Passive sampling in monitoring of trace organic chemicals in the environment / Komarova T. V. a, Carter S. J. b, Müller J. F. a
Скачать 4.62 Mb.
|
ИЗУЧЕНИЕ РАВНОВЕСИЙ ИОННАЯ ЖИДКОСТЬ – ВОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИОНСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ НА ОСНОВЕ ИОНООБМЕННИКОВ Шведене Н.В.а, Демин Е.М.а, Хренова М.Г.а, Свиридов В.В.а, Баулин В.Е.б, Плетнев И.В.а аМосковский государственный университет им.М.В. Ломоносов бИнститут физиологически акти-вных соединений РАН, Черноголовка, shvedene@analyt.chem.msu.ru [18 Менд.съезд, т.4, с.252] В последние годы интерес химиков – исследователей все чаще привлекают ионные жидкости (ИЖ) – органические ионные соединения, низкотемпературные расплавы. Благодаря сочетанию таких свойств как нелетучесть, негорючесть, термическая устойчивость ИЖ являются удачной альтернативой традиционным органическим растворителям. Известно, что в водных растворах ИЖ диссоциируют на ионы. Поэтому для изучения равновесий в системе ИЖ – H2O целесообрано использовать метод прямой потенциометрии с ионоселективными электродами (ИСЭ). Исследованы ПВХ-мембраны, пластифицированные о-НФОЭ, содержащие различные активные компоненты: анионообменник – бромид трибутилгексадецилфосфония (I), катионо-обменник – тетрафенилборат(II), а также ионную жидкость – бис(трифторметилсульфонил)имид додецилэтилдифенилфосфония (III), что дало возможность контролировать содержание ИЖ в воде как по катиону, так и по аниону. Исследовано поведение электродов в растворах пяти ИЖ различной природы: на основе катионов замещенного имидазолия – 1-(2-этил)гексил-3-этилимидазолия гексафторфосфат (1) и 1-(2-этил)гексил-3-метилимидазолия бис-трифлилимид (2); 1-гексил-3-метилимидазолия бистрифлилимид (3), катиона триоктилметиламмония и салицилата (4), а также на основе катиона замещенного пиридиния – бис-трифлилимид алкилпиридиния (5). Все исследуемые электроды проявлят потенциометрический отклик по отношению к анионам/катионам ионных жидкостей. Лучшими характеристиками – малым временем отклика, низким пределом обнаружения, хорошей воспроизводимостью – обладают анион-чувствительные электроды на основе соединений (I) и (III), при этом ИСЭ на основе гидрофобной фосфониевой ИЖ (III) отличается наиболее продолжительным эксплуатационным ресурсом. Данные ИСЭ использованы для определения растворимости ИЖ в воде. Установлено, что большое влияние на растворимость ИЖ оказывает анион. Так в ряду гексафторфосфат, бис-трифлилимин растворимость ИЖ на основе катиона имидазолия (ИЖ 1,2) составляет (4,6±0,1).10-3 М и (2,2±0,2).10-3 М, соответственно. Замена катиона имидазолия на катион пиридиния (ИЖ 3 и 5) вызывает менее значительное изменение растворимости: (5,3±,1).10-3М и (6,5±0,3).10-3М. Наименьшей растворимостью обладает ИЖ (4) – ниже 4.10-4 М. Вехний предел линейности электродной функции зависит от природы ИЖ и связан, вероятно, с процессами ассоциации ионов в водных растворах. Изучено влияние электролитов на растворимость ИЖ. Установлено, что в растворах с концентрацией KCI и NaCI до 0,5 М растворимость ИЖ незначительно возрастает. Более высокие концентрации электролитов в исследуемом растворе приводят к резкому падению растворимости ИЖ в воде. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 05-03-32976), а также INTAS (№ 05-1000008-8020). | C07D, c05el, c90es, НОВЫЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ НА Ca2+ НА ОСНОВЕ ЖЕЛАТИНОВОГО ГЕЛЯ И ЕГО АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ /Шереметьев С.В., Черникова И.Ю., Ермоленко Ю.В., Кузнецов В.В. / Российский химико-технологический ун-тет им. Д.И.Менделеева, г. Москва, 125047, А-47, Миусская площадь, д. 9 [18 Менд.съезд, т.4, с.253] Кальций относится к породообразующим элементам земной коры. Его водорастворимые соединения поступают в природные и океанические воды. Кальций играет важную роль в физиологии организмов, участвуя в углеводном и азотном обмене, он также необходим для строения костного скелета. Для человеческого организма кальций является жизненно необходимым элементом. В связи с этим наибольшую актуальность задача быстрого определения кальция приобретает для клинико-диагностических лабораторий, при анализе объектов пищевой и фармацевтической промышленности. Традиционной для аналитической химии кальция является задача определения кальциевой жесткости природных и сточных вод. На основании разработок1 предложен новый чувствительный элемент (ЧЭ) на Ca2+ на основе электростатически иммобилизованного в отвержденный желатиновый гель реагента арсеназо III. Предлагаемый ЧЭ применен для спектрофотометрического определения Ca2+. Уравнение градуировочной зависимости: А(λ=624 нм) = 0,0013 с(Ca2+) + 0,0191; r = 0,9853. Область линейности на градуировочной зависимости сохраняется в интервале от 10 до 300 мкг/мл. Показана также возможность использования предлагаемого ЧЭ в варианте тест-метода с визуальной индикацией. Проведена оценка правильности определения Ca2+ на модельных растворах методом «введено-найдено» и при анализе реальных объектов методом добавок. Установлено, что спектрофотометрия с ЧЭ имеет хорошую прецизионность (Sr не превышает 0,02). Возможности аналитического применения ЧЭ показаны при анализе ряда реальных объектов: питьевых и минеральных вод, соков, кефира, фармацевтических препаратов. Данные о результатах определения Ca2+ в реальных объектах представлены в таблице. Введено, Добавлено, Найдено, мкг/мл мкг/мл c ±δ, мкг/мл sr Минеральная вода 0 933,6±9,6 0,008 «Славяновская» 24,3 959,2±9,1 0,008 48,6 985,5±9,0 0,007 Сыворотка кефира 0 2246,8±12,1 0,005 «Биомакс» Сок «J7 виноград» 0 35,1±0,6 0,015 18 52,8±0,8 0,012 Фармацевтический препарат «Кальцекс» 0 11,08±0,02* 0,011 * мг/таб Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 07-03-00211-а) | C01F, C07D, c89sp, c90es Литература 1. Шереметьев С.В. Ковалентная и электростатическая иммобилизация органических реагентов на полимерные и гелевые матрицы и ее аналитическое применение. Дисс. канд.хим.наук. РХТУ. Москва. 2006 СОЗДАНИЕ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ ДЛЯ ПРОТОЧНО-ИНЖЕКЦИОННОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ БИОГЕННЫХ АМИНОВ /Шпигун Л.К., Суранова М.А., Езерская Н.А., Филатова Е.А. /Институт общей и аналитической химии им. Н. С. Курнакова РАН, 119991 Москва, Ленинский пр., 31, [18 Менд.съезд, т.4, с.254] Современные исследования в области создания новых электрохимических сенсоров направлены главным образом на использование электродных материалов, получаемых посредством модификации поверхности проводника, в частности посредством формирования пленки полимера. Практическое применение сенсоров на основе функционализированных пленочных материалов обычно осложнено рядом характерных факторов, в том числе трудоемкостью процедуры модификации; механической, химической или электрохимической нестабильностью пленки; малой скоростью химических или электрохимических стадий электродного процесса; необратимостью отклика и необходимостью регенерации поверхности перед каждым измерением. Для реального использования сенсора в равной степени определяющее значение имеют также чувствительность и селективность регистрируемого сигнала. В связи с этим, получение новых сенсорных материалов с хеморецепторными и электрокаталитическими свойствами является предметом активных электро-аналитических исследований. В развитие проточно-инжекционных (ПИ) методов анализа биомедицинских препаратов нами был выполнен комплекс экспериментов, направленных на создание амперометрических (бесферментных) сенсоров, пригодных для детектирования биоаминов (индоламинов и катехоламинов), которые, как известно, в той или иной форме контролируют физиологические функции в организме человека и нередко служат индикаторами при диагностике различных заболеваний. Предварительно были получены данные по сравнительному изучению электрохимического поведения ряда ароматических азосоединений на стеклоуглеродном электроде (СУЭ) методами циклической и квадратно-волновой вольтамперометрии. Установлены закономерности наблюдаемых анодно-катодных процессов и выбраны подходящие модификаторы из числа изученных азосоединений. Изготовлены амперометрические сенсоры на основе полимерных пленок, образованных посредством электросинтеза или осаждения модифицирующего слоя на поверхности СУЭ в деаэрированном растворе. Посредством потенциостатического окисления о-фенилендиамина и изоникотиновой кислоты на стеклоуглеродной поверхности в гидродинамическом режиме изготовлены амперометрические сенсоры, пригодные для избирательного детектирования биоаминов в присутствии аскорбиновой и мочевой кислот. Изготовлена серия амперометрических сенсоров на основе пленки Нафиона, содержащей в качестве медиаторов различные комплексы иридия и рутения. Изучены электрокаталитическая функция и аналитические характеристики этих сенсоров в отношении широкого круга физиологически активных веществ. Оценены возможности и перспективы аналитического применения новых сенсоров в качестве детекторов в ламинарном потоке и в потоке с конфигурацией типа «отражающая стенка». В результате проведенных исследований разработаны ПИ сенсорные системы анализа различных фармацевтических препаратов. | C08K, c05el, c52dp, c57kt Работа выполнена при финансовой поддержке Президиума РАН (Программа № 8). ПРИМЕНЕНИЕ ДВУХКОЛОНОЧНОЙ ИОННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАВНОВЕСНЫХ СИСТЕМ / Щеглова Н.В., Попова Т.В. /Марийский гос. университет, респ. Марий Эл, г.Йошкар-Ола, пл.Ленина, 1 [18 Менд.съезд, т.4, с.255] Процессы образования комплексных соединений в водных растворах, как правило, сопровождаются различными конкурирующими реакциями кислотно-основного и гидролитического характера, приводящими к образованию протонированных, смешанолигандных и полиядерных координационных соединений, что, несомненно, создает трудности для однозначной оценки состава, кинетической и термодинамической устойчивости комплексных частиц. В этом плане ионная хроматография, удачно сочетающая селективное разделение соединений ионного характера и их чувствительное определение, является эффективным методом изучения равновесных систем. Методом двухколоночной ионной хроматографии с кондуктометрическим детектированием и элюированием водными растворами карбоната натрия изучены реакции образования этилендиаминтетраацетных и транс-1,2-циклогександиаминтетраацетатных комплексов меди(II), никеля(II), свинца(II), кобальта(II) в водных растворах. В процессе оптимизации условий разделения комплексов и неорганических анионов было установлено, что увеличение концентрации подвижной фазы приводит к уменьшению параметров удерживания, причем ионохроматографическое поведение хелатов характеризуется графическими зависимостями lgk’=f(-lgCэлюента), сопоставимыми по величине тангенса угла наклона с таковыми для сульфат-иона и вдвое превосходящими эту характеристику для однозарядных неорганических анионов. Аналогично происходит изменение параметров удерживания хелатов металлов и при варьировании рН элюента. Изменение высот и площадей хроматографических пиков при варьировании соотношения ионов металла и лиганда в пробе, было применено для определения мольного соотношения компонентов в координационной сфере. Таким образом, ионохроматографические параметры удерживания и количественные характеристики формируемых хелатами пиков могут быть эффективно использованы для оценки состава и заряда комплексных ионов, а также степени протонирования ионов лиганда, координированных комплексообразователем. При изучении влияния рН пробы, вводимой в хроматографическую систему, на параметры хроматографических пиков комплексонатов удается установить интервал рН комплексообразования и оптимальную область рН существования депротонированных хелатов, а также оценить величины констант равновесия реакций комплексообразования и констант устойчивости комплексных ионов. По результатам ионохроматографических исследований предложен метод расчета количественных характеристик термодинамической устойчивости комплексных частиц, учитывающий степень протонирования анионов комплексонов в растворе, состав образующегося комплексоната и схему процесса комплексообразования. | C01G, c07cx, c08s Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Республики Марий Эл (грант 07-03-96603) ПРОБОПОДГОТОВКА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ МЫШЬЯКСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ / Щербакова Л.Ф., Скоробогатов А.Г., Мандыч В.Г., Щербаков А.А. / Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты 410037, Саратов, проспект 50-лет Октября, д.5 Анализ мышьяксодержащих соединений в объектах окружающей природной среды сопряжен с рядом трудностей. Прямое определение мышьяка методами инверсионной вольтамперометрии или атомно-абсорбционной спектрометрии, ввиду сложности компонентного состава природных матриц, в большинстве случаев невозможно из-за мешающего влияния меди (II), железа (III) и ртути (II). С другой стороны, раздельное определение 2-хлорвиниларсиноксида (ХВАО) и 2-хлорвиниларсоновой кислоты (ХВАК) – основных продуктов природной трансформации люизита требует предварительной подготовки образцов. Нами предложена стадия пробоподготовки, включающая применение органических ионитов. Для разделения ХВАО и ХВАК наиболее эффективно применение предварительно обработанных солями железа (III) катионитов. При пропускании раствора, содержащего смесь ХВАО и ХВАК, анионы кислоты вступают во взаимодействие с ионами железа с образованием труднорастворимого в воде 2-хлорвиниларсоната железа, удерживаемого на поверхности смолы за счет невалентного взаимодействия с функциональными группами . 3R–SO3H + Fe3+ → (R–SO3)3Fe + 3H+, (R SO3)3Fe + Cl CH=CH AsO3 =()=> (R SO3)3FeO3AsCH=CHCl При использовании катионитов, содержащих карбоксильные ионообменные группы, удается снизить концентрацию ХВАК с 0,09 до 6·10–4 г/л. Замена карбоксильного катионита на сульфокатионит приводит к упрочнению связи между 2-хлорвиниларсонатом железа и катионообменной смолой. Это обусловлено тем, что селективность сульфокатионита в кислых средах к ионам железа (III) значительно выше, чем карбоксикатионита. В конечном итоге это приводит к большей сорбции 2-хлорвиниларсонат-ионов сульфокатионитом. Использование модифицированного сульфокатионита КУ 2-8 позволило снизить концен-трацию ХВАК с 0,02 до 2·10–9 г/л, в то же время концентрация ХВАО осталась неизменной. Находясь в растворе в анионной форме или в виде нейтральных молекул, мышьяк проходит в фильтрат, в то время как катионы металлов поглощаются на катионите. При оптимизации условий сорбции меди (II), железа (III), ртути (II) из модельных растворов было установлено, что при навеске 0,1 г ионита КУ 2-8 достигается полное извлечение ионов за 60 мин. при рН 2-5. Полученные данные указывают на возможность включения в стадию пробоподготовки ионообменное отделение мешающих определению мышьяка примесей при анализе природных объектов. [18 Менд.съезд, т.4, с.256] | C01B, C01G, C08H, c08s, c76sv ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЛОВОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ КАТОДНОЙ ЭЛЕКТРОХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ Ягов В.В.а, Бородин А.В.а, Милаева Е.Р.б, Тюрин В.Ю.б, Петросян В.С.б | аИнститут геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, 119991 г. Москва, ул. Косыгина 19 бХимический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова. 119992 Москва, Ленинские горы Оловоорганические соединения, RnSnX4–n, относятся к классу экотоксикантов и представляют опасность для живых организмов. Особое значение имеет аккумуляция этих соединений в водных экосистемах в связи с использованием, например, производных трибутил- и трифенилолова в качестве биоцидов в противообрастающих покрытиях. В РФ нормируется содержание 16 оловоорганических соединений в питьевой воде, причем некоторые из них относятся к 1 классу опасности, их ПДК составляют 0.2 мкг/л. Важной задачей является разработка эффективных методов прямого определения олово-органических соединений в водных растворах на уровне ПДК. Известными являются методы ГХ в сочетании с применением специальных оптических детекторов или масс-спектрометрии. При этом необходимой дополнительной стадией пробоподготовки является алкилирование или гидрирование RnSnX4–n, что обеспечивает перевод нелетучих соединений в газовую фазу. В настоящей работе впервые наблюдали электрохемилюминесценцию оловоорганических соединений в водном растворе, что позволило предложить новый метод их определения. Обнаружено, что RnSnX4–n люминесцируют во время катодных импульсов на алюминиевом электроде в тех же условиях, что и неорганические соединения Sn(IV)1. По интегральной интенсивности люминесценции производные этил-, бутил- и фенилолова близки к неорганическим соединениям олова(IV) или несколько превосходят их. Пределы обнаружения RnSnX4–n составляют 0.1 мкг/л; градуировочные графики линейны в диапазоне 3 порядков. RnSnX4–n | IRnSnX4–n/ISnCl4 Me2SnCl2 0.62 В настоящей работе показано, что, с одной стороны, с Et2SnCl2 1.17 увеличением длины цепи органической группы R интенси- Bu2SnCl2 0.96 вность люминесценции падает (до C12). C другой стороны Bu3SnOAc 1.04 производные метилолова (C1) также люминесцируют слабо Ph2SnCl2 1.16 Совпадение спектров люминесценции органических и не- Ph3SnCl 0.97 органических форм Sn(IV) и сходные закономерности ту- (C6H13)2SnI2 0.39 шения свидетельствует о единой природе эмиттера. (PhCH2)2SnO 0.85 Обнаружено, что для селективного определения оловоорганических соединений в водных средах можно использовать различие в кинетических параметрах люминесценции. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 06-03-32731. [18 Менд.съезд, т.4, с.257] | C01G, C07F, c08s, c52dp Литература 1. Ягов В.В. Журн. аналит. химии. 1997, 52, 536. c65cl, c48la |
Похожие:
 | | Оон st/SG/AC. 10/30 «Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (Согласованная на глобальном уровне... | |
 | Части настоящего госта были включены в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на обязательной... |