Способ определения нитратов Советский патент 1984 года по МПК G01N31/00 

« Изобретение относится к автомати ческому контролю загрязненности окр жающей среды нитратами и может быть использовано при изучении физиологи растений. С определением малых количеств нитратов Б разбавленных растворах чаще всего сталкиваются при оценке их содержания в питьевой воде и при исследованиях по метаболизму нитратов в растениях. Если при анал зе вод можно вьшарить достаточно большой их объем и анализировать остающийся концентрат, то при исследованиях по физиологии растений Это сделать нельзя. При последних иногда требуется определять нитраты В содержимом даже одной единственной клетки. Нитрат-селективные элек троды для этого использовать нельзя уже вследствие их размера, который I много больше величины клетки растеИзвестна микрокристаллоскопическая реакция на нитраты с сульфатом алкалоида берберина, которая позволяет обнаруживать 0,005 мкг нитратных аняонов Л . Однако микрокристаллоскопические реакции пригодны только для идентификации веществ в чистых растворах, так как в присутствии посторонних веществS тем более в такой сложной их смеси, как сок растений, форма кристаллов может неузнаваемо изменяться. Использование микрокристаллоскопических реакций для полуколичественных определений вообще не удается вследствие практической невозможности, даже приблизительно, оценить количество образовавшихся кристаллов .. Известен способ определения нитр тов бруциновым методом. Нитраты реа гируют с бруцином в сернокислой ере де с образованием красной окраски, которая быстро переходит в желтую. Желтые растворы имеют максимум поглощения в области длин волн АООilO МКМ, Чувствительность метода со ставляет около 0,1 мг/л, но лучшие Результаты получаются при концентра циях нитратного азота 1-4 мг/л J2. Недостатками способа являются ис пользование крайне ядовитого алкало г-ща бр.уцина, неподчинение окрашенны растворов з-акону Вера в области дли 39 волн наибольшего поглощения и недостатбчная воспроизводимость окраски. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения нитратов с диф1енилбензидином. Предел обнаружения: 0,07 азотной кислоты. Предельное разбавление 1: 700000 З . Недостатком известного способа явлдется неизбирательность используемой цветной реакции нитратов с дифенилбензидином. Мешают окислители: нитриты, перхлораты, броматы, иодаты, хроматы, перманганаты, селениты, ванадаты, молибдаты, перекиси, высшие окислы металлов, сурьма (V), железо (III) и органические вещества. На капельную пластинку помещают около 0,5 мл сильнокислого (по серной кислоте) раствора дифенилбензидина и в центр капли наносят каплю анализируемого раствора. При смешивании двух растворов образуется синее кольцо. Густота цвета зависит от содержания нитратов. Цель изобретения. - обеспечение вoз ;oжнocти анализа биологических объектов, в частности растительных материалов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения нитратов, включающему смешение капель анализируемого раствора, и органического реагента на капельной пластинке из органического полимера, визуальное наблюдение за изменением окраски и сопоставление ее с изменением окраски калибровочных растворов, в качестве органического реагента используют спиртовой раствор бромида 4,5,4,5 дибензо-тиокарбоцианина. При этом на капельную пластинку предварительно помещают таблетку из сульфата кальция, скрепленного желатином. Катионы этого тиокарбоцианина хороню осаждают нитратные анионы. Слабое изменение окраски и уловимое по мутнение заметно даже в растворах с концентрацией 5 мг/л нитратного азота. Но суспензия нитрата мало отличается от окраски раствора реагента. При введении в розовые растворы указанного тиокарбоцианина твердых сорбентов; сульфатов,, фосфатов, ок салатов кальция, стронция, бария, свинца и ряда других, растворенный тиокарбоцианин сорбируется, окрашивая белые зерна сорбентов в голубой цвет. После добавления этих же сорбентов к суспензии нерастворимого нитрата изменения окраски не происходит, розовая окраска сохраняется. Если имеющихся нитратных анионов недостаточно для связывания присутствующих катионов тиокарбоцианина, возникают фиолетовые окраски различ ных оттенков. По тону окрасок визуально можно оценить количества имею щихся нитратов. Для выполнения определений возни кающие окраски сравнивают с окрасками, образуемыми стандартными растворами с известной концентрацией нитратов. Для этого, очевидно, необходимо иметь во всех пробах одина ковые количества реагента и сорбента. Количество реагента отмеривается каплями, а твердые сорбенты удоб но применять в виде таблеток равного веса. Способ приготовления табле ток описан в примере 1. Избирательность действия реакции Положительную реакцию дают многие т желые анионы, невстречающиеся в заметных концентрациях в питьевой воде или в соке растений. Реагируют например, иодиды, роданиды, хроматы и другие. Хлораты и перхлораты дают такую же реакцию, как и нитраты. Хлориды, нитриты, бромиды реагируют слабее. Чувствительность реакции к хлоридам в 20 раз меньше, чем к нитратам. Сульфаты, фосфаты, оксалаты, тар траты, цитраты, аминокислоты при их концентрации порядка 0,02 М не дают положительной реакции. Пример 1. Приготовление гипсовых Таблеток (дисков). Чтобы приготовить наиболее удобные таблетки весом около 5 мг, тщательно замешивают 1,0 г тонкого порошка 2Н20 с А,5 мл 0,1%-ного раствора желатина. При помощи капилляра, держа его вертикально, медленно выпускают капли полученной кашицы на пластинки из плексигляС (закрепленные таблетки) или из тефлона или полиэтилена (снимающиеся таблетки). Каждую каплю помещают на расстоянии 1 см от соседней. После высыхания получают аккуратные диски .диаметром 4-4,5 мм, которые имеют одинаковьй вес. На пластинке из плексигляс диски достаточно прочно закреплены.. Реакции выполняют непосредственно на этих пластинках. С пластинок из тефлона или полиэтилена таблетки легко снимаются. Их хранят в бюксах. Для вьтолнения реакций таблетки кладут на пластинку из плексигляс, полиэтилена или тефлона. Если пластинки были вытерты бумагой, возникающие электростатические заряды затрудняют помещение таблетки на желаемое место - таблетка отскакивает в сторону. Этого не происходит, если пластинки после мытья не вытирать, но дать им высохнуть. Пример 2. Вьтолнение реакции на нитраты. Применяют приблизительно 0,05%-ный раствор 4,5,4,5-дибензо-тиокарбоцианин бромида ( сенсибилизатор № 103) в 50%-ном спирте. Полученный фиолетовьй раствор хранят в склянках бурого стекла, в резиновой пробке которых помещен каш-шляр с резиновой грушей. Хранят в темном месте. Для полуколичественных определений требуется набор растворов KNO, например, следующих концентраций, %: 0,001, 0,0022, 0,0047, 0,01, 0,022, 0,047, которые соответственно отвечают содержанию нитратного a3OTa:1,4j 3,1; 6,8 14, 31; 68 мг/л. Для обеспечения равного размера капель капилляры для исследуемых и стандартных растворов должны иметь кончики одинакового диаметра. При выпускании капель капилляры держат вертикально. На пластинке из органического- полимера смешивают каплю исследуемого раствора с каплей реагента и каплю полученной смеси наносят на закрепленную или незакрепленную гипсовую таблетку, находящуюся на пластинке из органического полимера. Выжидают одну-две минуты. Возникшую окраску сопоставляют с окраской, даваемой каплей дистиллированной воды, или при полуколичественных определениях с окрасками, образуемыми стандартными растворами. Чистая вода дает голубую окраску. астворы нитратов образуют фиолетсо розовые окраски различных тойон в зависимости от концентрации нитратов.

Предельное разбавление 1:300000 соответствует 3,3 мг/л нитратного азота.

Диапазон диагностируемых концентраций при применении таблеток 2Н20 весом около 5 мг равен 1,5 - 30 мг/л нитратного азота. Он зависит от концентрации раствора реагента. Открываемый минимум на

таблетках весом /v 5 мг 0,1 мкг нитратного азота.

Если применять маленькие таблетки весом 1 мг или взять часть обычной таблетки, нанести микрокаплю и принять меры против ее быстрого испарения, можно обнаружить - 0,005 мкг нитратного азота, а при использовании лупы даже меньше.

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЖНИЯ НИТРАТОВ, включающий смешение капель анализируемого раствора и органического реагента на капельной пластинке из органического полимера, визуальное наблюдение за изменением и сопоставление ее с изменением окраски калибровочных растворов, о тличающийся тем, что, с цепью обеспечения анализа растительных материалов, в качестве органичес кого реагента используют спиртовой раствор бромида 4,5,4,5-дибензо-тиокарбоцианина, 2. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что на капельную пластинку предварительно помещают тaблeтfcy из сульфата кальция, скрепленного желатином.