi ta’riflarni qo‘shmaydi.
Kompleks konsentratsiyasi
Manba 6-tenglama:
\[ [MX]=\frac{A}{A_{\mathrm{extp}}}C \]
ko‘rinishida.
Erkin metall konsentratsiyasi
Manba 7-tenglama:
\[ [M]^{n+} = C_m-[MX]^{n+} = C_m-\frac{A}{A_{\mathrm{extp}}}C \]
ko‘rinishida berilgan.
Erkin ligand konsentratsiyasi
Manba 8-tenglama PDF da:
\[ [X] = C_x-[MX]^{n+} = C_x-\frac{A}{A_{\mathrm{extp}}} \]
ko‘rinishida ko‘rinadi.
8-tenglama izohi: 6 va 7-tenglamalarda \(A/A_{\mathrm{extp}}\) hadi \(C\) ga ko‘paytirilgan bo‘lsa, 8-tenglamaning oxirgi hadida manba PDF da \(C\) ko‘paytuvchisi yo‘q. Verianla tenglamani taxmin bilan o‘zgartirmagan.
Barqarorlik konstantasi
Manba 9-tenglama:
\[ K= \frac{[MX]}{[M][X]} \]
ko‘rinishida berilgan.
Ushbu tenglama 1:1 metall-ligand kompleksi uchun hosil bo‘lgan kompleks konsentratsiyasini erkin metall va erkin ligand konsentratsiyalari bilan bog‘laydi.
Manba hisoblagan barqarorlik konstantasi:
\[ K=2.90\times10^{1}\;L\,mol^{-1} \]
deb qayd etilgan.
Lab Bo‘yog‘i Namunalaridagi Qayta Topilish Natijalari Qanday Talqin Qilinishi Kerak?
Spike-recovery tajribasi lab bo‘yog‘i parchalanish eritmasiga ma’lum miqdorda Pb(II) qo‘shib, usul ushbu qo‘shilgan miqdorni qay darajada qayta o‘lchay olishini baholaydi; tadqiqotdagi %88,1–%117,3 qayta topilish oralig‘i ikki lab bo‘yog‘i matritsasida usulning qo‘llanishini ko‘rsatuvchi dastlabki analitik validatsiya beradi, biroq barcha kosmetik mahsulotlar uchun to‘liq validatsiya yoki mahsulot xavfsizligini baholash emas.
Lab bo‘yog‘i namunasi qanday tayyorlandi?
Har bir namunadan 0,5 g lab bo‘yog‘i olingan. Organik matritsani parchalash va Pb ni eritmaga o‘tkazish uchun jami 5 mL konsentrlangan kislota aralashmasi ishlatilgan.
Kislota aralashmasi:
\[ HNO_3:HCl=3:1 \]
nisbatida.
Namunalar isitish plitasida 2 soat parchalanishga uchratilgan. Keyin hosil bo‘lgan eritma uch marta distillangan suv bilan 10 mL gacha suyultirilgan va filtr qog‘ozidan o‘tkazilgan.
Lab bo‘yog‘i natijalari
| Namuna | Qo‘shilgan Pb(II) (µg mL−1) | Topilgan Pb(II) (µg mL−1) | Qayta topilish (%) |
|---|---|---|---|
| Lab bo‘yog‘i 1 | 0,0 | 15,0 ± 0,10 | – |
| Lab bo‘yog‘i 1 | 8,0 | 23,8 ± 0,12 | 110,0 ± 2,5 |
| Lab bo‘yog‘i 1 | 20,0 | 38,5 ± 0,20 | 117,3 ± 1,1 |
| Lab bo‘yog‘i 2 | 0,0 | 30,0 ± 0,06 | – |
| Lab bo‘yog‘i 2 | 8,0 | 38,3 ± 0,07 | 104,0 ± 1,4 |
| Lab bo‘yog‘i 2 | 20,0 | 47,6 ± 0,11 | 88,1 ± 1,9 |
3-jadval izohiga ko‘ra “topilgan Pb(II)” natijalari beshta o‘lchovning o‘rtacha qiymati ± standart og‘ish, qayta topilish qiymatlari esa besh takrorning o‘rtacha qayta topilishi ± nisbiy standart og‘ish sifatida taqdim etilgan.
%117,3 qayta topilish nimani anglatadi?
Ideal spike-recovery qiymati qo‘shilgan analitning taxminan barchasi qayta o‘lchanishini anglatadi. %100 dan yuqori qiymat qo‘shilgan miqdor usul tomonidan aslidan yuqoriroq qayta topilganini ko‘rsatuvchi musbat og‘ish bilan mos keladi.
Tadqiqotdagi eng yuqori qiymat %117,3 ± 1,1. Manba bu yuqori qayta topilishlarni usul samaradorligining ko‘rsatkichi sifatida talqin qiladi; ammo og‘ish matritsa ta’siri, kalibrlash yoki boshqa analitik sabablardan qaysi biri bilan bog‘liq ekani alohida o‘rganilmagan.
15 va 30 µg/mL lab bo‘yog‘ining haqiqiy Pb miqdorimi?
Bu qiymatlar tadqiqotda kislota bilan parchalanib, 10 mL gacha tayyorlangan tahlil eritmalarida qayd etilgan Pb(II) konsentratsiyalaridir. Manba natijalarni lab bo‘yog‘ining dastlabki massasiga nisbatan mg/kg kabi yakuniy mahsulot konsentratsiyasiga aylantirib bermaydi.
Shu sababli 15 va 30 µg/mL qiymatlari to‘g‘ridan-to‘g‘ri “lab bo‘yog‘ining o‘zida shuncha mg/kg Pb bor” deb qayta belgilanishi kerak emas.
Lab bo‘yog‘ining brendi yoki mahsulot identifikatsiyasi ma’lummi?
Yo‘q. Manba asosiy matnda namunalarni faqat “Lipstick 1” va “Lipstick 2” deb ataydi. Brend, rang, ishlab chiqaruvchi, partiya raqami yoki sotib olingan joy xabar qilinmagan.
Tadqiqot usulning selektivligini isbotladimi?
Tadqiqot ligand dizayni Fe yoki Zn kabi kosmetikada uchrashi mumkin bo‘lgan metall ionlari interferensiyasini kamaytirishi mumkinligini kirish bo‘limida asos sifatida keltiradi; biroq asosiy usul va natijalar bo‘limlarida keng qamrovli raqobatchi ion/interferensiya sinovlari seriyasi qayd etilmagan. Shu sababli Pb(II) selektivligi turli metall ionlariga nisbatan miqdoriy ravishda tasdiqlangan degan xulosa chiqarib bo‘lmaydi.
Tadqiqot Usuli va Natijalari
Asosiy tadqiqot dizayni
| Bosqich | Ilmiy maqsad | Asosiy usul |
|---|---|---|
| Ligand sintezi | Pb(II) bilan kompleks hosil qila oladigan L ligandini tayyorlash | Mikroto‘lqin yordamidagi sintez |
| Qattiq PbL kompleks sintezi | Koordinatsion tuzilmani tavsiflash | Reflux va ajratish |
| Tuzilma tavsifi | Ligand va kompleks o‘rtasidagi o‘zgarishni baholash | FTIR, NMR, SEM, TGA/TDA |
| UV-vis optimallashtirish | Analitik signalni eng maqbul sharoitda olish | pH, NaOH, vaqt, ligand konsentratsiyasi, harorat |
| Kalibrlash | Absorbans-Pb(II) munosabatini aniqlash | 253 nm UV-vis |
| LOD/LOQ | Past konsentratsiyadagi ishlashni baholash | Kalibrlashga asoslangan hisob |
| Stoxiometriya | Pb:L kompleks nisbatini aniqlash | Molyar nisbat usuli |
| Haqiqiy matritsada qo‘llash | Lab bo‘yog‘i parchalanish eritmasida usulni sinash | Kislota bilan parchalanish + spike-recovery |
Ishlatilgan asosiy kimyoviy moddalar
- Pb(NO3)2 — Sigma-Aldrich.
- N-benzil isatin.
- Tiosemikarbazid.
- DMSO.
- NaOH.
- CH3COOH.
- H3PO4.
- H3BO3.
- HNO3.
- HCl.
- Etanol.
- Dioksan.
- Et3N.
Pb(II) standart eritmasi
4,8 × 10−3 M Pb(II) stok eritmasini tayyorlash uchun 1,59 ± 0,001 g Pb(NO3)2 eritilgan va 1 L hajmli o‘lchov kolbasida ultra toza distillangan suv bilan belgisigacha to‘ldirilgan.
Ushbu stokdan 9,7 × 10−6–1,9 × 10−4 M Pb(II) ishchi eritmalari tayyorlangan.
Ligand stok eritmasi
Manba 0,1 ± 0,001 g ligand 100 mL DMSO bilan aralashtirilganini bildiradi. Analitik kalibrlash tayyorlashda 3,2 × 10−3 M ligand stok eritmasidan kerakli miqdor ishlatilgan.
Shisha idishlarni tozalash
Shisha idishlar ishlatishdan oldin %10 HNO3 eritmasi bilan ehtiyotkorlik bilan yuvilgan. Iz metall tahlillarida bu bosqich shisha yuzalaridan kelishi mumkin bo‘lgan metall kontaminatsiya xavfini kamaytirish nuqtai nazaridan tajriba protsedurasining bir qismidir.
Asboblar
| Asbob | Model | Vazifasi |
|---|---|---|
| UV-vis spektrofotometr | Shimadzu UV-1800 | Ligand va Pb(II) kompleksi absorbansi |
| Kvars kyuveta | 1 cm optik yo‘l | UV-vis o‘lchovi |
| Mikropipetka | Volac, 10–1000 µL | Eritma tayyorlash |
| pH metr | Mettler Toledo MP220 | pH ni sozlash |
| FTIR | Bruker Tensor 27 | Bog‘/funksional guruh tavsifi |
| Termik tahlil | Shimadzu DTG-60 | Pb(II) kompleksining termik parchalanishi |
Analitik kalibrlashni tayyorlash
10 mL hajmli o‘lchov kolbalarida ligand stok eritmasidan kerakli miqdor va 9,7 × 10−6–1,9 × 10−4 M oralig‘idagi Pb(II) eritmalari ishlatilgan.
Eritmalarga 2,0 mL 0,2 M NaOH qo‘shilgan, so‘ng distillangan suv bilan hajm 10 mL gacha yetkazilgan. Pb(II)-L kompleksining absorbansi 253 nm da ligand blankiga nisbatan o‘lchangan.
Manba qo‘llash protsedurasi eritmalar xona haroratida 5 daqiqa turgandan keyin o‘lchanganini aytsa, vaqt optimallashtirish tajribasi 15 daqiqada maksimum absorbansni ko‘rsatadi.
Tadqiqotning asosiy sonli natijalari
| Parametr | Natija |
|---|---|
| Ligand sintezi unumi | %94 |
| Qattiq PbL kompleks unumi | %45 |
| Optimal pH | 12 |
| Optimal NaOH | 0,2 M |
| Tanlangan optimal L konsentratsiyasi | 6,4 × 10−5 M |
| Vaqt tajribasida maksimum absorbans | 15 daqiqa |
| Optimal harorat | 20 °C |
| Analitik λmax | 253 nm |
| Chiziqli Pb(II) diapazoni | 9,7 × 10−6–1,9 × 10−4 M |
| R2 | 0,9902 |
| Molyar absorptivlik | 1,9 × 103 L mol−1 cm−1 |
| LOD — annotatsiya/1-jadval/natija | 0,73 µg mL−1 (3,5 µM) |
| LOQ — annotatsiya/1-jadval/natija | 2,28 µg mL−1 (11 µM) |
| RSD | %0,23; n=6 |
| Pb:L stoxiometriyasi | 1:1 |
| Barqarorlik konstantasi | 2,90 × 101 L mol−1 |
| Lab bo‘yog‘i qayta topilishi | %88,1 ± 1,9–%117,3 ± 1,1 |
Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan xulosalar
- N-benzil-isatin-tiosemikarbazon ligandi mikroto‘lqin yordamidagi usul bilan sintez qilingan.
- Ligand Pb(II) bilan qattiq va eritmada o‘rganish mumkin bo‘lgan kompleks hosil qilgan.
- FTIR va NMR ma’lumotlari ligand va kompleks o‘rtasida koordinatsiyaga mos spektral o‘zgarishlarni ko‘rsatgan.
- SEM ligand va PbL kompleksi turli morfologiyaga ega ekanini ko‘rsatgan.
- Pb(II)-L kompleksi 253 nm da analitik absorbans ko‘rsatgan.
- Tadqiqot tanlagan optimal sharoitlar pH 12, 0,2 M NaOH, 6,4 × 10−5 M ligand va 20 °C.
- Pb(II):L stoxiometriyasi molyar nisbat usuli bilan 1:1 deb qayd etilgan.
- Ikki parchalangan lab bo‘yog‘i namunasida spike-recovery tajribasi bajarilgan.
- Qayta topilish %88,1 ± 1,9 dan %117,3 ± 1,1 gacha o‘zgargan.
Tadqiqot bevosita qo‘llab-quvvatlamaydigan xulosalar
- Usul barcha kosmetik mahsulotlarda bir xil ishlash ko‘rsatishi isbotlanmagan.
- Raqobatchi metall ionlariga qarshi keng qamrovli selektivlik/interferensiya validatsiyasi qayd etilmagan.
- Lab bo‘yog‘i natijalari bir xil namunalarda mustaqil referens usul bilan taqqoslab tasdiqlanmagan.
- Faqat ikki lab bo‘yog‘i namunasi ishlatilgan; keng bozor skriningi o‘tkazilmagan.
- Lab bo‘yog‘ining brendi, ishlab chiqaruvchisi va partiya ma’lumotlari xabar qilinmagan.
- Tadqiqot mahsulotlarning me’yoriy talablarga muvofiqligi yoki iste’molchi uchun xavfsizligini baholamagan.
- SEM da ko‘ringan morfologiya o‘zgarishi miqdoriy BET sirt maydoni o‘lchovi emas.
- %0,23 RSD o‘zi bilan barcha analitik aniqlik jihatlarining isboti emas.
- %117,3 qayta topilish mukammal analitik aniqlik degani emas.
- “Oddiy va arzon” ta’rifi uchun alohida xarajat tahlili o‘tkazilmagan.
Manbadagi muhim uslubiy noaniqliklar
- Annotatsiyada pH 12 “slightly acidic” deb atalgan; tajriba sharoiti ishqoriy.
- LOD/LOQ qiymatlarining tartibi natijalar matnidagi bir gapda teskari yozilgan.
- LOD/LOQ formulalaridagi \(S\) va \(\sigma\) belgilarining izohlari manba matnida noodatiy tarzda tayinlangan.
- 1-jadval va 2-jadval o‘rtasida LOD/LOQ konsentratsiya birligi farqi bor.
- Regressiya doimiy hadi 1-tenglama/1-jadvalda +0,0037, 7-rasmda −0,0037.
- 7-rasm x o‘qi mg L−1 bo‘lsa, 1-tenglama konsentratsiyani “M” bilan belgilaydi.
- Kalibrlash protsedurasi 5 daqiqa kutishni, vaqt optimallashtirish esa maksimum absorbansni 15 daqiqada qayd etadi.
- TGA asbob bo‘limida yuqori harorat 800 °C, natijalar bo‘limida taxminan 900–901,72 °C gacha yetuvchi ma’lumot bayoni mavjud.
- 8-tenglamaning oxirgi hadida 6–7-tenglamalarda mavjud bo‘lgan \(C\) ko‘paytuvchisi ko‘rinmaydi.
- Britton-Robinson buferi materiallar bo‘limida pH 3–12, optimallashtirish bo‘limida pH 2–12 deb ifodalangan.
Manba va Usul Haqida Izoh
Asl tadqiqot: 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
Mualliflar: Sulafa Nassar; Gharam Ibrahim Mohammed; Thoraya Abdelreheem Farghaly.
Mas’ul muallif: Thoraya Abdelreheem Farghaly.
E-pochta: thoraya-f@cu.edu.eg
Muassasa 1: Department of Chemistry, Faculty of Science, Umm Al-Qura University, Makkah 21955, Saudi Arabia.
Muassasa 2: Department of Chemistry, Faculty of Science, Cairo University, Giza 12613, Egypt.
Jurnal: Indonesian Journal of Chemistry.
Jild / son: 26 / 3.
Sahifalar: 872–883.
Yil: 2026.
DOI: 10.22146/ijc.111616.
Qabul qilingan sana: 29 Sentabr 2025.
Qabul qilingan sana: 12 Dekabr 2025.
Manba turi: Eksperimental analitik kimyo tadqiqoti; ligand va metall kompleks sintezi, spektroskopik/termik/morfologik tavsiflash, analitik usulni optimallashtirish va lab bo‘yog‘i matritsasida qo‘llashni o‘z ichiga oladi.
Taqriz: Indonesian Journal of Chemistry taqrizli jurnaldir. Rasmiy siyosati Articles bo‘limini peer reviewed deb belgilaydi va kamida ikki taqrizchi tayinlanishini ko‘rsatadi.
Nashriyot / platforma: Indonesian Journal of Chemistry, Chemistry Department, Universitas Gadjah Mada, Indonesia.
Litsenziya: Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International — CC BY-NC-ND 4.0.
Moliyalashtirish: Ko‘rib chiqilgan asosiy PDF da alohida Funding bo‘limi yo‘q.
Ma’lumotlar mavjudligi: Ko‘rib chiqilgan asosiy PDF da alohida Data Availability bo‘limi yo‘q.
Minnatdorchilik: Ko‘rib chiqilgan asosiy PDF da alohida Acknowledgements bo‘limi yo‘q.
Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar tadqiqotga ta’sir qilishi mumkin bo‘lgan ma’lum raqobatlashuvchi moliyaviy manfaat yoki shaxsiy munosabat yo‘qligini bildiradilar.
Muallif hissalari: 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. Barcha mualliflar maqolaning yakuniy versiyasini o‘qib tasdiqlagani bildirilgan.
Teng hissa: Asosiy PDF da teng hissa/teng birinchi mualliflik bayonoti yo‘q.
Preprint: Ko‘rib chiqilgan PDF va rasmiy bibliografik yozuvda alohida preprint versiyasi ko‘rsatilmagan.
Ligand: 1-(1-benzyl-2-oxoindolin-3-ylidene)thiosemicarbazide; tadqiqot ichida N-benzyl-isatin-thiosemicarbazone va L deb ham ataladi.
Ligand sintezi: N-benzil isatin va tiosemikarbazid, 5 mmol:5 mmol; 20 mL etanol; 0,5 mL HCl; 110 °C; 800 W; 30 daqiqa mikroto‘lqin; %94 mahsulot unumi.
Qattiq kompleks sintezi: 2 mmol L + 2 mmol Pb(NO3)2; 20 mL qaynayotgan dioksan; 2 soat reflux; so‘ng 2 mL Et3N va 1 soat qo‘shimcha reflux; kompleks unumi %45.
UV-vis: Shimadzu UV-1800, 1 cm kvars kyuveta.
FTIR: Bruker Tensor 27.
Termik tahlil: Shimadzu DTG-60, N2 atmosferasi, 10 °C/daq qizdirish tezligi.
Optimal analitik sharoitlar: pH 12; 0,2 M NaOH; L=6,4 × 10−5 M; 20 °C; λmax=253 nm.
Chiziqli diapazon: Pb(II)=9,7 × 10−6–1,9 × 10−4 M.
Analitik ko‘rsatkichlar: R2=0,9902; molyar absorptivlik=1,9 × 103 L mol−1 cm−1; RSD=%0,23.
LOD/LOQ asosiy manba qiymati: Annotatsiya, 1-jadval va natijalar bo‘limiga ko‘ra LOD=0,73 µg mL−1; LOQ=2,28 µg mL−1. Maqoladagi teskari tartib va 2-jadval birlik farqi alohida ko‘rsatilgan.
Kompleks stoxiometriyasi: Pb:L=1:1.
Barqarorlik konstantasi: 2,90 × 101 L mol−1 deb manbada qayd etilgan.
Lab bo‘yog‘ida qo‘llash: Ikki lab bo‘yog‘i namunasi; 0,5 g namuna; 5 mL konsentrlangan HNO3:HCl=3:1; 2 soat isitish plitasida parchalanish; 10 mL gacha suyultirish; filtrlash; spike-recovery tahlili.
Lab bo‘yog‘i qayta topilishi: %88,1 ± 1,9–%117,3 ± 1,1; n=5.
Namuna identifikatsiyasi chegarasi: Manba lab bo‘yog‘ini faqat Lipstick 1 va Lipstick 2 deb ataydi; brend va mahsulot ma’lumotlari berilmagan.
Selektivlik chegarasi: Tadqiqotda raqobatchi metall ionlariga qarshi tizimli interferensiya/selectivity tajribasi qayd etilmagan.
Validatsiya chegarasi: Ikki lab bo‘yog‘idagi spike-recovery testi haqiqiy matritsa qo‘llanilishidir; ayni namunalarni mustaqil referens analitik usul bilan taqqoslab validatsiya qilish qayd etilmagan.
Manba ichki moslik izohi 1 — pH: Annotatsiya pH 12 ni “slightly acidic” deb atasa, tajriba 0,2 M NaOH tutuvchi ishqoriy sharoitda.
Manba ichki moslik izohi 2 — regressiya: 1-tenglama va 1-jadvalda doimiy had +0,0037, 7-rasm grafik tenglamasida −0,0037.
Manba ichki moslik izohi 3 — konsentratsiya birligi: 7-rasm x o‘qi mg L−1, 1-tenglamada konsentratsiya “C (M)” ko‘rinishida.
Manba ichki moslik izohi 4 — LOD/LOQ: Matndagi bir gap LOD va LOQ sonlarini teskari tartibda beradi; annotatsiya, 1-jadval va natijalar bo‘limi LOD=0,73 va LOQ=2,28 µg mL−1 bo‘yicha mos.
Manba ichki moslik izohi 5 — LOD/LOQ birligi: 1-jadval µg mL−1, 2-jadval esa joriy usul uchun µg L−1 dan foydalanadi.
Manba ichki moslik izohi 6 — LOD/LOQ belgilar: Manba \(S\) ni javobning standart og‘ishi, \(\sigma\) ni qiyalik deb ta’riflaydi; belgilar o‘zgartirilmagan.
Manba ichki moslik izohi 7 — vaqt: Qo‘llash protsedurasi 5 daqiqa kutgandan keyin o‘qishni, optimallashtirish esa maksimum absorbansni 15 daqiqada qayd etadi.
Manba ichki moslik izohi 8 — termik tahlil: Asbob bo‘limida yuqori harorat 800 °C, natijalarda taxminan 900–901,72 °C gacha parchalanish ma’lumotlari mavjud.
Manba ichki moslik izohi 9 — 8-tenglama: Manba 8-tenglamaning oxirgi \(A/A_{\mathrm{extp}}\) hadida 6–7-tenglamalardagi \(C\) ko‘paytuvchisini ko‘rsatmaydi.
Manba ichki moslik izohi 10 — bufer oralig‘i: Britton-Robinson buferi materiallar bo‘limida pH 3–12, optimallashtirish bo‘limida pH 2–12 deb bayon qilingan.
Izoh qoldiring
E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan