Способ определения микроколичеств гидропероксидов Советский патент 1991 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к области а1 алитической химии, а именно к способам количественного определения гидропероксидов и может быть использовано для определения микроколичеств гидропероксидов в биологических ЖИДКОС7ЯХ.

Известен способ количественного определения гидропероксидов, предусматривающий добавление к анализируемой пробе реагента, катализатора .

01 окислительно-восстановительных реакций и стабилизирующего компонента с последующим спектрофотометрироватнием пробы pj.

Недостатком данного способа является то, что реагент, представЛ.ЯЮЩИЙ собой водорастворимый иодид, при добавлении к пробе реагируют не только с гидропероксидами, но и с другими компонентами пробы, проявля miiMH подобно гидропероксидам окисли тельные свойства. В частности, при добавлении реагента к пробам биологических жидкостей, содержащих множ ство разнообразных компонентов, выделение элементарного иода наблюдае ся даже в отсутствии в них гидропер оксидов. Наличие же в анализируемой пробе микроколичеств гидропероксидо не приводит к заметному изменению количества выделившегося иода, всле ствге чего они не могут быть обнару жены. Кроме того, проведение спектрофотометрического определения выдели шегося элементарного иода непосредственно в анализируемой пробе приво дит к тому, что иод (как очень реа ционное соединение) расходуется на взаимодействие с компонентами пробы Это создает дополнительную трудность для обнаружения микроколичест гидропероксидов. Определению иода также мешает собственная окраска пробы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемсму результату является способ количественного определения гидропарокскдов, предусма ривающий подготовку анализируемой пробы и реагента, обработку пробы реагентом в кислой среде и экстракцию продукта реакции с последующим количественным определением гидрог.ероксидов 2 Недостатком этого способа являет ся то, что он не позволяет определять микроколичества гидропероксидов, так как о наличии гидроперокси дов судят ш. количеству пятиокиси хрома, которая является продуктом вводимого в ан.ализчфуеммую пробу в качестве реагента бихромата калия, а не гидропруоксидов. При этом обра ботка пробы избыточным количеством такого реагента как бихромат калия приводит к образованию из него значительных количеств пятиокиси хрома даже в отсутствие гидропероксидов. Это не позволяет обнаружить образование пятиокиси хрома, обусловленного наличием микроколичеств гидропероксидов. Целью изобретения является расши ние диапазона определения. Указанная цель достигается тем, что в способе определения микроколи честв гидропероксидов, предусматривающем подготовку анализируемой пробы и реагента, обработку пробы реагентом в кислой среде и экстракцию продукта реакции с последующим количественным определением гидропероксидов, отличительной особенностью является то, что анализируемую пробу обрабатывают катализатором разложения гидропероксидов, при этом экстракцию проводят потоком инертного газа с последующим определением количества кислорода, а содержание гидропероксидов определяют по измеренному количеству кислорода. При этом в качестве катализатора разложения гидропероксидов используют смесь окиси свинца с окисью и двуокисью марганца в соотношении 1:0,2: :1,4 по массе и в потоке инертного газа выделяют зону кислорода в две стадии, на первой стадии поток охлаждают до минус 52-82 С, а на второй пропускают его через слой адсорбента со скоростью 100-150 . Кроме того, отличительной особенностью является также то, что при подготовке анализируемой пробы подкисление осуществляют до рН 2-4 и насыщают пробу инертным газом, а при подготовке катализатора проводят его насыщение инертным газом. На чертеже представлена схема устройства , реализующего данный способ. Устройство содержит реактор 1, манипуляционные краны 2 и 3, шприц 4 для введения в реактор катализатора и пробы, резиновое уплотнение 5, теплообменник 6. колонку 7 с адсорбентом, реометр 8, электронозакватный детектор 9 и сливной кран 10. Сущность способа определения мик роколичеств гидроперокснЕдов заключиется в следующем. Готовят катализатор разложения гидропероксидов, для чего смешивают окись свинца с окисью и двуокисью марганца в соотношении 1:0,2:1,4 по массе. Смесь растирают в сутке до получения пороопса. Навеску катализатора 26 мг суспендируют в 1 мл воды и при псжощи шприца 4 вносят в реактор 1 через резиновое уплотнение 5. При этом краны 2,3,10 закрыты. Далее находящуюся в реакторе 1 суспензию катализатора насыщают инертным газом, например гелием, для чего открывают кран 2, обеспечивая барботированне гелия через суспенз -. После насьпцения кран 2 закрывают. После этого производят подготовку пробы, для чего к пробе добавляюг ки лоту, например cepH/Ks контролируя при этом рИ раствора. При нии значения рН 2-А прибавление кисл ты прекращают. Создание рН иил;е 2 и выше 4 является нежслательньи, так как это приводит к падек яо каталитической активности используемого ката лизатора . После подкисления пробу насыщают HHepTHbif газом, напр1мер гелием, путем барботированил гелия через пробу. Далее отмеряют 5 мл подготовленно пробы и вводят ее в реактор 1 Введенную пробу ,o с катализа тором, например, магнитной мешалкой ,в течение 30 с. После этого проводят .экстракциьэ путем пропускания через юбъем реакционной потока инерт ного газа, например гелия, для чего :открывают кран 3. В полученном на выходе из крана 3 потоке газа выдел ют зону кислорода, япя чего сначала поток газа охлаждают до минус 5282°С, например, пропусканием через теплообменник 6, Охлажденный поток газа далее пропускают через колонку 7 с адсорбентом, например сил1-;кагелем. При этом скорость потока газа поддерживают в пределах 100-150 см-/мин, осуществляя контроль по реометру 8 Поток газа с выхода колонки 7 направ ляют на электронозахватный детектор 9, который включают на время выделения из колонки 7 зоны кислорода. Время выделения кислорода определяют зкспериментально для чего в реактор 1 (вместо каталр1затора и пробы вводят насыщенную кислородом воду и по показаниям детектора 9 определяют время с момента начала экстракции, необходимое для выделения зоны кислорода из колонки с адсорбентом. В течение времени выделения зоны кислорода интегрируют показания электронозахватного детектора и полу чают общее количество выделившегося кислорода. Для перевода общего количества вьщелившегося кислорода в концентрацию гидропероксидов произво дят калибровку используемого для их определения устройства. Припер . Определени.- перекиси водородта в красном СТОЛГЕОМ БШломатериале Каберне, Предварительно готовили катализлтор. /1ля чего cMeinHLiajUi 1U t-ir ох-си свинца с 2 iг окиси ;;«рга(;;да - -двуокиси Mapravuin, .: в ступке. Получскноп ,; катализатора су-г :- /; зодъ: и шприцом .;: у; рез суспеа;ь-;й з теч.-:/ ly. 5 Т|-1ровзли гелий, что оЗ --ее HacbnueiiHe,. Затем готовил:-; с 5:гсг;С;}-1 концентрацией пе1;екь;си зодпрода. I-jij этого к виноматериалу до : ъллли ье обходтше кол1 честЕо перек гси Ес.дсп1тда и поело че;о при -аалял-: сернуго кислоту до получения pii, 2, Через пробу барботирорали г-ели1 з течение 6 мия, необходшапг. дл;7 ее насыщения. Шприцем, предварительно промь- ь гелием, оть 01;ял;1 5 мл npoib; и ч одили ее в реактор, перемешивали про бу с катализатором 30 с и затем экстрагировали вьщелипшг йс.п кислород пропусканием через рсакц1 онную смесь потока гелия со скоростью 100 см /Miiii. Пропущенный через реакционную смесь охлаждали до минус 52 С поток газа при помощи теплообменникл и затем пропускали его через колонку с сили1сагелем (д:1ина 1,5 i-;, гич;.-трень И: - дил-метр 4 мм, 0,3-0,- .iT-rj j обеспечивающую выдаление из iiec; зопя кислорода в течение 3 ьч-пг через ;1ия с момента начала эхстракцли. Поток газа с выхода колонки направляли в электроно захьлт1Ги;1 1 детектор, показания которого интегрировали в течени е 3 мин через k мин с MOMCirra начала экстракци51. Пп полученном - результату с использованием калибровочного графика находлпи к&ыцентрацию перекиси водорода. Параллельно проводили определение перекиси водорода известным способгн, В таблицу вк.п:юче1;ы данные napa.utej(;vного определение, перекиси нохторода в пробах с различным ее содержапием с учетом холостого опыта. П р и м е р 2, Определяли перекись водорода в красном столовом виноматериале Каберне Навеску 26 мг предварительно приготовленного катализатора суспендировали в 1 мл воды и шприцем ввоит пи Б с ус ne и 3 ию б ар бо тиро в Л1 г(чиГ Я течение 6 мин, необходи if.iy. дли ее, иасьпчення, После этого г тгоп1;: 1 пробу гзииоь атериала с изве ;K) копцентрацней перекиси водорода ,ля этого, к витюматериалу добавляли необхо/nfMoe кол тчество пррекиг.и во;1Гих1да, после чегО прибаиляли серHjio KHCJiOTy до получения рН, равi oro 3. Затем через пробу барботиров ivH гслн в течение 6 мин. Шприцем, предварительно промытым гглием, отмеряли 5 мл пробы, вводили ее в реактор, перемешивали пробу С- катализатором 30 с и затем экст РС гирова,ли выделившийся кислород п -гем пропускания через реакционную смесь потока гелия со скоростью 125 cM /Mini, Пропутценный поток газа оклагукали до минус 67°С при помощи теплообменника и затем пропускали ег через колонку с силикагелем, обеспе чивающую Быделение зоны кислорода че рез 4 мин после начала экстракции. Полученный результат по калибровочному графику переводили в концентра:,ип пергкис водорода. Пара,плелько проводили опредаление перекиси и;вестнь М В таблице .ггрр-дставлены дакиьш папалдельного спредеяения перекис - зодорода Б пробах с. различные е.е содврг, нием с. v-етом холостого .та. При к е р 3« Проводили определа иие перекиси зодорода з красном столовом виноматериапе Каберне. Навеску 26 мг предварительно приготовленного катализатора суспенди-рор;1ли в 1 мл воды и шпрзщвм вводили в реактор суспензию барботировапи гелий ъ течение 6 мин. После этого готовили пробу с извсс-.ной концектргщией перекиси водорода, jToro к виноматериалу д бавляли необходимое количество пере киси зодорода, после чего прибавляли серную кислоту до получения рН, .1кно о 4. Татем через пробу барботиро зали гелий в течение 6 мин. Шприце ;, предварительно промы.ьм гелием S отмеряли 5 мл npo6b;s тво.:.или ее в peaKiop, перемешивали п;:обу с катализатором 30 с л затем эк;.:;рагироБа1;и выделившийся кислород путем пропускания ч,ерез пробу потока гелия со скоростью 150 см/миь , ;;тем поток газа охлаждали до мин:, с 82 С при помощи теплообменника и затем пропускали через колон,ку с силикагелем, обеспечивам)ш,ую вы.ку.с-нию зоны кислорода через 4 миь: Гг.;;.:ле начала экстракции в течег1ие 3 мин. Поток газа с колонки напр.чв.ляли электрон захватный детектор , пок.:-;зания которого ии.тегр- ровали в течение , мин через 4 мин г:осле начала экстракции, ио,;тучекиь.й результат по калибровочному графику перезодили в значения концентпацяи перекиси водорода . Парг.л.лельно проводили определение перекиси водорода известныг- способом, В таблице приведены сравнительгше даняъге параллельного определения перекиси водорода в пробах с разлмчпьс- (е содержанием с учетом хологТог) огЕь;та. Так,Р7-1 образом, данный способ дает возможлость определения микроколн- lecTB гидропероксидов, а именно предел обнар т ;ения составляет 0., 01 мг/л, в то время как по известному, начиная с 10 иг/л. Кроме того, даннь1Й способ позволяет повысить точность определения за счет исгслючения ложного определения в качестве гидропероксидов других соединений, присутствующих в iTt,o6e. Это дает возможность осуществить надежное определение гидропероксидов в многокомпонентных объектах, в частности в биологических Ж1адкостях.

Способ

Известный )1рсдлагаемый

} ример 1 Пример 2

Пример 3

Найдено, мг/л, концентрация перекиси водорода, введенная в виноматериал Каберне, мг/л

0,005 0,010 Го.5 Tz.O МО,О ИЗ,О

о оо9,614,7

О0,441,89,814,9

0,0150,492,010,115,0

0.6080,471.99,714,9

1.СПОСОБ ОПРЕ ТЕЛЕНШ МИКРОКОЛИЧЕСТВ ПЩРОПЕРОКСИЛОВ. предусматривающий подготовку анализируемой пробы и реагента, обработку пробы реагентом в кислой среде и экстракцию продукта реакции с последующим количественным определением гидропероксидов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона опрелеления, анализируемгую пробу обргбатьшают катализатором разложея«ж 1гН1К--лжк1агггв;щь«ЛЕаг . ния гидроперокс1щсв, при этом экстракцию прсзодят потоком инертного газа с гтоследующж-f определелшем количества кислорода, а содержание гидропероксидов определяют по изкеренпому количеству кислорода. 2.Способ по п,1, отличающ и и с я тем, что в качестве катализатора разложения гидропяроксидов используют смесь ОКИСИ , окисью и двуокисью марганца в соотношении 1:0.,2:1,4 по массе. 3.Способ по п.1, отличаюш и и с я тем,.что в потоке инертного газа выделяют зону кислорода в две стадии, на первой стадии поток охлаждают до 52-82°С, а на второе - пропускают его через слой адсорбента со скоростью 100-150 . 4.Способ по п.1, о т л и ч а ющ п и с я тем, что при подготовке анализируемой пробы подкисление осуществляют до рН 2-4 и насьппают пробу инертным газом, а при подготовке катализатора проводят его насьЕцение ; ica инертным газом.

|v