Free indium concentration determined with AGNES

Abstract

Indium is increasingly used in electronic devices, from which it can be mobilized towards environmental compartments. Speciation of In in waters is important for its direct ecotoxicological effects, as well as for the fate of this element in the environment (e.g. fluxes from or towards sediments). Free indium concentrations in the environment can be extremely low due to hydrolysis, especially important in trivalent cations, to precipitation and to complexation with different ligands. In this work, the free indium concentration (which is a toxicologically and geochemically relevant fraction) in aqueous solutions at pH3 has been measured with an adapted version of the electroanalytical technique AGNES (Absence of Gradients and Nernstian Equilibrium Stripping). Speciation measurements in mixtures of indium with the ligands NTA (nitrilotriacetic acid) and oxalate indicate that the values of their stability constants in the NIST46.6 database are less adequate than those published in some more recent literature. The extraordinary lability and mobility of In-oxalate complexes allow the measuring of free indium concentrations below nmol/L in just 25s of deposition time.

Towards improving the electroanalytical speciation analysis of indium

“…Because AdSV requires the addition of a complexing agent, further speciation analyses are more involved. Very recently, the technique Absence of Gradients and Nernstian Equilibrium Stripping (AGNES), commonly used for free ions quantification of trace metal elements [23][24][25], has been extended to indium analysis with a sensitivity below nanomolar concentrations [26]. This equilibrium technique provides new perspectives for acquiring thermodynamic information pertaining to indium binding properties with molecular or colloidal ligands.…”

A review on electrochemical methods for trace metal speciation in environmental media

“…where η and ηQ are proportionality factors found in calibrations (except in the case of 215 indium [105]). 216…”

Chemical Thermodynamics and Calculation of Parameters of Ionic Equilibria of Indium(III) in Perchlorate, Chloride and Sulphate Aqueous Solutions

“…При этом зачастую не принимают в рассмотрение влияние ионной среды. Есть публикации [2,18,132], в которых вообще не учитывают К А индийсодержащих частиц в водной фазе и индия в фазе электрода (жидкой ртути) в широких диапазонах концентраций компонентов. Но ошибки опре-деляются не только этим обстоятельством.…”

“…Индий -стратегически важный редкий и рассеянный металл, и его химия и технология активно обсуждаются в литературе последних лет [1][2][3][4][5][6][7]. Знание химического состояния индия в растворах различного состава необходимо для решения широкого круга научных и прикладных задач, в том числе, для расчета равновесий, определения состава комплексов, образующихся при экстракции в органической фазе, для оптимизации условий получения материалов и т. п.…”

“…В литературе встречаются спорные суждения об устойчивости комплексов индия(III) и условиях их образования, не подкрепленные реальными количественными данными. По нашему мнению, в подавляющем большинстве даже современных работ, связанных с моделированием ионных равновесий, не учитываются коэффициенты активности частиц в растворе [2,8,9]; не принимается во внимание химическое состояние конретных элементов в различных степенях окисления в растворах [1,8,10]; выдвигаются необоснованные гипотезы, касающиеся химии растворов, а именно введение частиц произвольного состава [8,9]; используются непроверенные значения констант образования комплексов, причем не только при фиксированных значениях ионной силы, но и в целом без учета влияния ионной среды [8][9][10][11][12]. В то же время нельзя не подчеркнуть, что различия в концентрационных константах для разных ионных сред, даже при одинаковой ионной силе раствора, могут быть С.А.…”