CS265012B1 - Stable reagent strips for nitrate determination - Google Patents
Stable reagent strips for nitrate determination Download PDFInfo
- Publication number
- CS265012B1 CS265012B1 CS868262A CS826286A CS265012B1 CS 265012 B1 CS265012 B1 CS 265012B1 CS 868262 A CS868262 A CS 868262A CS 826286 A CS826286 A CS 826286A CS 265012 B1 CS265012 B1 CS 265012B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- acid
- strips
- buffer
- butyl
- sodium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Předmětem řešení jsou reagenční o proužky kc 3tanovení dusičnanů v obluso ti hygienj' a zemědělství. Proužky obsahují jako kysele reagující látku kyselý tlumič o pli 1,5 až 4,5, např. pufr vinanový, pufr kyseliny p-toluennulfonové nebo pufr citrátový a jako stabilizátor substituovaný terč. butyl-fenol • se substituenty Rl až R5 nebo sirnou , N-acetylaminokyselinu se substituenty R(j a R7 a popřípadě pyrosiřičitan sod- . ny nebo draselný, kyseliny ethylendiamintetraoctovou nebo kyselinu 1,2-diaminocyklohexan-tetraoctovou nebo jejich sodné soli.The subject of the solution are reagent strips for nitrate determination in the field of hygiene and agriculture. The strips contain as an acidic reacting substance an acid buffer with a pH of 1.5 to 4.5, e.g. tartrate buffer, p-toluenesulfonic acid buffer or citrate buffer and as a stabilizer substituted tert. butyl-phenol • with substituents R1 to R5 or sulfur, N-acetylamino acid with substituents R1 and R7 and optionally sodium or potassium pyrosulfite, ethylenediaminetetraacetic acid or 1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid or their sodium salts.
Description
1 26> 0χ2 Předmětem vynálezu jsou stabilní reagenční proužky ke sta-novení dusičnanů obsahující modifikované Griessovo činidlo,práškový kov jako reduktor a stabilizátory*
Stanovení nízkých koncentrací dusičnanů v nejrůznějšíchmateriálech nabývá v poslední dobč stále většího významu v sou-vislosti se zvyšujícím se znečišťováním životního prostředí*Zejména aktuální je tento problém u pitných a napájecích voda poživatin a krmiv rostlinného původu, v nichž se stále častě-ji vyskytují zvýšené obsahy dusičnanů jako důsledek nadbytečné-ho používání dusíkatých hnojiv* Ve všech těchto případech mohouzvýšené obsahy dusičnanů vést k vážnému ohrožení zdraví ať jižhospodářských zvířat nebo i lidí, takže stálá a spolehlivá kon-trola všech těchto materiálů na obsah dusičnanů jo zcela nezbytná
Pro přesné, kvantitativní stanovení dusič-nanů v nejrůzněj-ších materiálech je známa a obecně používána celá řada fyzikál-ních nebo chemických metod, jako jsou například stanovení pomocíion-selektivní dusičnanové elektrody, polarografie, metody zalo-žené na vzniku zbarvených aromatických nitrosloučenin, fotometrické stanovení dusičnanů pro redukci na dusitany nebo amoniak a po-dobně* Všechny tyto metody poskytují sice relativně velmi přesnévýsledky, jsou však většinou značně složité a zdlouhavé a jejichprovedení vyžaduje speciální laboratorní zařízení a přístroje, V praxi je však často nutné stanovit dusičnany přímo v terénu,mimo laboratoř a bez použití uvedených přístrojů a zařízení, K tomu účelu byla v minulosti vyvinuta celá řada poměrně jednoduchýchtestů, založených vesměs na oxidačním účinku dusičnanů v silněkyselém prostředí. Všechny tyto testy však mají společnou nevýho-du v tom, že k jejich provedení jo nutné použít buS silno žíravénebo i prudce jedovaté chemikálie, jako je například kyselina sí-rová nebo brucin* V tomto ohledu je výhodnější použitx tzv* 265 Οχ2 roagcnčních proužků, u nichž vžodma činidla potřebná pro sta-novení dusičnanů jsou obsažena v pevném, suchém stavu na vhod-ném nasákavém nosiči. Tyto roagenění proužky jsou vesměs zalo-ženy na principu rodukce dusičnanů vhodným kovem no ekvivalent-ní množství dusitanů, které se pak stanoví barevnou diazotačAía azokopulační reakcí, obecně známou pód názvem Griessova reakce,Ačkoliv způsob přípravy a složení takových proužků je předmě-tem řady vynálezů, žádný z nich neřeší problém přípravy dokona-lých proužků zcela uspokojivým způsobem. Důvodem jo inkompati-bilita jednotlivých Činidel a chemikálií, potřebných k průběhuvšech reakcí, na nichž je stanovení založeno. Americký patentníspise.3,511,608 obchází tuto skutečnost tím, že inkompatxbilní lát-ky» jako je například kyselina citrónová o zinkový prach jako re-duktor r jsou naneseny na dvou různých proužcích papíru, kterése spojí přiložením teprve v okamžiku použití proužků. Praktickystojným způsobem řeší tento problém i NSR-patontní spis DE t.2436598, jako jeden z nosičů však používá ve vodě rozpustný o papír z vláken karboxymothylcelulosy, na němž jo naneseno kyse-le reagující Griessovo činidlo. Jak je v popisu otohoto vynábzuvýslovně uvedeno, je použiti dvou oddělených nosičů nezbytné, 0 neboí při nanesení všech látek na jeden papír dochází k rychlé-mu rozkladu zinku kyselinou, a tím ke znehodnoceníoproužků. Pří-pravu reagenčních proužků, u nichž jsou všechna potřebná činidlo o , iňkorpórována do jednoho nosiče, popisu NDR-patentní spis č, 77841. U těchto proužků jo jako reduktor použit práškový hořčík,jemně rozetřený s kyselinou šíavelovou a nanesený v suchém stavuna filtrační papír, na nějž byl nanesen roztok Griessova.činidla
r » O a papír vysušen. Práškový nános reduktoru a kyseliny je potem fi-xován k papíru blíže nepopsaným způsobem vrstvou polyethylengly-kolu. Nevýhodou těchto proužků je však vedle poměrně složitéhozpůsobu přípravy i jejich nedostatečná citlivost a velmi malástabilita. Další NDR-patentní spis č. 210542 pak popisuje obdob-né reagenční papírky, u nichž je však jako reduktoru použitopráškové kadmium, nanesené na papír ve formě suspenze ve vodnémroztoku dextranu# Griessovo činidlo spolu s potřebnou kyselinouje pak naneseno na vysušený papír jako druhá impregnace z metá-no lového roztoku. Tyto proužky, jejichž obdoba je v současné době - 3 - 26? 6j2 vyráběna jak s kadmiovým, tak se zinkovým redaktorem, vykazujíjiž značně zlepšeno funkční vlastnosti. Jejich společným nedo-statkem jc však jejich malá stabilita, vedoucí k poměrně rych-lému rozkladu celého reakěního systému proužku, nejsou-li ex-tremně dobro chráněny' přod působením vlhkého okolního vzduchua jiřimého světla» U proužků s kadmiovým redaktorem je pak dalšínevýhodou nejen silná toxicita, kaucerocenita a mutagenita kad-mia, ale i okolnost, že tento ι-eduktor v systému použitém na vy-rábčných proužcích redukuje nejen dusičnany na dusitany, alei azobarvivo vznikající při pozitivní Griessově reakci. Tatoskutečnost může samozřejmé vést k.falešně nižším nálezů dusič-nanů, neprovede-li se vyhodnocení barevné reakce proužku v přes-ně určené dobo po nanesení vzorku.
Všechny tyto nedostatky' snižují rca,pěnění proužky k sciui-kvantitativnímu stanovení dusičnanů, obsahující v jodne vrstvěnasákavého nosičo práškový reduktor, modifikované Criessovo činidlo, kysele reagující látku obsahující kyselý tlumič o pil 1,5až ι4,5, například pufr vinanový, pufi' kyseliny p-toluensuifonovónebo pufr citrátový a jako stabilizátor substituovaný terciárníbutyl-fenol obecného vzorce I
OII
v němž substóutuenty až R„ jsou stejné nebo rozdílné atomynebo skupiny, například vodík, hydroxyl, alkyl nebo alkoxylo počtu uhlíků 1 až 2, přičemž však alespoň jeden z těchto sub·stituentů je skupina terč,-butylová, a/nebo sirnou N-acetylami-nokyselinu obecného vzorce II R, (II), R, · (CH2)n * * C00n'7 Sil NH · COCII^ v němž substituenty R^ a Ry představuji nezávisle na sobč vodík - Jí - nebo methyl a n představuje celé číslo 0 nebo 11 a popřípaděpyrosiřiěitan sodný nobo draselný, a/nebo kyselinu ethylendi-amintotraoctovou nobo kyselinu 1 ,2-diaminocykloliexan-tetraoc-tovou nebo jejich sodné soli.
Reagonční-proužky pro stanovení dusičnanů o tomto slože-ní vykazují velmi dobré funkční vlastnosti, jako je citlivostvůči iontům N0~, pohybující se na úrovni 3« 5 mg/l a velmidobrá cradace barevné odezvy na stoupající koncentrace dusična-nů, dovolující velmi přesné semikvantitativní stanovení dusič-nanů v koncentračním rozmezí 10 m 1000 πΐβ/1, Jejich největšípředností proti známým ti v současné době vyráběným proužkům jevšak jejich poměrně vysoká stabilito, zaručující zachováni ne-změněných funkčních vlastností po dobu mnoha měsíců při běžnémskladování a používání. I když tyto dobré funkční vlastnosti a vysoká stabilitaproužků pro stanovení dusičnanů fodlo tohoto vynálozu jo dánacelkovým reakěním systémem i způsobem, jakým je tento systémnanesen na nasákavý nosič, představuje nojvýznamnější znakyvynálezu použití, tlumiče o pM 1,5 o£ ^,5 a výše definovanéhostabilizátoru. Použitím tlumiče o pil 1,5 <e ^»5,® výhodou pil = <·2,0 <»ř 2,8, so proužky Io vynálozu výrazně lisí od všech dosudznámých řešení, popisujících výhradně použití pevných organic-kých kyselin, jako citrónové, vinné nobo šíaelovó, popřípadějejich směsi. Použití těchto kyselin samotných však vede k vy-tvoření příliš nízkého pH, většinou pod hodnotu 1,5» 'V reakěnízóně proužků, což má za následek nejen sníženou stabilitu prouž-ků, ale vytváří i suboptimální prostředí pro průběh všech reak-cí, potřebných ke stanovení dusičnanů. Naproti tomu použijítlumiče o pil 2,0 až 2,8, vede jak ke zvýšení stability kovové-ho reduktoru v kyselém prostředí tlumiěo, tak i k žádoucímuposunu elektrolytického potenciálu reduktoru ke kladnějším hod-notám s důsledkem značně potlačené redukce vznikajícího azobar-viva. Vedle toho však toto vyšší pH značně stabilizuje i aroma-tické aminy, které tvoří Griessovo činidlo, proti autooxidacia citlivosti vůči působení okolního prostředí a přímého světla.Tato skutečnost jo značně překvapivá, noboí obecně jsou aroma-tické aminy stabilnější ve formě svých soli, přičemž tvorbu 26ϊ> těchto solí a jejich stabilitu zpravidla pozitivně ovlivňujeco nejnižší pil#
Jako tlumič lze v reakčním systému proužků [>od/e vynálezupoužít jakýkoliv z běžně užívaných tlumičů, pokud ovšem se-stává z pevných, notokavých složek, které chemicky norea^íjís ostatními činidly reakčního systému a nebrání průběhu reak-cí, které při stanovení dusičnanů na proužku probíhají. Jakopříklady takových vhodných tlumičů je možné uvést tlumičecitrátové, vinanové nebo tlumiče na bázi kyseliny p-toluensul-fonové, jablečné a jejich alkalických solí.
Další základní nezbytnou složkou proužků podlo vynálezu jekovový reduktor, jehož účelem v reakčním systému proužků jo re-dukce dusičnanů na analyticky lépe stanovitelné dusitany. Teore-ticky lze sice použít kterýkoliv kov,' jehož elektrodový poten-ciál má zápornou hodnotu, v praxi je však nejvýhodnější použitízinku» Tento kov se s výhodou používá ve foímič prášku o veli-kosti částic pod 15,um a v množství 10^ 5θθ> s výhodou 5θ cÁ/US zinku na 1 cm’ nasákavého nosiče.
Další hlivní součástí reakčního systému je Griossovo čini-dlo, sestávající, z diazotova telnélio a nzokopulova te.1 noho aroma-tického aminu» V běžné analytické literatuře bylo popsáno « něko-lik desítek modifikací, lišících se navzájem výběrem a kombina-cí těchto dvou aminů. Principiálně je možné v reakčním systémuproužků vynálezu použít jakoukoliv z těchto modifikací, po- kud ovšem vykazuje vůči dusitanům dostatečnou citlivost a vznikléazobarvivo dostatečně vysoký· meiární extinkění koeficient» Jesamozřejmé, že nejvhodnčjší jsou kombinace aminů, poskytujícíchs dusitany červeně až fialově zbarvená azobarviva, Těmto všempožadavkům nejlépe vyhovují sulfanilamid nebo kyselina sulfani-lová jako diazotovatelný amin a 1-naftylamih, popřípadě substi-tuovaný na dusíku, jako je např» N-(1-naftyl)-othylendiamin ne-bo 3-hydroxy~1,2,3,4-tetrahydro-(h)-benzochinolin jako azokopu-lovatelný amin; použití těchto látek v proužcích pudí t; vynálezuje také nejvýhodnější.
Dalším podstatným znakem vynálezu je stabilizátor, sostá- - 6 vajxc.í z výáo definovaného torc.-butyl-fenolu X# a sirrié N-aco-tylaminokysoliny II a popřípadě ještě pyrosiříčitarm a/nobo ky-seliny othylendxamintctraoetové nebo 1,2-dhminocyklohexan-N,N, X*N~tetraoctové nebo jejich sodných solí. Základní složky tohoto stabilizátoru tvoří. torc*-butylfο-ποί 1« a sirná N-acotylaminokysolina II, Typickými představite-li terc*-butylfonolů X použitelnými v reagenčních proužcích poálevynálezu jsou 2- nebo 3-tei*c,-butyl-4-methoxyfenol, 3-methyl-ó--torc,-butyl-fenol, 2,6-di-terc,-butyl-4-raothylfenol, 2,5~dx--terc-butyl-hydroehinon, 2 ,4-dimothyl-6-torc,-butyl~í'cnol a po-dobné látky, které jsou již delší dobu ‘známy a používány ve vel-kém měřítku jako antioxidauty a stabilizátory například kaučuku,minerálních olejů a benzinů, jedlých tuků a různých potravin, kos-metických přípravků, nátěrových hmot a podobných průmyslových vý~robků, Jo préto překvapující, že uvedené terc.-butylfenoly vyka-zují výborné antioxidační á stabilizační účinky i na celý reakč-ní systém reagenčních proužků sestávající z kovového reduktoru, o tlumiče a aromatických aminů.
Obdobně nepředvídaný je i stabilizační účinek výše definova-ných sirných K-acetylaminokyseliny obecného vzorce XI, mezi něžpatří zejména N-acetyl-cystein, N-aeotylhoinocystoin nebo N-aco-tylpenicillamin. Obě skupiny stabilizátorů mohou být'použity·v reag^eněních proužcichpoile vynálezu samostatně,, největšího účin-ku se však dosáhne, použije-li se obou typů stabilizátorů'součas-ně/ v tomto případě se zřejmě uplatňuje zcola neočekávaný silnýsynergieký účinek. Tento účinek lze popřípadě ještě dále zvýšit,jestliže se tyto látky použijí ve směsi s alkalickým pyrosiřiči-tanem a/nebo kyselinou ethylendiaraintetraoctovou líebo 1,2-diamino-cyklohexan-tetraoctovou, nobo jejich sodnými solemi.
Je samozřejmé, že vedle výše uvedených hlavních složek reak-čního systému mohou proužky pro stanovení dusičnanů podle vynálezuobsahovat i další látky, používané obecně ke zlepšení vlastností,případně stability reagenčních nebo diagnostických proužků.
Jsou to v první řadě různé povrchově aktivní látky kation- aktivního, anionaktivního nobo neionogenního typu. Tyto látky zvyšují nasákavost indikační zóny proužků, čímž urychlují pří- stup vyšetřované kapaliny k činidlům reakěního systémy a tím i barevnou odezvu proužků na stanovovaný ona.tyt,» I když v tom-to smyslu lze v indikačním systému proužků použít povrchové ak-tivní látku jakéhokoliv z výše uvedeného typu, jo no j výhodně jší.použití anionaktivnich látek, které vedlo urychlení průběhu ce-lé indikační reakce, zvyšují i citlivost proužků a stabilizujíazobarvivo vznikající při pozitivní reakci proužků# Dále mohou proužky pro stanovení dusičnanů o vynálezu ob-sahovat různá tak zvaiú "zahuštovadla", tj, přirozené nebo syn-tetické polymerní látky, jako je tiapříklad alginát, karaglnan,želatina, polyvinylalkoliol nebo polyvinylpyrrolidon. Tyto látkyjsou obecně používány i v indikačních zónách jiných reagcnčníchproužků pro svůj mírně stabilizační účinek a hlavně jistý "egali-zační” vliv na zbarvení proužků při pozitivní reakci.
Proužky pro stanovoní dusičnanů po3l.o výše popsaného vynále-zu se připravují o sobě známým postupem tak, že so jednotlivékomponenty reakčního. systému nanesou ve formě rožtoku na nasá-kavý nosič, který se potozt důkladně vysuší. Vzhledem k výše uvede-né inkompatibilitč některých složek reakčního systému se tytolátky nanášejí na nosič odděleně formou dvou až tří roztoků, při-čemž s výhodou se pro prvou impregnaci použije vodný roztok, prodruhou, případně třetí impregnaci pak roztok zbylých činidel v nevodném rozpouštědlo, jako například metanolu, etánolu, acetonunebo toluenu. Je samozřejmé, že po každé z těchto impregnací jenutné nasákavý nosič pečlivě vysušit, nejlépe proudem horkéhovzduchu. Jako nasákavý nosič je irřitom možné použít zejména fil-trační papír nebo rouno ze syntetických nebo hydrofilizovanýchskleněných vláken, případně ze směsi celulóz: ových a syntetických- s výhodou polyamidových - vláken. Nasákavý nosič se po nanese-ní všech impregnačních roztoků s Činidly potřebnými pro zdárnýprůběh analytické reakce a po důkladném vysušení rozřeže načtyřúholníčky o rozměru například 6x6 mm, které se pak nalepína podložku z plastické hmoty, například z polyvinylchlori- du nebo polystyrenu. - i Příklad provedení 1. Impregnační roztok 1 :
Tlumič vinanový, pH » 2,23 (0,2 H)Pyrosiřičltan sodnýChelatonát tetrasodný 99,17 # hmot.0,650,18 £
Vinanový tlumič pH 2,23 (θ,2 M) obsahuje:
Kyselina vinná.Hydroxid sodnýDestilovaná voda 3,00 ý> hmot.0,72 % 96,28 %
Impregnační roztok 2 :
Polyvinylpyrrolidon I< 90Zinek práškovýEthylalkohol 96 % 5,83 % hmot.0,70 % 93» ^7
Impregnační roztok 3 ί
Ethylalkohol 96 $
Kyselina vinnáSulfanilamid N- (1-naftyl) -ethylend iainin,hydrochloridN-»acetyl-L-»cystein° 2,6~di~terc,-butyl-4-mothyl-fenoldi-N-oktyl-sulf o jantaran sodný 96,29. hmot.3,00 $ 0,24 % 0,14 # 0,06 % 0,02 7; 0,24 %
Impregnační roztoky se připraví postupným rozponštčním, případná smícháním jednotlivých složek ve výše uvedeném pořadí a nanesou postupné na filtrační papír o plošné hmotnosti*•2 120 g . m tak, aby papír byl impregnačním roztokem právč - s> ~ - ^>1^·nasycen; wokí jednotlivými impregnacemi se papír vždy důklad-né vysuší proudem teplého vzduchu, Vy ©učený papír se nařežena čtverečky o rozměim 6 x 6 mm, které se nalepí - napříkladpomocí oboustranné samolepící pásky - na konec podložky z bí-lé plastické fólie o rozměrech 6 x 80 mm. Takto připravenéproužky reagují na přítomnost dusičnanů vznikem červenofialo- vého zbarvení, jehož intenzita je úměrná kencentraci dusičná-—1 - nů v koncentračním rozmezí 10 1000 mg . 1 NO^. 2, Impregnační roztok 1 :
Tlumič kyseliny p-toluensulfonové, pH = 1,50 99,50 % hmot.
Pyrosiřičitan sodný 0,50 % o
Tlumič kyseliny p-toluensulfonové, pH 1,50 obsahuje :
Kyselina p-toluensulfonová - monohydrát 0,72 $ hmot. p-toluensulfonan sodný 1,32
Destilovaná voda , , 97,96
Impregnační roztok 2 : o-
Polyvinylpyrrolidon K 90 5,79 Zinek ^práškový 0,69 $ Kyselina sulfanilová 0,29 1-naf ty lam in <0,12 # N-acetyl-DL-homocystein 0,09 <$> Λ 2,5-di-terc.-butylhydrochinon 0,06 % Laurylsulfát sodný 0,17 $ * Ethylalkohol 96 % 92,79 % hmot. 1 o
Impregnační roztok 1 : 263 Citrátový tlumič, pil 3,04 (0,2 V) 99,15 ΐ° hmot. Pyrosičičitan sodný 0,65 $
Sodná sůl kyseliny l,2~diatninocyklo~ hexan-totraoctovó 0,20 Citrátový tlumič, pH 3,04 (0,2 M) obsahuje ί Kyselina citrónová 3,84 $ hmot. Hydroxid sodný 0,48 £ Voda destilovaná 95,68 #
Impregnační roztok 2 ;· PolyvinylpyrrolidOn K 90 Zinek práškový Ethylalkohol 96 $ 5,83 0,70 93-47 £ hmot. Impregnační roztok 3 ϊ < Ethylalkohol 96 # » 99,13 £ hmot. Sulfanilamid 0,25 1<> N-(l-naftyl)-ethylendiamin, hydrochlorid 0,15 Ύ’ 2 /ó-di-terc, ~butyl~4«-methyl-f enol 0,22 # di-N-oktyl-sulf0jantaran sodný 0,25 # 0
Impregnační roztok 1 : Vinanový tlumič, pH 4,5 (θ,2 M) 99,10 $ hmot. Pyrosiřičitan draselný 0,65 Kyselina ethylendiamintetraoctová . 0,25 1-
Vinanový tlumič, pil 4,5Kyselina vinnáHydroxid sodnýVoda destilovaná
Impregnační roztok 2 :
Polyvinylpyrrolidon K 90Zinek práškovýEthylalkohol 96 % (o,2 řf) obsahuj© : 3,00 hmot.l,hh $ 95,56 £ 5,79 £ hmot.1,39 $ 92,82 <$>
Impregnační roztok 3 J
Ethylalkohol 96 $ 96,48 hmot.
Kyselina vinná 3,01 $
Suli*anilnmid - 0,24 X-(l-naftyl)-ethylendiamin, hydróchlorid 0,l4 $ X-acetyl~L~cystoin 0,12 ý> 5. Impregnační roztok č. 1
Vinanový tlumič, pil 3,5θPyrosiřičitan sodný
Vinanový tlumič, pH 3,5θ
Kyselina vinná
Hydroxid sodnýVoda destilovaná (0,2 M) 99,35 % hmot. 0,65 $ (O,/2 M) obsahuje : 3,00 hmot,0,96 # 96,04 $ i 12 2ó> Up'
Imprefrnační roztok 2 : PólyvinyIpyrrolidon K 90 5, θ2 Jo hmot Z í nok pr á škový 0,35 Ethylalkohol 93,24 Sulfanilamid 0,23 $ 3-hydroxy-l, 2,3y4~totraliydro~ (h)- benzochinolin hydrochlorid 0,13 2,5~di-terc.«butyl-hydrochinon 0,06 Laurylsulfét sodný 0,17 %
Impregnační roztoky a proužky pro stanovení dusičnanůuvedené v příkladech 2 <£ 5 se připraví způsobem popsanýmpod příkladem 1. Proužky vykazují obdobné-funkční vlastnostijako proužky připravené pěli o příkladu 1, zabarvení indikačnízóny při pozitivní reakci je včak růžové až karmínovč červoné.
The present invention provides stable nitrate-containing reagent strips containing a modified Griess reagent, powdered metal as a reducer and stabilizers.
The determination of low concentrations of nitrates in various materials is becoming increasingly important in the context of increasing environmental pollution. * This problem is particularly acute in the case of drinking and drinking water from food and feed of plant origin, where increasingly high levels of content are still present. nitrate as a result of excessive use of nitrogen fertilizers * In all these cases, increased nitrate levels can lead to serious health risks for both farm animals and humans, so that constant and reliable nitrate control is absolutely necessary
A variety of physical or chemical methods are known and commonly used for accurate, quantitative determination of nitrates in a variety of materials, such as determination of ion-selective nitrate electrodes, polarography, methods based on aromatic nitro compounds, photometric methods. determination of nitrates for reduction to nitrites or ammonia and the like * Although all of these methods provide relatively very accurate results, they are usually very complex and time-consuming and require special laboratory equipment and instruments in practice, but in practice it is often necessary to determine nitrates directly in the field outside the laboratory and without the use of the mentioned devices and devices. For this purpose, a number of relatively simple tests have been developed in the past, based mainly on the oxidative effect of nitrates in a strong acid environment. However, all of these tests have the disadvantage of requiring either heavily corrosive or violently toxic chemicals such as sulfuric acid or brucine to be used. In this regard, the use of the so-called " 265 " in which the reagents required for the determination of nitrates are contained in a solid, dry state on a suitable absorbent carrier. These stripping strips are all based on the principle of nitrate roduction with a suitable metal, but an equivalent amount of nitrite, which is then determined by a color diazotracer with an azocopulation reaction, generally known as the Griess reaction. none of them solves the problem of preparing the perfect strips in a completely satisfactory manner. This is due to the incompatibility of the individual reagents and chemicals required for the reactions on which the assay is based. U.S. Pat. No. 3,511,608 circumvents this by the fact that an incompatible substance such as citric acid on zinc dust as a reducing agent is deposited on two different strips of paper which are not joined until the strips are applied. In a worthy manner, the problem is also solved by NSR-pat. DE 2436598, but as one of the carriers it uses water-soluble carboxy-methyl cellulose fiber paper in which an acid-reactive Griess reagent is applied. As mentioned in the description, the use of two separate carriers is necessary, since the application of all substances to one paper results in rapid decomposition of the zinc by the acid and thus deterioration of the strips. Preparation of reagent strips in which all of the required reagent is scaled into a single carrier as described in GDR-77841. Magnesium powder, finely divided with oxalic acid and applied in a dry paper filter paper is used as a reducer in these strips. on which a solution of Griess reagent has been applied
r »O and paper dried. The powder deposition of the reducer and the acid is sweated to the paper not described in detail by the polyethylene glycol layer. The disadvantage of these strips, however, is their lack of sensitivity and very low stability, in addition to the relatively complex method of preparation. Another NDR-patent 210542 then describes similar reagent papers in which powdered cadmium is applied to the paper in the form of a slurry in an aqueous solution of dextran # Griess's reagent together with the necessary acid, then applied to the dried paper as a second impregnation from methane solution. These strips, whose equivalent is currently - 3 - 26? 6j2 is produced with both cadmium and zinc editors, which have significantly improved functional properties. Their common lack, however, is their low stability, leading to a relatively rapid decomposition of the entire strip reaction system, if they are not exceptionally well protected by the wet ambient air and the warm light. cadmium toxicity, caucerocene and mutagenicity, but also the fact that this tor-educator not only reduces nitrates to nitrites in the system used on fabricating strips, but also the azo dye produced by the positive Griess reaction. Obviously, it can obviously lead to falsely lower nitrate findings if the color reaction of the strip is not evaluated at a precise time after sample application.
All these drawbacks reduce the rca, foaming strips to the quantitative determination of nitrates, containing a powder reducer, a modified Criess reagent, an acidic reagent containing an acidic buffer of 1.5 to 44.5, for example tartrate buffer, acid buffers, in the iodine-absorbent carrier. p-toluenesulfonone or citrate buffer and substituted tertiary butyl phenol of formula I as stabilizer
OII
wherein the substituents up to R "are the same or different atoms or groups, for example, hydrogen, hydroxyl, alkyl or alkoxy of the number of carbons 1 to 2, wherein at least one of these substituents is a tert-butyl group and / or sulfur N-acetyl group the acid of formula (II), R (II), R (1) (CH2) n * COOn'7 Sil NH4COCl2, wherein R5 and R6 are independently hydrogen or - or methyl and n is an integer of 0 or 11 and optionally sodium metabisulphite or potassium, and / or ethylenediaminetetraacetic acid or 1,2-diaminocycloloxane tetraacetic acid or their sodium salts.
Nitrate reagent strips of this composition exhibit very good functional properties, such as sensitivity to ions ~0, moving at a level of 55 mg / l and a very fine color response to increasing nitrate concentrations, allowing very accurate semiquantitative determination However, their greatest advantage over the currently known strips is their relatively high stability, guaranteeing the maintenance of unchanged performance properties over many months during normal storage and use. While these good functional properties and high fodo-nitrate test strips of the present invention by the systemic reaction of the system and the manner in which the system is applied to the absorbent carrier, it is the most important feature of the present invention, dampers of pM 1.5, 5, 5 and the above defined stabilizer. With the use of a damper of 1.5 <e ^ 5, ® advantageously dI = <2.0, the strips of Io are significantly different from all previously known solutions describing exclusively the use of solid organic acids such as lemon, grapevine, or other mixtures. However, the use of these acids alone leads to the formation of too low a pH, usually below 1.5% in the reaction zone of the strips, resulting not only in reduced strip stability but also in a suboptimal environment for all reactions required. to determine nitrates. On the other hand, using a silencer of 2.0 to 2.8 leads both to an increase in the stability of the metal reducer in the acidic medium and to a desirable shift of the electrolytic potential of the reducer to the more positive values, resulting in a greatly reduced reduction of the resulting azobaride. In addition, however, the higher pH significantly stabilizes the aromatic amines which form the Griess reagent against autooxidation sensitivity to the environment and direct light. This is very surprising, in general, the aromatic amines are more stable in their salt form, 26ϊ> of these salts and their stability are usually positively influenced by the lowest piles #
Any of the commonly used dampers may be used as a damper in the reaction system of the strips [.alpha.] If it is comprised of solid, non-rotatable components which chemically norinate with other reagents of the reaction system and do not interfere with the reactions of nitrate determination. on the strip. Examples of such suitable dampers include p-toluenesulphonic, malic, and alkali-based silicate, tartrate or dampers.
Another essential constituent of the strips of the invention is a scrubber reducer, the purpose of which in the reaction system of strips of nitrate reduction to analytically better detectable nitrites. Theoretically, any metal whose electrode potential has a negative value can be used, but in practice it is most preferred to use a metal. This metal is preferably used in a powder lens having a particle size below 15, µm and in an amount of 10 µm. preferably 5θ c / US zinc per 1 cm of absorbent carrier.
Another part of the reaction system is a Grioss reagent consisting of a diazotene teli-nodule and a aromatic amine of several types. In a common analytical literature, several dozen modifications differing in the selection and combination of the two amines. In principle, any of these modifications may be used in the reaction system of the present invention, provided that it exhibits sufficient sensitivity to nitrites and a sufficiently dye-rich dyeing extinction coefficient. Obviously, combinations of amines providing red to violet-colored azo dyes are most desirable. a sulfanilamide or a sulfamic acid such as a diazotizable amine and 1-naphthyl amine optionally substituted on nitrogen such as N- (1-naphthyl) -ethylenediamine or 3-hydroxy-1,2,3,4- tetrahydro- (h) -benzoquinoline as an azocoulable amine; use of these substances in strips of soil; the invention is also most preferred.
Another essential feature of the present invention is a stabilizer, which consists of t-butylphenol X # and sulfur N-acetylamino-cyanosol II as defined above, and optionally pyrosilicate and / or ethylenedoxametra-oethanol or 1,2-dminocyclohexane- N, N, X * N-tetraacetic acid or their sodium salts. The basic components of this stabilizer form. torc * -butylphosphoric acid and sulfuric N-acotylaminoalkylsulfide II Typical examples of tert-butylphonols X useful in the reagent strips of the present invention are 2- or 3-tert-butyl-4-methoxyphenol, 3-methyl- tert-butyl-phenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,5-dx-tert-butyl-hydroquinone, 2,4-dimethyl-6-tert-butyl-butyl and other substances which have been known and used on a large scale as antioxidants and stabilizers for example rubber, mineral oils and gasoline, edible fats and various foodstuffs, cosmetics, paints and varnishes. However, it is surprising that the tert-butyl phenols exhibit excellent antioxidant and stabilizing effects on the entire reagent strip reaction system consisting of a metal reducer, a buffer and aromatic amines.
Similarly unexpected is the stabilizing effect of the above-defined sulfur K-acetylamino acids of the formula XI, in particular N-acetyl-cysteine, N-aeotylhoinocystoin or N-acetylpenicillamine. Both groups of stabilizers can be used in the reaction of the present invention alone, but the greatest effect is achieved when both types of stabilizers are presently used, in which case an unexpected strong synergistic effect appears to be applied. Optionally, this effect can be even further enhanced when used in admixture with alkali pyrosulfurate and / or ethylenediarethetraacetic acid or 1,2-diamino-cyclohexane tetraacetic acid or their sodium salts.
It goes without saying that in addition to the main components of the reaction system mentioned above, the nitrate strips of the present invention may contain other substances generally used to improve the properties or stability of reagent or diagnostic strips.
These are primarily various surfactants of the cationic, anionic or nonionic type. These substances increase the absorbency of the strip indicator zone, thereby accelerating the access of the liquid to be examined to the reagents of the reaction system and thus the color response of the strips to the specified one. Although in this sense a surface active agent may be used in the strip indicator system. any of the aforementioned types, but more preferably the use of anionic agents that have accelerated the course of the entire indication reaction, increase the sensitivity of the strips and stabilize the colorant produced by the positive reaction of the strips # Furthermore, the nitrate strips of the invention may contain different thus, they include "thickeners", ie, natural or synthetic polymeric materials such as alginate, caraginan, gelatin, polyvinylalkylol or polyvinylpyrrolidone. These substances are generally also used in the indicator zones of other reagent strips for their slightly stabilizing effect and, in particular, for a certain "egalization" effect on the color of the strips in the positive reaction.
The nitrate strips of the invention described above are prepared in a manner known per se so that the individual components of the reaction. The system is applied in the form of a bulge to an aspirated carrier which is dried thoroughly. In view of the above incompatibility of some of the components of the reaction system, the capsules are applied to the carrier separately in the form of two to three solutions, preferably an aqueous solution is used for the first impregnation, followed by a third or third impregnation solution of the remaining reagents in a non-aqueous solvent such as for example methanol, ethanol, acetone or toluene. It goes without saying that after each of these impregnations, the necessary absorbent carrier should be carefully dried, preferably with a hot air stream. In particular, it is possible to use, as an absorbent carrier, a filter paper or a web of synthetic or hydrophilized glass fibers, or a mixture of cellulosic and synthetic preferably polyamide fibers. After the impregnation solutions with the reagents needed for the successful analytical reaction and after thorough drying, the absorbent carrier is cut with a 6x6 mm square, which is then glued to a plastic support such as polyvinyl chloride or polystyrene. - i Execution Example 1. Impregnation Solution 1:
Tartrate damper, pH »2,23 (0,2 H) sodium metabisulfite tetrasodium chelate 99,17 # mass 0,650,18 £
Vinane buffer pH 2.23 (θ, 2M) contains:
Tartaric Acid Sodium HydroxideDistilled Water 3.00 ý> Weight 0.72% 96.28%
Impregnation Solution 2:
Polyvinylpyrrolidone I <90Zinc PowderEthyl Alcohol 96% 5.83% Mass 0.70% 93 »^ 7
Impregnating solution 3 ί
Ethyl alcohol 96 $
Tartaric Acid Sulfanilamide N- (1-naphthyl) ethylene iainine, hydrochloride N-acetyl-L-cysteine 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoldi-N-octyl sulfo sodium succinate 96, 29. weight.3.00 $ 0.24% 0.14 # 0.06% 0.02 7; 0.24%
The impregnating solutions are prepared by sequentially dissolving, optionally by mixing the individual components in the above order, and successively applying to the filter paper with a basis weight of 2120 g. m so that the paper is impregnated with a solution of s - ~ - ^> 1 ^ · saturated; wokí by impregnation, the paper is always thoroughly dried with a warm air stream, cut paper is cut with 6 x 6 mm squares, which are glued - for example with double-sided self-adhesive tape - to the 6 x white plastic foil backing 80 mm. The bands thus prepared react to the presence of nitrates by the formation of a reddish-violet coloration, the intensity of which is proportional to the concentration of nitrates in the concentration range of 10,000 mg. 1 NO ^. 2, Impregnation Solution 1:
P-toluenesulfonic acid buffer, pH = 1.50 99.50 wt.
Sodium pyrosulphite 0.50% o
The p-toluenesulfonic acid buffer, pH 1.50 contains:
P-Toluenesulfonic acid - monohydrate 0.72 $ wt. Sodium p-toluenesulfonate 1.32
Distilled water,, 97.96
Impregnation Solution 2:
Polyvinylpyrrolidone K 90 5.79 Zinc ^ powder 0.69 $ Sulfanilic acid 0.29 1-naphthyl in <0.12 # N-acetyl-DL-homocysteine 0.09 <$> Λ 2,5-di-tert .-Butylhydroquinone 0.06% Sodium lauryl sulfate 0.17 $ * Ethyl alcohol 96% 92.79% wt. 1 o
Impregnation solution 1: 263 Citrate buffer, saw 3.04 (0.2 V) 99.15 ΐ ° wt. Sodium pyrosulfate 0.65 $
1,2-diathiocyclo-hexane-totra-acetic acid sodium salt 0.20 Citrate buffer, pH 3.04 (0.2 M) contains ί citric acid 3.84 wt. Sodium Hydroxide 0,48 £ Distilled Water 95,68 #
Impregnation Solution 2 · Polyvinylpyrrolidone On 90 90 Zinc Powder Ethyl alcohol 96 $ 5.83 0.70 93-47 hmot wt. Impregnation solution 3 ϊ <Ethyl alcohol 96 # 99,13 wt. Sulfanilamide 0.25 1? N- (1-naphthyl) ethylenediamine hydrochloride 0.15? 2? -Di-tert-butyl-4'-methylphenol 0.22 # di-N-octyl Sodium sulfosuccinate 0.25 # 0
Impregnation solution 1: Vinane silencer, pH 4.5 (θ, 2 M) 99.10 wt. Potassium pyrosulphite 0,65 Ethylenediaminetetraacetic acid. 0.25 1-
Vinate silencer, saws 4,5Tartaric acidHydroxide sodiumWater distilled
Impregnation Solution 2:
Polyvinylpyrrolidone K 90Zinc PowderEthyl alcohol 96% (o, 2 øf) contains: 3.00 wt.%, Hh $ 95.56 £ 5.79 £ mass. 1.39 $ 92.82 <$>
Impregnation Solution 3 J
Ethyl alcohol 96 $ 96.48 wt.
Tartaric acid $ 3.01
Suli * anilnmid - 0,24 X- (1-naphthyl) ethylenediamine Hydrochloride 0,14 $ X-acetyl-L-cystoin 0,12 ý 5. Impregnation Solution No. 1
Vinane silencer, saws 3,5θ sodium metabisulphite
Vinane silencer, pH 3.5θ
Tartaric acid
Sodium hydroxide Distilled water (0.2 M) 99.35% wt. 0.65 $ (O, / 2 M) contains: 3.00, 0.96 # 96.04 $ i 12 2o> Up '
Impregnation Solution 2: Polyvinylpyrrolidone K 90 5, θ2 Jo Mass Protein 0.35 Ethyl alcohol 93.24 Sulfanilamide 0.23 $ 3-hydroxy-1,2,3,4-tertiarydro- (h) -benzoquinoline hydrochloride 0, 13 2,5-di-tert-butyl hydroquinone 0.06 Sodium lauryl sulphate 0.17%
The impregnating solutions and the nitrate strips shown in Examples 2 are prepared as described in Example 1. The strips exhibit similar functional properties to the strips prepared by Example 1, the color of the indicator zone in the positive reaction being pink to carmine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS868262A CS265012B1 (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Stable reagent strips for nitrate determination |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS868262A CS265012B1 (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Stable reagent strips for nitrate determination |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS826286A1 CS826286A1 (en) | 1988-12-15 |
| CS265012B1 true CS265012B1 (en) | 1989-09-12 |
Family
ID=5432984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS868262A CS265012B1 (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Stable reagent strips for nitrate determination |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS265012B1 (en) |
-
1986
- 1986-11-14 CS CS868262A patent/CS265012B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS826286A1 (en) | 1988-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3511608A (en) | Multiple layer paper test strip | |
| US4092115A (en) | Method, device and test reagent for detecting free available chlorine in aqueous fluids | |
| US6030842A (en) | Method, composition and device for the determination of free halogens in aqueous fluids | |
| DE2838675C3 (en) | Test agent for the detection of ketones at an alkaline pH | |
| KR880001337B1 (en) | Specimen slides and methods of stabilizing slides for latent blood tests | |
| US5491094A (en) | Test strip for free chlorine analysis | |
| US4260393A (en) | Method and combined test elements for detection of heme | |
| ATE201508T1 (en) | PREPARATION OF DIAGNOSTIC TEST STRIPS CONTAINING TETRAZOLIUM SALT INDICATORS | |
| US4382064A (en) | Specimen slide for occult blood testing | |
| JPS6123508B2 (en) | ||
| DE2141487A1 (en) | MEANS OF DETECTING NITRITE | |
| JPS5849824B2 (en) | Compositions and devices for measuring ascorbic acid and its salts | |
| EP0244197B1 (en) | Analytical element and method for determination of magnesium ions | |
| Drochioiu | Fast and highly selective determination of cyanide with 2, 2-dihydroxy-1, 3-indanedione | |
| CA1054032A (en) | Test composition for detecting urobilinogen | |
| CS265012B1 (en) | Stable reagent strips for nitrate determination | |
| NO742322L (en) | ||
| CA1133811A (en) | Diagnostic agent for the proof of urobilinogen | |
| US5106581A (en) | Test device for detection of molybdate, vanadate and ferric ions | |
| RU2011968C1 (en) | Method of quantitative determination of aniline and its mononitro-derivatives | |
| US4789525A (en) | Analytical method and multilayer element for total ionic iron determination | |
| US3375079A (en) | Colorimetric reagent for analysis of nitrogen dioxide in air and method of use | |
| RU2103678C1 (en) | Test method for determining iron(ii) and iron(iii) | |
| ES8107283A1 (en) | Reactive dyes | |
| Eaton et al. | Quantitative high-performance thin-layer chromatography of dansyl derivatives of biogenic amines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20001114 |