RU1793338C - Способ флуориметрического определени нитрит-ионов в растворе - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ определени  нитрит-ионов в растворе включает взаимодействие нитрит-ионов в кислой среде с 1-(2 , 4 -дигидроксиазо)-2-гидроксинаф- талин-4-сульф.окислотой при мольном отношении последней к нитрит-иону 10-1:1 с последующим измерением интенсивности флуоресценции раствора. 1 табл.

Description

ел

с

Изобретение относитс  к аналитической химии, конкретно к способам флуори- ме рическрго определени  низких содержаний нитрата в растворе.

Известен способ флуориметрического определени  нитрата, основанный на взаимодействии нитрит-иона в кислой среде (0,1-0,01 М раствор сол ной кислоты) с 2,3- диаиинонафталином с последующей экстракцией 1, 1. 2, 2-тетрахлорэтаном образовавшегос  сильно флуоресцирующего г родукта реакций. Предел обнаружени  спо :оба 6 нг/мл. Способ высокоселективен по отношению к нитратам и сол м аммони .

Основной недостаток способа состоит в необходимости экстракции продукта реакции пра

высокотоксичным растворителем, что тически исключает возможность его

массового использовани . Кроме того, способ

чедостаточно чувствителен.

Чаиболее близким к предлагаемому способу по сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ флуориметрического определени  нитрата, основанный на диа- зотировании в кислой среде п-хлоранилика, сочетании его с 2, б-диаминопиридином, экстракции образовавшегос  красител  бензолом , упаривании бензола досуха и окислении остатка раствором аммиачного комплекса меди (11) в течение 30 мин при кип чении. После охлаждени  раствор подкисл ют и измер ют интенсивность флуоресценции . Предел обнаружени  способа равен 0,2 нг/мл. Способ также высокоселективен по отношению к нитратам и сол м аммони . .

Однако способ  вл етс  длительным, трудоемким, предполагает использование токсичного растворител  - бензола и приводит к получению плоховоспроизводимых ре: эульт.атов, что св зано со сложной процедурой получени  продукта реакции. Продолжительность выполнени  одного определени  3 ч. Высокий предел обнаружеXI ю

Сл

со со

00

ни  способа не позвол ет анализировать бразцы, содержащие нитрит в концентраци х ниже 1 М.

Цель изобретени  состоит в снижении предела обнаружени  способа, уменьшении времени выполнени  определени  и улучшении сходимости результатов.

Цель достигаетс  тем, что в способе флуориметрического определени  нитрита, основанной на его взаимодействии с органическим реагентом в кислой среде с после- дующим измерением интенсивности флуоресценции, в качестве реагента используют азосоединение Ир1, 4 -дигидрок- сиазо)-2-гидроксинафталин-4-сульфокисло- ту (обычно называемую сульфонафтолазо- резорцином) при мол рном соотношении последней к нитриту 10-1:1.

При взаимодействии сульфонафтолазо- резорцина с нитрит-ионами в кислой среде (0,01-0,5 М раствор сол ной кислоты) происходит разрыв двойной азотной св зи, что приводит к получению продуктов, слабо поглощающих в видимой области спектра. Дл  определени  концентрации нитрита в анализируемом растворе необходимо измерить остаточную концентрацию реагента. Допустимое мол рное соотношение концентраций и реагента 1:1-10. При меньшем содержании нитрита убыль концентрации сульфонафтолазбрезорцина составл ет менее 10% и не может быть надежно зафиксирована , а при более высоком нарушаетс  линейность градуировочного графика.

Дл  определени  остаточной концентрации реагента при концентрации нитрита 2 М измер ют интенсивность флуоресценции его комплексного соединени  с галлием, котора  при концентрации галли  1 М практически посто нна в интервале рН 2-5. Градуировочные графики линейны в интервале концентраций нитрата 1 - 5 Ю 8 М и 2 - - 5 Ю 8 М (концентраци  реагента 1 , врем  реакции 40 и 120 мин соответственно ). Предел обнаружени  способа равен 1,5 ЮМ, или 0,07 кг/мл. Определению 1 нитрата не мешают до 1 мг щелочных , щелочно-земельных элемейтов, аммони , до 100 мкг алюмини , нитрата, до 50 мг фосфата, до 10 мкг железа (111) и меди, до 5 мкг сульфида.

Таким образом способ может быть использован дл  определени  следовых концентраций нитрита в питьевой воде, в которой содержание указанных компонен- .тов значительно ниже предельных.

Достигнутый нами низкий предел обнаружени  способа (в 3 раза ниже, чем у прототипа ) обусловлен высокой чувствительностью метода определени  остаточной концентрации реагента. Более простой набор химических операций при осуществлении

способа по сравнению с прототипом сокращает врем  выполнени  определени  почти в 2 раза. Наконец, улучшение сходимости результатов обусловлено высокой устойчивостью реагента в водном растворе и расходованием его только при взаимодействии с нитритом. В отличие от прототипа, способ основан не на измерении концентрации образовавшегос  продукта реакции, а остаточной концентрации реагента, не вступившего в реакцию с нитритом.

Сульфонафтолазорезорцин дл  определени  концентрации анионов неорганических кислот используетс  впервые.

П р и м е р 1. Построение градуировочных графиков в интервалах концентраций нитратаб- 10-2 М.

При построении градуировочного графика в первом интервале в р д мерных колб

емкостью 10 мл помещают 0.0-1,0 мл (с шагом 0,1 мл)5 10 раствора нитрата натри , приливают по 1 мл 1 М оаствора сол ной кислоты и по 1 мл 1 10 раствора сульфо- нафтолазорезорцина. Разбавл ют содержимое колб водой до метки, перемешивают и нагревают при 55°С в течение 40 мин. Растворы охлаждают, эликвотные порции 1 мл каждого раствора перенос т в мерные колбы емкостью 10 мл. приливают по 1 мл 0.01

м раствора нитрата галли , разбавл ют до метки водой, перемешивают и измер ют интенсивность флуоресценции (длина волны возбуждени  540 нм. длина волны регистрации 600 нм). Градуировочный график стро т

в координатах: интенсивность флуоресценции - концентраци  нитрита в растворе.

Построение градуировочного графика в интервале концентраций нитрата 2 Ю 9 - 2 М провод т аналогично, использу 

2 М раствор нитрата и 5 М раствор реагента, увеличива  врем  взаимодействи  до 120 мин.

П р и м е р 2. Определение нитрита в модельных растворах, содержащих 5 и 20

мкг/л нитрита.

Аликвотную порцию модельного раствора , содержащего 20 мкг/л нитрита, 50 мг/л нитрата и 1 мг/л железа помещают в мерную колбу ёмкостью 10 мл и выполн ют

все операции, описанные в примере 1 при построении градуировочного графика в интервале концентраций 5 - 5 М, начина  с добавлени  раствора сол ной кислоты, и после измерени  интенсивности

флуоресценции наход т содержание нитрита при помощи этого графика.

Результаты анализа приведены в таблице ).

При анализе модельного раствора, содержащего 2 мкг/л нитрита, отбирают аликвотную порцию 2 мл, помещают ее в мерную колбу емкостью 10 мл и выполн ют все операции , описанные в примере 1 при построении градуировочного графика в интервале концентраций 2 - 2 М. После измерени  интенсивности флуоресценции содержание нитрита наход т при помощи этого графика.

Пример 3. Определение нитрита в питьевой воде.

Аликвотную порцию воды 2 мл при ожидаемом содержании нитрита 10-100 мкг/л и мл ожидаемом содержании 5-50 мкг/л по иещают в мерную колбу емкостью 10 мл, прлливают 1 мл 1 М раствора сол ной кисло- ы, 1 М раствора сульфонафтолззо- ре;юрцина и разбавл ют до метки еодой. На-ревают 40 мин при 55°С, охлаждают, аликвотную порцию 1 мл перенос т в мер- нуп колбу емкостью 10 мл, приливают 1 мл 0,01 М раствора нитрата галли , разбавл ют

До

метки водой, перемешивают и измер ют

интенсивность флуоресценции в услови х, описанных в примере 1. Содержание нитриt Ф о р м у л а изобретени  Способ флуориметрического определени  нитрит-ионов в растворе, включающий взаимодействие нитрит-ионов с органическим реагентом в кислой среде с последующим измерением интенсивности флуоресценции раствора, по величине кото- рои провод т определение, отлмчающийОбразец

Найдено нитрита, мкг/л

Модельный раствор (20

мкг/л)

Модельный раствор (5

мкг/л)

Вода питьева 

Вода питьева 

0

5

0

5

0

та в воде наход т при помощи градуировочного графика. Результаты приведены в таблице .

Данные, представленные в таблице, показывают, что метод характеризуетс  хорошей сходимостью результатов (относительное стандартное отклонение 0,05-0,06 при содержании нитрита 20-30 мкг/л и 0,15 при содержании 5 мкг/л). Анализ модельных растворов показывает, что метод не содержит систематической ошибки, поскольку полученные нами результаты незначимо отличаютс  от заданного содержани  нитрита в образце.

Таким образом использование предлагаемого способа позвол ет значительно снизить .предел обнаружени  нитрита, что позвол ет анализировать без предварительного концентрировани  чистые воды, содержащие вплоть до 1 мкг/л нитрита, в отличие от прототипа, который позвол ет анализировать образцы, содержащие свыше 5-10 мкг/л (с учетом разбавлени  раствора при подготовке пробы). Кроме того, метод характеризуетс  хорошей сходимостью результатов и незначимой систематической погрешностью. Наконец, врем  анализа образца, содержащего 5-100 мкг/л нитрита, сокращаетс  с 3 ч до 40 мин.

с   тем, что, с целью снижени  предела обнаружени  способа, повышени  воспроизводимости результатов анализа и сокращени  времени анализа, в качестве реагента используют 1-(2 , 4 -дигидроксиа- зо)-2-гидроксинафталин-4-сульфокислоту при мольном отношении последней к нитрит-иону 10-1:1.

Относительное стан- дартное отключение

0.058

0,15

0.57

0,064