Способ определения гумусовых веществ в природных водах Советский патент 1988 года по МПК G01N21/78 G01N33/18 

Оо

00

ел

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения гумусовых веществ - гуминовых и фульвокислот в природных водах.

Целью изобретения является сокря- щение времени анализа и повышение точности и чувствительности способа.

Способ осуществляют следующим об-, разом.

Пробу воды объемом 0,1-1,0 л (объг ем пробы зависит от содержания гумусовых веществ) фильтруют через мемб

та промывают 15-25 мл 0,025 М раствора хлористого натрия для удаления низкомолекулярных органических кислот и фенолов, высушивают и переносят в стеклянный бюкс. В таком виде, в случае необходимости, сорбент может храниться в течение года.

Повышение концентрации раствора хлористого натрия даже незначительное - до 0,03 М приводит v частичной десорбции фульвокислот (до 10%). Дальнейшее повьшение концентрации раствора хлористого натрия может при

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению гумусовых веществ в природных водах. С целью сокращения времени анализа, повышения точности и чувстви- тельно сти способа вьщеление и концентрирование ведут обработкой анализируемой пробы диэтиламиноцеллюлозой, отфильтровЫванием целлюлозы и промы-.- ванием осадка 0,025 М раствора NaCl, затем щелочью. Осаждение гуминовых кислот ведут подкислением элюата до рН 4, нагреванием до 60°С. Последу- кяцее спектрофотометрирование ведут при длинах волн 330 и 360 нм. Время проведения анализа сокращается более чем в 20 раз при повьшении точности способа в 2-3 раза и чувствительности в 2-5 раз. 3 табл. I (Л

ранный фильтр с размером пор 0,45 мкм 15 вести к почти 50% десорбции фульвоили двойной бумажный фильтр синяя лента, с применением вакуумного насоса при вакууме 20-40 мм рт.ст. После фильтрации пробу встряхивают 2- 3 мин с 1-2 г подготовленной в виде суспензии анионообменной ДЭАЭ-целлю- лозой, которую готовят следующим спо- cofeoM. Диэтиламиноэтилцеллюлозу (ДЭАЭ- целлюлозу) массой 100-150 г помещают в стакан на 1 л, который заполняют дистиллированной водой. Через 1ч воду декантируют. Затем добавляют новую порцию дистиллированной воды и сорбент тщательно перемешивают. После того, Kak основная масса анио- нита осядет, пыль и мелкие частицы сорбента удаляют вместе с водой. Очищенную от мелких частиц ДЭАЭ-целлюло- зу помещают в воронку Бюхнера (бумажкислот.

ДЭАЭ-целлюлозу с сорбированными ,, гумусовыми веществами на фильтр е про- мьшают 5-10 мл 0,3 М раствора едкого

20 натра. Повьшение концентрации едкого натра также приводит к частичной потере фульвокислот. Щелочной раствор гумусовых веществ из колбы Бунзена переносят в плоскодонную колбу на

25 50 мл с притертой пробкой и подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 4,0. Подкисленный концентрат Подогревают на водяной бане при 60 С в течение 45 мин. Повышение темпера-г

30 туры приводит к деструкции анализируемых соединений.

Выпавшие в осадок гуминовые кислоты отделяют фильтрацией под вакуумом.

В данном случае желательно применять ный фильтр белая лента) и последо- - мембранный фильтр (0,45 мкм). Фильт- вательно промывают следующими раст- Рат, содержащий раствор фульвокислот,

помещают в мерный цилиндр на 25 мл, величину рН доводят до 8-9 единиц 0,5 М раствором едкого натра, объем 40 раствора фульвокислот тщательно измеряют. Гуминовые кислоты на фильтре

ворами: 250 мл 0,5 М раствора соляной кислоты; дистиллированной водой до нейтральной реакции (рН 7,0); 250мл 0,5 М раствора едкого натра; дистиллированной водой до нейтральной реакции (рН 7,0). Эти операции повторяют дважды, после чего ДЭАЭ-целлюлозу промывают 50 мл этилового спирта.

растворяют 5-10 мл 0,01 М раствора едкого натра и переносят в мерный цилиндр на 25 мл и 0,5 М раствором

Очищенный таким образом сорбент при-г 45 соляной кислоты доводят рН до значения 8-9. В подготовленных таким обводят в рабочее состояние (ОН-форма) пропусканием 200 мл и О,-5 М раствора едкого натра и дистиллированной воды до нейтральной реакции (рН 7,0). ДЭАЭ-целлюлозу считают готовой к работе. Хранить ее следует в виде суспензии в дистиллированной воде, помещенной в колбу с притертой пробкой.

50

разом растворах гуминовых и фульвокислот измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при фиксированных длинах волн: 330 и 360 нм против дистиллированной воды в кварцевых кюветах с толщиной слоя 1 см.

Расчет концентраций гуминовых и фульвокислот в мг/л по Сорг. выполРасчет концентраций гуминовых и фульвокислот в мг/л по Сорг. выпол

не более 3-х месяцев. Такое количество сорбента достаточно для вьшолнения gg няют по следующим уравнениям: 100-150 анализов.

Затем пробу с ДЭАЭ-целлюлозой

фильтруют через бумажный фильтр бе- к (0,92 + 26,80 Дэзо +7,

С -- лая лента. Осадок на фильтре сопбенкислот.

ДЭАЭ-целлюлозу с сорбированными ,, гумусовыми веществами на фильтр е про- мьшают 5-10 мл 0,3 М раствора едкого

натра. Повьшение концентрации едкого натра также приводит к частичной потере фульвокислот. Щелочной раствор гумусовых веществ из колбы Бунзена переносят в плоскодонную колбу на

50 мл с притертой пробкой и подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 4,0. Подкисленный концентрат Подогревают на водяной бане при 60 С в течение 45 мин. Повышение темпера-г

туры приводит к деструкции анализируемых соединений.

Выпавшие в осадок гуминовые кислоты отделяют фильтрацией под вакуумом.

растворяют 5-10 мл 0,01 М раствора едкого натра и переносят в мерный цилиндр на 25 мл и 0,5 М раствором

разом растворах гуминовых и фульвокислот измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при фиксированных длинах волн: 330 и 360 нм против дистиллированной воды в кварцевых кюветах с толщиной слоя 1 см.

Расчет концентраций гуминовых и фульвокислот в мг/л по Сорг. выполняют по следующим уравнениям:

м

26i80 g 5, о

v«

Д - оптическая плотность раствора- .при соответствующей .длине волны;, объем раствора концентрата гуминовых или фульвокислот.

V, мл;

V, 0,92; 26,8, 7,5 и 7,0

объем пробы, взятой для анализа, мл:

коэффициенты корреляционных уравнений, связьшающие концентрацию образцов гуминовы и фульвокислот с значениями оптических плотностей их растворов при длинах волн 330 и 360 нм, при которых погрешности измерений концентраций гуминовых и фульвокислот минимальны. Модельные растворы готовят на 3-х образцах гуминовых кислот с известны содержанием углерода и из 2-х образцов углерода с известным содержанием углерода.

Результаты определения содержания фульвокислот по предлагаемому и известному способам представлены в табл. 1.

Результаты определения содержания гуминовых кислот по предлагаемому и известному способам представлены в табл. 2.

Время анализа составляет 1 ч 20 мин 1 ч 30 мин.

Чувствительность предлагаемого способа определения гуминовых и фульвокислот составляет 0,01 мг С/л и 0,01 мг С/л соответственно. Однако в данный способ включены такие опера

18,08 15,094 16,5 9,04 8,681 14,1.

10

15

20

25

30

х- м

40

- 45

35

ции, которые позволяют при необходимости определять еще более низкие концентрации. Процедура встряхивания сорбента с пробой воды объемом 2 л практически не сказывается на времени эксперимента, который удлиняется не более чем на 2 мин. Использование пробы 3-5 л занимает 10-12 мин дополнительно.

Ошибки составляют: для гуминовых кислот в диапазоне концентраций 0,01- 10,0 мгС/л - 10% при п 60; для фульвокислот в диапазоне концентраций 0,01-30,0 мгС/л - 5% при п 60.

Сравнительные характеристики предлагаемого и известного способов определения гумусовых кислот в природных водах приведены в табл. 3.

Время проведения анализа сокращается более чем в 20 раз при повьшхе- НИИ точности способа в 2-3 раза и чувствительности в 2-5 раз.

I .

Формула изобретения

Способ определения гумусовых веществ в природных водах, включающий -ИХ выделение и концентрирование, отделение гуминовых кислот от фульвокислот осаждением и спектрофотометри- рование раствора, отличаю г- щ и и с я тем, что, с целью сокращения времени анализа, повышения точности и чувствительности, способа, выделение и концентрирование ведут обработкой анализируемой пробы диэтил- аминоцеллюлозой,отфильтровыванием целлюлозы и промыванием осадка 0,025 М раствором хлористого натрия, затем щелочью, осаждение гуминовых кислот ведут подкислением элюата до рН 4, нагреванием до 60 С и спектрофотомет- рирование ведут при длинах волн 330 и 360 нм.

Таблица 1

27,676 53,1 14,586 61,3

13850416

Продолжение табл.1

Предел обнаружения, мгС/л

ГУминоные

кислоты

фульвокислоты

Относительное стандартное отклонение,%:

Таблица 3

0,02 0,05