Способ определения хлорсульфурона Советский патент 1991 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к вольтамперомет- рическому определению гербицида хлорсульфурона.

Целью изобретения является увеличение чувствительности и экспрессности анализа хлорсульфурона.

На чертеже представлен пик, который появляется при определении микроколичеств хлорсульфурона на катодной вольтамперограмме, высота и потенциал которого зависят от величины рН фонового электролита.

Использование стационарного ртутного электрода обеспечивает возможность применения микроячейки с объемом анализируемого раствора около 10 мкм, что позволяет еще больше улучшить количество определяемого вещества.

Дифференциальная импульсная вольт- амперометрия с частотой наложения импульсов 5 с- обеспечивает возможность регистрации пикообразной, почти симметричной волны хлорсульфурона при. относительно большой скорости развертки потенциала.

Высота пика хлорсульфурона определяется только величиной рН при постоянной концентрации соли щелочного ме- талла и не зависит от природы буферно-

го раствора. Оптимальной концентрацией соли является 0,001-0,2 М.

Оптимальными условиями регистрации являются: скорость развертки потенциала 5-50 мВ/с, амплитуда импульса 12,5 - 50 мВ.

При оптимальных условиях регистрации пика хлорсульфурона его высота прямопропорционально зависит от кон- цент рации последнего в интервале 1 «10 - М, что обеспечивает возможность определения 4-1000 нг хлорсульфурона при объеме анализируемого раствора 10 мкл как методом стан- дартньгх добавок, так и по калибровочному г р афику,

Регистрируемый пик идентифицирован как каталитический поверхностный пик водорода и обусловлен адсорбцией хлор сульфурона на поверхности ртутной капли. Адсорбция хлорсульфурона является сильной и происходит независимо от присутствия растворенного кислорода, что обеспечивает возможность регистрации этого пика без удалении растворенного кислорода, без уменьшения его высоты, что способствует повышению экспрессности определения хлорсульфурона.

Высота волны хлорсульфурона уменьшется с ростом продолжительности контактирования ртутной капли с раствором, содержащим последний (примерно 15%/мин)8 поэтому при регистрации нужно контролировать это время.

Пример 1. Определение хлорсульфурона в искусственных растворах,

Метрологические характеристики определения хлорсульфурона предлагаемым способом изучают на искусственных растворах, которые готовят разбавлением исходных растворов 0,01 I 0,001; О,.0001 и 0,00002 М до необходимой концентрации. Объем раствора в электро химической ячейке равен 25 мл. Концентрация фонового раствора по иону щелочного металла составляет 0,001- 0,1 М. Регистрируют по 4-6 вольт- амперограмм на полярографе РА-3 при температуре 25+/-1°С в дифференциаль- ном импульсном режиме: амплитуда импульса 12,5 мВ, частота импульса 5 с в трехэлектродном режиме. В двух- электродном режиме (второй электрод - насыщенный каломельный) высота воль амперограммы практически не изменяется. В качестве индикаторного электрода используют стационарную

g

- 5

°1

5

ртутную каплю, на которой регистри- , руют только по одной вольтамперо- грамме. Электрод сравнения - насыщенный каломельный, вспомогательный - платиновая пластинка с площадью поверхности около 10 мм Вольтамперо- граммы регистрируют без удаления растворенного кислорода. Продолжительность одного определения составляет 3-4 мин.

Метрологические характеристики определения хлорсульфуронов в искусственных растворах приведены в табл.1, (фоновый электролит - ацетатный буфер, п 4, Р 0,95).

П р и м е р 2. Определение хлорсульфурона в почве.

В почву вводят хлорсульфурон в количестве мкг на 1 кг почвы,

Экстракцию ХС из почвы проводят водным раствором 0,1 М в 0,1 М NaHC03 (pH 10) из расчета 100 мл указанного раствора на 50 г почвы путем энергичного встряхивания на качалке в течение 1 ч. После отстаивания надоеадочную жидкость декантируют в стакан. Для полного извлечения ХС экстракцию повторяют 3 раза.

Экстракт центрифугируют при скорости 1500 об/мин в течение 15 мин, после чего раствор переносят вдели- тельную воронку на 500 мл. Раствор промывают трижды хлороформом по 70 мл при спокойном встряхивании в течение 2-3 мин. После этого раствор сливают из делительной воронки в стакан. Доводят рН водного слоя медленным добавлением 10% НС1 до 2-3. Затем раствор снова количественно переносят в делительную воронку на 500 мл. Проводят трехкратную экстракцию толуолом по 100,70 и 70 мл при энергичном встряхивании в течение 2-3 мин. После отделения от водной фазы толуольные экстракты объединяют и высушивают от воды безводным .

К толуольному экстракту добавляют 1 мл ледяной уксусной кислоты и упаривают доауха на роторном испарителе при 45°С с помощью водоструйного насоса.

Сухой остаток растворяют полярографическим фоном общим объемом 5 мл. Затем этот раствор очищают дополнительно на препаративной хроматографи- ческой колонне диаметром 12 мм, высо- то 250 мм, заполненной силикагелем

516

g (40/100) на 120-150 мм. Предварительно колонку промывают этанолом,а затем полярографическим фоном четырехкратным объемом по отношению к введен дому анализируемому объему. Первые 3 мл отбрасывают, остальные собирают и затем концентрируют упариванием до нужного объема, который анализируют полярографически.

Условия и результаты определения хлорсульфуронов в почве приведены в табл.2 (п 3,Р 0,90),где почвенные образцы: А- модельный, экстракция через 30 мин после введения; Б- почва с поля,отбор через 1 мес. после введения; В - почва с Биотрона, отбор в тот же день; Г - почвы с Биотрона, отбор через 3 мес. после введения; условия измерения: фоновый электролит - ацетатный буфер.

Данные табл.1 и 2 показывают, что экспрессно, точно и воспроизводимо можно определять содержание хлорсуль- фурона в растворе в широком диапазоне концентраций.

Использование способа определения хлорсульфурона обеспечивает сокращение продолжительности определения при его высокой чувствительности ивоспро--

o

01

.

0

5

0

5

7 .

изводимости; повышение производительности труда; возможность дополнительного повышения чувствительности определения по абсолютному определяемому количеству хлорсульфурона путем концентрирования анализируемого раствора до объема 0,005-0,050 мл, так как использование стационарного ртутного электрода позволяет вести определение в растворе с таким объемом.

Формула изобретения

Способ определения хлорсульфуронаv отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и экспрессности анализа, определение проводят вольтамперометрическим методом на стационарном ртутном электроде в дифференциальном импульсном режиме на фоне буферного раствора с рН 2-5 и концентрацией соли щелочного металла 0,001-0,2 М, вольтамперограмму регистрируют в интервале потенциалов от -1,0 до -1+5 В при скорости развертки потенциала 5-50 мВ/с и амплитуде импульса 12,5-50 мВ, а концентрацию хлорсульфурона определяют по высоте пика -в интервале потенциалов от -1,15 до -1,37 В.

Таблица 1

Изобретение относится к вольг- амперометрическому определению гербицида хлорсульфурона и может быть использовано при анализе объектов окружающей среды. Цель изобретения - увеличение экспрегсности и чувствительности анализа. Для этого определение проводят в дифференциальном импульсном режиме при наложении импульса амплитудой 12,5-50 мВ с частотой 5 и скорости развертки потенциала мВ/с в фоновом электролите, которым служит буферный раствор с рН 2-5 и концентрацией соли щелочного металла 0,001-0,2 М, без удаления ..-, растворенного кислорода. Способ осуществляют методом стандартных добавок или по калибровочному графику путем регистрации вольтамперограммы хлорсульфурона в интервале потенциалов от -1,0 до -1,5 В в диапазоне концентраций последнего 1 10 - З Ю У. Стандартное отклонение 1-5%. ил., 2 табл. о SS

Примечание. (рН 40), скорость развертки потенциала 50 мВ/с,

амплитуда импульса 12,5 мВ.

-1.27В

I

с$

iL

0,18