Способ определения хлорорганических пестицидов в воде Советский патент 1982 года по МПК G01N21/64 A01N29/06 

метрический способ определения хлорсодержащих органических пестицидов в воде путем предварительпого перевода связанных в органической молекуле атомов хлора в хлорнд-поны путем кипячения органического экстракта пестицидов с металлическим натрием 3J. Так, нанример, анализируемую пробу воды взбалтывают с изооктаиом в течение 3 ч. Полученный экстракт разбавляют изобутиловым спиртом и кипятят с металлическим натрием в течение 2 ч. Раствор разбавляют водой н подкисляют азотной кислотой. В полученную после разделения водную фазу нрибавляют раствор гуммиарабика в азотной кислоте и затем раствор азотнокислого серебра; облучают в течение 15 мин ультрафиолетовой ламной и измеряют светопоглощение при Я 600 нм относительно водного раствора, содержащего NaNOs, HNOs, гуммиарабик и AgNOa. Калибровочную кривую строят по эталонным растворам, например гексахлорциклогексана, в количествах, соответствующих содержанию хлора от 50 до 500 мкг.

К недостаткам этого способа, в первую очередь, нужно отнести значительную продолжительность проведения анализа, использование большого числа химических реактивов, что увеличивает вероятность внесения с ними примесей, искажающих правильность анализа. Применение этого способа требует использования дорогостоящих реактивов высокой степени чистоты.

Многостадийность - также один из существенных недостатков известного способа, так как на каждой стадии существуют потери анализируемого вещества. Все вышесказанное не позволяет достичь удовлетворительной воспроизводимости результатов анализа.

Целью, изобретения является сокращение времени анализа хлорорганических пестицидов в воде с сохранением высокой чувст вительности метода.

Поставленная цель достигается нри реализации способа определения хлорорганических пестицидов в воде путем разложения анализируемого вещества в пробе и определения образовавшихся хлорид-ионов обработкой неорганическим соединением с последующим измерением спектра люминесценции иолученного раствора, отличительной особенностью которого является разложение анализируемого вещества ультрафиолетовым светом с 1 254 нм в течение 60-90 с, использование в качестве неорганического соединения сернокислого висмута, регистрация спектра люминесценции полученного раствора при Я 445 нм в жидком азоте. Исходный раствор реагента на ион хлора - сульфат висмута - готовят растворением при нагревании точной навески оксида висмута (П1) (осч) в 9 М серной кислоте. Полученный раствор сернокислого висмута имеет концентрацию 10 мг .

Проведенные исследования ноказывают, что в растворе серной кислоты при температуре жидкого азота в присутствии хлорид-иона наблюдается интенсивная голубая люминесценция хлорида висмута,

спектр которой представляет собой широкую бесструктурную полосу с максимумом в области 445 нм. Аналитический сигнал хлорид-иона умеиьшается с увеличением концеитрации серной кислоты. С целью понилсения концентрации кислоты в растворе сернокислого висмута (П1) используют последовательное разбавление водой исходного раствора реагеита до рабочей концентрации 10 мкг .

Значения интенсивности люминесценции хлорида висмута в его спектре люминесценции приведены ниже.

В результате этого разбавления концентрация серной кислоты в анализируемом растворе составляет 0,01 М, что соответствует области концентрации кислоты, в которой наблюдают наибольщую интенсивность люминесценции хлорида висмута. Зависимость интенсивности люминесценции хлорида висмута от концентрации серной кислоты (Я 445 нм) приведена ниже.

Для построения градуировочного графика по иону хлора используют растворы хлористого натрия. Рабочие растворы хлорида иатпия готовят последовательным разбавлением водой исходного раствооа, полученного раствооением точной навески хлорида натрия (осч) в воде. Среднее квадратичное отклонение холостого опыта, рассчитанное по результатам 40 параллельных измерений, составляет 0,4. Предел обнаружения иона хлора, вычисленный по Зз-критеоиго, соответствует .

Изучают люминесценцию хлоридных комплексов висмута в пписутствии ионов брома, иода и фтора. Так определению хлорид-иона предложенным способом не мешают следующие весовые количества галогенидов: 20-кратное бромид-иона. 200кпатное иопид-иона и 1000-кратное фторидиона fcM. табл. 1).

Предлагаемый способ используют для определения содержания в модельных водных растворах следующих хлорсрдеожащих инсектицидов и пестинигтов: ДДТ, гексахлорциклогексана (ГХЦГ), фозалона, дикотекса. Структурные формулы и молекуМешающее влияние фторид-, бромид-, иодид-ионов

при определении хлорид-ионов (HsSOi 0,01 М; К 445 им; ,95)

В табл. 2 приведена зависимость процента перещедших в раствор в виде ионов атомов хлора из молекул хлорсодержащих веществ от времени облучения 0,5 мл водного раствора этих веществ (облучение ртутно-кварцевой лампой СВД-120, 230 в, 1,4 а с расстояния 5 см).

Пример. В мерную колбу на 10 мл вводят 1 мл рабочего раствора сернокислого висмута концентрацией 100 мкг .

лярные веса этих соединений представлены в табл. 2. Предварительно изучают влияние длительности облучения раствопов этих веществ на количества образующихся при этом ионов хлора. В этих опытах концентрация хлопорганических веществ составляет . Оптимальное время облучения анализируемой пообы составляет 60-90 с, что соответствует наибольшему

содержанию образовавшихся в растворе ионов хлора. Результаты пред,ставлены в табл. 2.

О количестве атомов хлора, перешедших в хлорид-иои из органической молекулы,

можно судить по интенсивности измеряемой люминесценции. В табл. 2 приведено процентное соотношение числа атомов хлора, перешедщих в хлорид-иона из молекулы органического вещества, к общему содержанию хлора в этой молекуле. Как следует из табл. 2, в резз пьтате облучения в течение оптимального для данного соедниення времени в растворе образуются хлорид-ионы в количествах, пропорциональных содержанию атомов хлора в ароматическом ядре молекулы.

Таблица 1

Колбу доводят до метки анализируемым раствором. Аликвотную часть (0,5 мл) тщательно перемещанного приготовленного раствора переносят в кварцевый тигелек и облучают с расстояния 50 мм полным светом ртутно-кварцевой лампы СВД-120 (230 в, 1,4 а) в течение 60-90 с. Затем тигель с раствором замораживают жидким азотом и измеряют интенсивность люминесценции при длине волны 445 нм. Люминесценцию возбуждают светом ртутнокварцевой лампы ДРШ-250, прошедшим через светофильтр УФС-1.

В качестве холостого опыта, позволяюш;его учитывать первоначальпое содержание ионов хлора в растворе, используют анализируемый раствор хлорорганических веш;еств и, не облучая раствор ртутнокварцевой лампой, проводят измерение интенсивности люминесценции при температуре жидкого азота хлоридных комплексов введециого в раствор сернокислого висмута (III).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить определение указанных выше хлорсодержаш,их органических веш;еств с пределами обнаружения, указанными в табл. 2.

К преимуш;ествам предлагаемого метода в первую очередь следует отнести высокую экспрессность анализа. Для анализа одного раствора в обшей сложности затрачивается 5 мин. Проведение одного анализа

требует малого объема водной пробы (до 10 мл). Использованпе только одного реагента (слабокислого раствора сернокислого висмута) также является достоинством описанной методики (см. табл. 3).

Весь ход определения проводят всего в два этапа: облучеппе ртутно-кварцевой лампой и измерение интенсивности люминесценции замороженного раствора. Кроме того, предлагаемая методика позволяет проводить определение хлорорганических вешеств непосредственно в водных растворах и не требует использования каких-либо органических растворителей.

Ценность предлагае.мого метода заключается также еш,е в том, что проведение анализа по содержаш,емуся в пестицидах хлору позволяет определять кроме собственно хлорсодержащих вешеств также и обширную грунпу фосфорсодержаших инсектицидов, в молекулы которых включены атомы хлора, непосредственно связанные с ароматическим ядром молекулы.

9

Вышесказанное позволяет отнести предлагаемый снособ как экспрессный и чувстСравнительная характеристика способа-прототипа и предлагаемого способа

Характеристики

Необходимо предварительное конпеитрирование экстракцией с последующей реэкстракцией

Изооктан Изобутанол Металическнй натрий Азотная кислота Вода

Гуммиарабик Нитрат серебра

Формула изобретения

Способ определения хлорорганических пестицидов в воде путем разложения анализируемого вещества в пробе и определения образовавшихся хлорид-ионов обработкой неорганическим соединением с последующим измерением спектра люминесценции полученного раствора, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью сокращения времени анализа, разложение анализируемого вещества ведут ультрафиолетовым светом с К 254 пм в течение 60-90 с, а в качестве неорганического соединения используют сернокислый висмут и регистра10

внтельный метод определения хлорорганических пестицидов в воде.

Таблица 3

Предлагаемый

Способ-прототип способ

Анализируется средственно воды

6 ч

5 мин

5-10-% 4-10- %

1 л

10 мл

Оксид висмута (III) Серная кислота Вода

цию спектра люминесценции полученного раствора ведут при К 445 им в жидком азоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

in Water and Sewege Effluents, Analyst, 80, 665 (1955).

3. Лейте В. Определение органических загрязнений питьевых, природных и сточных вод. М., «Химия, 1975, с. 163-171.