Способ кинетического определения вольфрама Советский патент 1991 года по МПК G01N31/00 G01N31/22 

Изобретение относится к способам определения микроколичеств вольфра- мат-иона и может быть использовано для анализа объектов окружающей среды.

Целью изобретения является повышение чувствительности и избирательности анализа по отношению к молибдену.

Сугщость способа заключается в последовательной обработке анализируемой пробы ацетатным буферным раствором с рН 4,9-5,1, раствором кислой фосфатазы растительного происхождения до концентрации (3-6) моль и раствором n-нитрофенилфосфата до концентрации (6-8) моль с последующей обработкой полученной смеси раствором щелочи до рН 9,5-12,0 и спектрофотометрированием образующегося при этом окрашенного продукта.

Ацетатный буферный раствор применяют для создания наибольшей активности кислой фосфатазы и повышения чувствительности определения вольфра- мат-иона Другие буферные растворы (цитратный, бифталатный) не позволяв ют достичь таких же высоких чувствительности и активности. При рН 4,9- 5,1 активность кислой фосфатазы максимальна, это приводит к повышению чувствительности определения При рН ;4,9 и 5,1 чувствительность определения резко уменьшается. Применение кислой фосфатазы растительного происхождения позволяет повысить чувствительность и селективность определения, так как она наиболее чувствительна к влиянию вольфрамат-иона. В качестве источника фосфатазы можно использовать проростки пшеницы, картофель. Кислая фосфатаза является

о со оо о

00

коммерческим препаратом Использование кислой фосфатазы в концентрации () t моль позволяет достичь, наи большей чувствительности определения наряду с высокой надежностью спектро- фотометрирования и экономичностью анализа. n-Нитрофенилфосфат использован в связи с тем, что кислая фос- фатаза при его гидролизе наиболее активна и чувствительна к влиянию вольфрамат -иона, что приводит к повышению чувствительности определения Кроме того, контроль скорости реакции гидролиза п-нйтрофенилфосфата отличается простотой и экспрессное тыо. При концентрации п-нитрофенил фосфата, большей моль, дости- гается максимальная скорость индика- торной реакции, что способствует повы шению чувствительности определения. Повышение концентрации более 8-10 мол нецелесообразно в связи с увеличением расхода реагента Время проведения реакции составляет мин, так как при этом достигается высокая оптическая плотность (0,5-0,7), что повышает чувствительность определения Увеличение времени проведения реакции нецелесообразно Щелочь необходима для остановки реакции и создания щелочной среды, в которой бесцветный продукт реакции гидролиза - п-нитро- фенол переходит в окрашенный п-нит- рофенолят При этом максимальная ин- тенсивность окраски достигается при рН 9,5-12,0 Спектрофотометрирование максимально интенсивной окраски приводит к повышению чувствительности определения

Пример 1 В стеклянную пробирку с притертой пробкой последовательно вводят 0,1 мл раствора вольфрамат-иона концентрации 6 10 4мкгУмл, 1,5 мл ацетатного бу- ферного раствора с рН 4,9, 0,2 мл раствора кислой фосфатазы, 1,2 мл 2НСГ3М раствора п-нитро фенилфосфата (все растворы, готовят на депонированной воде) и тщательно перемешивают Общий объем смеси составляет 3,0 мл В момент добавления ri-нитрофенилфосфата включают секундомер и через 10 мин после начала реакции останавливают ее введением 1,0 мл 0,5 М раствора гидроксида натрия до рЫ л/ Измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 400 им относительно раствора сравнения, содержащего все компоненты индикаторной реакции, кроме кислой фосфатазы. По данным ряда измерений с использова- нием различных концентраций вольфра мат-иона строят градуировочный график в координатах оптическая плот-, ность А «0 - концентрация волфрамат- иона, мкг/мл. Чувствительность определения в данном примере (2,110,3) х х 1 О 5мкг/мл

В табл,1 приведены примеры изучения зависимости чувствительности анализа от рН среды, в - от концентраций кислой фосфатазы, в табл.3 от п-нитрофенилфосфата, в табл.4 - от времени проведения реакции, в табл.5 - от конечного рН реакционной смеси

Предлагаемый способ используется для определения содержания вольфрамат-иона в солянокислых и аммонийно- ацетатных вытяжках из почв

Пример 2. В три стеклянные пробирки с притертыми пробками вводят по 0,1 мл раствора почвенной вытяжки и 0,2 мл раствора кислой фосфатазы Во вторую пробирку добавляют 0,2 мл раствора вольфрамат-иона концентрации 3«10 3мкг/мл, а в третью пробирку 0,5 мл раствора вольфрамат-иона концентрации 31 О мкг/мл Затем в первую пробирку вводят 1,5 мл, во вторую - 1,3 мл в третью - 1 ,Ю мл ацетатного буферного раствора с рН 4,9 Добавляют в пробирки по 1,2 мл раствора гг нитрофенилфосфата Измерения проводят в условиях примера.1. По полученным данным строят график в координатах Аде концентрация добавки вольфрамат-иона. Параллельно оси абсцисс проводят прямую, соответствующую оптической плотности реакционной смеси при отсутствии вольфрамат- иона. Величина отрезка этой прямой, полученного при пересечении с ней градуировочного графика, соответствует содержанию вольфрамат-иона в анализируемом растворе.

Правильность и воспроизводимость определения вольфрамата-иона проверена методом введено - найдено (табл.6).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить определение

вольфрама-тойона в интервале 1 10 1 мкг/мл с нижней границей опреде- ляемых содержаний (2,1+0,3)-10 5мкг/ /мл. Чувствительность возросла в 50 раз по сравнению с известным способом.

Способ, достаточно селективен: воз- можно определение 10 Јмкг/мл вольфра- мат-иона на фоне десятикратного из- бытка молбидат-иона, стократного избытка ванадат-иона и на фоне фосфат- иона до соотношения вольфрамат-фосфат 1:10000, Катионы и органические соединения не мешают определению вольфрама-района.

Формула изобретения

Способ кинетического определения вольфрама по изменению скорости индикаторной реакции с измерением оптической плотности через определенный промежуток времени, о тли чающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и избирательности анализа по отношению к молибде ну, в качестве индикаторной используют реакцию гидролиза п-нитрофенил- фосфата,-катализируемую кислой фосгфатазой растительного происхождения и ингибируемую вольфрамат-ионами, причем в анализируемую пробу последовательно вводят ацетатный буфер с рН 4,9-5,1, раствор кислой фосфатазы

5 растительного происхождения до концентрации (3-6)- моль, раствор п-нитрофенилфосфата до концентрации (6...8) , а оптическую плотность измеряют после добавления в ре

0 акционную смесь через 7-10 мин после введения последнего реактива раствора щелочи до рН 9,5-12,0.

Изобретение относится к спосо- бам кинетического определения воль- фрама и может быть использовано для повышения чувствительности и избирательности анализа по отношению к молибдену различных объектов окружающей среды. В качестве индикаторной используют реакцию гидролиза n-нитрофенилфосфата, катализируемую кислой фосфатазой растительного .происхождения и ингибируемую вольфрамат- ионами Отличительными признаками предлагаемого способа являются добавление к анализируемой пробе ацетатного буферного раствора с рП 4,9- 5,1, раствора кислой фосфатазы до : концентрации (3-6) Ю 7м°ль, раствора n-нитрофенилфосфата до концентрации

4,9 4,9 А,9 4,9 4,9 4,9 4,9

1,0

3,0

6,0

7,0

10,0

11,0

12,0

Т а б л и II а 1

Таблица 2

1,6 1,2 1,0 1,8 2,8 3,0 2,9

4,0 2,1 2,1 2,1 2,1 2,8 3,5

Таблица 4

Таблица 5

Соляно кислые вытяжки

5,93,00,162,9±0,4

10,67,70,122,9±0,3

6,94,30,102,6±0,3

Таблица 6