Способ определения соединений,содержащих катион-1,1-диметил-4,4-дипиридиния Советский патент 1983 года по МПК G01N31/08 

О).

ю Изобретение о±носится к анали тической химии, в частности к определения гербицидов в объ так окружающей среды, и может использоваться при контроле за содер жанием катиона 1,1 -диметил-4,4 дипиридииия (паракват-катиона) в воде. Известен способ определения сое динений, содержащих катион 1,1 -ди метил-4, 4 -дипиридиния (паракваткатиона), путем хроматографического разделения анализируемой проб на тонком слое специфически сформированного силикагеля с использованием в качестве подвижной фазы смеси н-бутанол, воду, этанол при объемном соотношении компонентов, равном 1:0,5:1, с последующей обработкой хроматограммы 1%-ным раст вором азотно-кислого серебра в 0,5 растворе аммиака i . Недостатками способа являются сложность приготовления слоя силикагелл, недостаточно высокая селек тивность и чувствительность способ (порог чувствительности 3 мкг), Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому эффекту является способ определения соединений, содержащих катион 1,1-диметил-4-4 -дипиридилия путем хроматографического разделени пробы на тонком слое силикагеля с и пользованием в качестве подвижной фазы смеси этанол, концентрированную соляную кислоту, воду при объем ном соотношении компонентов 6:1:3, с последующей обработкой хроматогра мы раствором едкого натра в метаноле 2,. Недостатком этого способа является недостаточно высокая селективность и чувствительность способа предел обнаружения 1 мкг. Цель изобретения - повышение селективности и чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения соединений, содержащему катион 1,1 -диметил-4,4-дипиридинияJ путем хроматографического разделения анализируемой пробы на тонком слое силикагеля в смеси растворителей с последующей обработкой получанной хроматограммы химическим реагентом в качестве смеси растворителей используют метанол, 25%-ный раствор аммиака и концентрированную соляную кислоту, взятые при объемном соотношении, равном 30-20:15-5:7-3, и в качестве химического реагента используют реактив Драгендорфа, С целью обеспечения возможности определения соединений, содержащих катион 1,1 -диметил-4,4-дипиридиния в воде, анализируемую пробу предварительно пропускают через колонку с силикагелем с последующим элюированием насыщенным раствором хлористого аммония. Определение паракват-катиона проводят следующим образом. На вымытые и высушенные стеклянные пластины (13 18 см) наносят сорбционнун) массу, представляющую собой однородную смесь 14 г силикагеля L , с размером частиц 1-5 мкм, 2 г медицинского гипса и 50 мл воды, равномерно распределяют ее по поверхности пластины так, чтобы толщина слоя силикагеля равнялась 0,5 0,8 мм. Пластины сушат при комнатной температуре и активируют при 100-110°С в течение двух ч в сушильном шкафу, после чего на хроматографической пластине, на расстоянии 15 мм от края, намечают линию старта и на середину этой линии с помощью микрошприца или микропипетки наносят 10 мкл раствора анализируемой пробы, а справа и слева от пятна пробы наносят в виде отдельных пятен, на расстоянии 15 мм друг от друга, по :10 мкл стандартных растворов с различным содержанием паракват-катиона (стандартные пятна-свидетели). Диаметр нанесенных пятен не должен превышать 10 мм, количество пятен -7 О Пластинку помещают в герметичную хроматографическую камеру (14 -14-20 см), заполненную за 30 мин до хроматографирования (для насыщения камеры парами подвижной фазы) подвижной фазой, представляющей собой смесь: метанол - 25%-ный водНый аммиак - концентрированная соляная кисЛота (все компоненты квалификации хч7 . Количество под вижной фазы в камере выбирают таким, чтобы помещенная в камеру пластинка погружалась в подвижную фаЗУ не более, чем на 0,Ь см. Пластинку элюируют восходящим способом, высота поднятия фронта подвижной фазы 10 см, продолжительность элюирования 20-30 мин при комнатной температуре. Затем пластинку извлекают из камеры, подсушивают на воздухе (5-8 мин) и обрабатывают из пульверизатора хромогенным реактивом обнаружения (реактив Драгендорфа). Реактив получают растворением 850 мг основного азотно-кислого висмута в 40 мл воды и в 10 мл уксусной кислоты, прибавляют в этот раствор 8 г йодистого калия, растворенного в 20 мл воды, а для обработки пластины 1 мл полученного раствора разбавляют . мл уксусной кислоты и 10 мл воды. На пластине провляется красное круглое пятно паакват-катионс (K 0,40to,05) . оличественное определение проводят.

или путем сравнения интенсивности окраски площади пятен исследуемого и стандартного раствора, или по калибровочной зависимости площади пятна от количества (в мкг) в нем паракват-катиона.

Пример 1.В мерную колбу емкостью 10 мл вносят 200 мкл водного раствора роданида 1,1 -диметил-4,4 -дипиридиния с концентрацией по паракват-катиону 1 мг/мл и доводят объем, раствора в колбе до метки водой. Содержание паракват-катиона в полученном растворе 0,02 мг/мл

На фроматографическую пластину наносит 10 мкл полученного раствора что соответствует содержанию в пробе 0,2 мкг паракват-катиона. Спрва и слева от пятна пробы наносят в виде отдельных пятен, на расстоянии 15 мм друг от друга, по 10 мкл стандартных растворов паракват-катина с концентрациями 0,02; 0,05; 0,10 0,50J1,0 мг/мл. Пластину развивают в подвижной фазе 25%-ный водный аммиак - концентрированная соляная кислота (25:10:5), а затем обрабатывают из пульверизатора реактивом обнаружения. На пластине проявляется круглое, четко очерченное пятно паракват-катиона красного цвета (,40) , интенсивность окраски и величина площади которого соответствуют 0,2 мкг анализируемого вещества. По калибровочному графику определено, что в образце содержится 0,21 мкг. Ошибка определения 5%.

Пример 2. Определение проводят аналогично примеру 1, но в мерную колбу вносят 1000 мкг водного раствора роданида 1,1-диметил-4,4-дипиридиния с концентрацией по паракват-катиону 1 мг/мл. Содержание паракват-катиона в растворе 1000 мкг. Обнаружено 950 мкг. Сйиибка определения 5%. 0,45.

Пример 3. Определение проводят аналогично примеру 1, но в качестве пробы используют 0,0100 технических солей дипиридиния, содержащих 500 мкг (по паракват-катиону) сульфата и тиосульфата 1,1-диметил-4,4-дипиридиния. Обнаружено 480 мкг паракват-катиона. Ошибка определения 4%. Rf 0,4.

Пример 4. Определение проводят аналогично примеру 1, но соотношение компонентов в подвижной фазе метанол - 25%-ный водный аммиак - концентрированная соляная кислота составляет 30:5:5. В данной подвижной фазе значение R для паракват-катиона 0,15. Предел обнаружения 0,5 мкг. Пятно паракват-катиона вытянуто по направлению к стартовой линии, размытое. Ошибка определения 10%.

Пример 5, Определение проводят аналогично примеру 1, но -соотношение компонентов в подвижной фазе метанол- 25%-ный водный аммиак концентрированная соляная кислота составляет 20:15:5. ЗначениеR для паракват-катиона в данной подвижной фазе составляет 0,48. Предел обнаружения 0,25 мкг. Пятно паракваткатиона несколько сплющено по направлению к стартовой линии. Ошибка 6,7%.

Пример 6. Определение проводят аналогично примеру .1, но соотношение компонентов в подвижной фазе составляет 25:12:3. Значение R для паракват-катиона 0,25. Пятно деформированное, размытое.

Пример. Определение проводят аналогично примеру 1, но соотношение компонентов в подвижной фаз составляет 25:8:7. Значение R{ паракват-катиона 0,60. ПятноДеформированное, размытое.

Пример 8. Определение проводят аналогично примеру 1, но анализируемая проба воды содержит 50 мкг паракват-катиона и 50 мкг дикват-катиона. Значения Rj и Rj для паракват- и дикват-катионов соответственно равны 0,40 и 0,50. Обнаружено 47,5 мкг паракват-ка- тиона и 4Ь,Ь мкг дикват-катиона. 5i. RJ. / R 1,25.

Пример 9. Определение проводят аналогично примеру 1, но в качестве хромогенного реагента используют аммиачный раствор азотнокислого серебра. Пятно паракваткатиона слабое, нечеткое и появляется лишь после длительного облучения в УФ-свете. Количественное определение паракват-катиона затруднено.

Пример 10. Определение проводят аналогично примеру 1, но в качестве хромогенного реагента используют раствор едкого натра в метаноле. Пятно паракват-катиона слабое , размытое, минимально определяемое количество 1 мкг, ошибка определения 10%.В .том случае, если в пробе воды содержится менее 0,2 мкг ,паракват-катиона, то осуществляют предварительное концентрирование на колонке с силикагелем.

Пример 11. Колонку размером IlO см заполняют на высоту 3 см силикагелем КСК, фракция 0,25 0,50 мм. Для подготовки, колонки к первому анализу через нее последовательно пропускают 50 мл ацетона и 100 мл дистиллированной воды. Для подготовки колонки к повторным анализам ее опять промывают ацетоном (50 мл) и дистиллированной юдой (100 мл) , Затем 2-3 л анализируемой воды,.содержащий 50 мкг(0,017-0,025 мг/л паракват-катио,на, пропускают через колонку со скоростью 10 мл/мин. Затем адсорбированный паракват-катион элюируют с колонки насыщенным водным раствором хлористого аммония (15 мл

Упаривают полученный раствор на водяной бане до объема 5 мл, отбирают 20 мкл этого раствора и хрома тографируют аналогично примеру 1. Величина R паракват-катиона 0,45. Количество паракват-катиона, определенное в пробе, равно 4.7,5.мкг, что соответствует содержанию паракват-катиона в анализируемой воде на уровне 0,01585-0,0238 мг/л. Ошибка определения 5%,

Пример12, Определение проводят аналогично примеру 11, но анализируется вода, содержащая 200 мкг паракват-катиона. Обнаружено

208 мкг паракват-катиона. Ошибка определения 4%. .

При р 13. Опреление проводят аналогично примеру 12, но анализируется вода, содержащая 40 мкг паракват-катиона. Обнаружено пятно, не поддающееся количественной обработке.

Таким образом, предлагаемый способ характеризуется повышенной

селективностью разделения oi 1,25 (пример 9), что превышает на 7,7% величину характерную для известного способа ( о 1,16) . Минимальное определяемое количество паракваткатиона равно 0,2 мкг, в то время, как в известном способе эта величина в. 5 раз ниже (1 мкг. Способ позволяет проводить определение содержания паракват-катиона в водных

объектах окружающей среды на уровне концентраций 0,017 мг/л и выше.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ КАТИОН 1,1 -ДИМЕТИЛ-4,4 -ДИПИРИДИНИЯ, путем хроматографического разделения анализируемой пробы на тонком слое силикагеля. в смеси растворителей с последующей обработкой полученной хроматограммы химическим реагентом, отличающийся: тем, что, с целью повышения селективности и чувствительности способа, в качестве смеси растворителей используют метанол, 25%-ный раствор аммиака и концентрированную соляную кислоту, взятые при объемном соотношении, равном 30-20:15-5:7-3, и в качестве химического реагента используют реак- . тив Драгендорфа. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности определения соединений, содержащих катион l,l -диметил-4,4 -дипиридиния в воде О) анализируемую пробу предварительно пропускают через колонку с силикагелем с последующим элюированием насыщенным раствором хлористого аммония.