RU2272284C1 - Indicator sensitive material for determining micro-amounts of substances - Google Patents

Indicator sensitive material for determining micro-amounts of substances Download PDF

Info

Publication number
RU2272284C1
RU2272284C1 RU2004125304/04A RU2004125304A RU2272284C1 RU 2272284 C1 RU2272284 C1 RU 2272284C1 RU 2004125304/04 A RU2004125304/04 A RU 2004125304/04A RU 2004125304 A RU2004125304 A RU 2004125304A RU 2272284 C1 RU2272284 C1 RU 2272284C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensitive material
solid polymer
polymer carrier
alkyl
indicator
Prior art date
Application number
RU2004125304/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Натали Айратовна Гавриленко (RU)
Наталия Айратовна Гавриленко
Геннадий Михайлович Мокроусов (RU)
Геннадий Михайлович Мокроусов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет
Priority to RU2004125304/04A priority Critical patent/RU2272284C1/en
Priority to PCT/RU2005/000420 priority patent/WO2006025763A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2272284C1 publication Critical patent/RU2272284C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators

Abstract

FIELD: analytical chemistry, possible use for operative control over concentration of admixtures in liquids and gases both under laboratory and field conditions.
SUBSTANCE: in indicating sensitive material hard polymer carrier is made of transparent polymer material containing functional groups, providing inter-molecular interactions with reagent and/or determined substance. Functional groups are selected from row: amide - CONH2, carboxyl - COOH, hydroxyl - OH, nitrile - CN, complex ether - COO, carbonyl - >C=Output, ether -O-, sulfur -containing -SH, -S-,-S=C,-SO3H, -SCN, halogen-containing -CF3, -F, -Cl, -I, organic and non-organic salt-like - (alkyl)acrylates of metals, carboxylates of metals.
EFFECT: indicator sensitive material is simple to manufacture, is capable of reacting to broad range of analyzed substances, and also makes it possible to determine analyzed substances with increased precision at level of maximal allowed and dangerous concentrations in laboratory practice and field conditions in different objects with simplified visual and photo-metric estimate.
1 cl, 10 ex, 3 tbl

Description

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для оперативного контроля концентрации примесей в жидкостях и газах как в лабораторных, так и в полевых условиях.The invention relates to analytical chemistry and can be used for operational control of the concentration of impurities in liquids and gases both in laboratory and in the field.

В аналитической химии для определения ионов металлов широко используют спектрофотометрические методы в ультрафиолетовой и видимой областях. Существует множество комплексообразующих реагентов, которые дают окрашенные комплексы с ионами металлов. Известны оптические химические сенсоры для определения ионов металлов (Каттралл Роберт В. Химические сенсоры. - М.: Научный мир, 2000 - с.87), которые представляют из себя прозрачный твердый поливинилхлоридный носитель (матрицу), в который иммобилизуют аналитический реагент. Такие сенсоры могут быть применены только в лабораторных условиях с использованием спектрофотометра. Кроме того, при иммобилизации реагента в матрицу его необходимо перевести в липофильную форму. Это приводит к увеличению расхода реагента и усложнению изготовления индикаторного чувствительного материала.In analytical chemistry, spectrophotometric methods in the ultraviolet and visible regions are widely used to determine metal ions. There are many complexing agents that give colored complexes with metal ions. Known optical chemical sensors for detecting metal ions (Cattrall Robert V. Chemical sensors. - M .: Scientific world, 2000 - p. 87), which are a transparent solid polyvinyl chloride carrier (matrix) into which the analytical reagent is immobilized. Such sensors can only be used in laboratory conditions using a spectrophotometer. In addition, when immobilizing the reagent into the matrix, it must be converted into a lipophilic form. This leads to an increase in reagent consumption and complicates the manufacture of indicator sensitive material.

Известны также индикаторные чувствительные порошкообразные материалы, которые используются в виде таблеток или в индикаторных трубках для определения ионов металлов, анионов, органических соединений в жидкостях. Индикаторный чувствительный материал представляет собой непрозрачный порошок с реагентом на его поверхности (Золотов Ю.А. Простейшие средства аналитического контроля // Хим. пром., 1997, №6 - с.48-56). Детектирование окрашенных соединений производят визуально. О наличии и количестве анализируемого компонента судят по интенсивности окраски таблетки путем сравнения с эталонной шкалой. За аналитический сигнал для индикаторных трубок принимают длину окрашенной зоны порошка после его контакта с анализируемой жидкостью. Для более точного анализа в зависимости от концентрации определяемого компонента целесообразно использовать трубки с разным диаметром - для низких концентраций около 1 мм, для высоких концентраций - 2-2,5 мм. При инструментальном детектировании непрозрачность порошков обуславливает необходимость измерения количества света, отраженного таблеткой, что снижает точность анализа. Кроме того, для хранения индикаторных трубок необходимы специальные контейнеры.Sensitive sensitive powder materials are also known, which are used in the form of tablets or in indicator tubes to determine metal ions, anions, organic compounds in liquids. Indicator sensitive material is an opaque powder with a reagent on its surface (Yu.A. Zolotov. The simplest means of analytical control // Chem. Prom., 1997, No. 6 - p. 48-56). The detection of colored compounds is carried out visually. The presence and quantity of the analyzed component is judged by the intensity of the color of the tablet by comparison with a reference scale. For the analytical signal for the indicator tubes take the length of the colored zone of the powder after its contact with the analyzed liquid. For a more accurate analysis, depending on the concentration of the component to be determined, it is advisable to use tubes with different diameters - for low concentrations of about 1 mm, for high concentrations - 2-2.5 mm. In instrumental detection, the opacity of the powders necessitates measuring the amount of light reflected by the tablet, which reduces the accuracy of the analysis. In addition, special containers are needed to store indicator tubes.

Для экспресс-тестирования компонентов используют индикаторный чувствительный материал на основе пенополиуретана в виде непрозрачной таблетки белого цвета с иммобилизованным в его объем реагентом. Детектирование окрашенных соединений можно проводить визуально либо с применением специальных приборов, регистрирующих изменение спектральных характеристик чувствительного элемента после сорбции и образования окрашенного соединения (Соросовский образовательный журнал №8, 1998, стр.68). Полная непрозрачность матрицы обуславливает применение отражательной спектроскопии, что приводит, как и в предыдущем случае, к снижению точности измерений. При визуальном контроле о наличии компонента судят по тону появившейся окраски, а о количестве - по ее интенсивности после сравнения с эталонной шкалой, что позволяет получить только полуколичественный результат, ошибка которого может составлять до тридцати процентов.For rapid testing of components, an indicator sensitive material based on polyurethane foam is used in the form of an opaque white tablet with a reagent immobilized in its volume. Detection of colored compounds can be carried out visually or using special instruments that record changes in the spectral characteristics of the sensitive element after sorption and the formation of a colored compound (Soros Educational Journal No. 8, 1998, p. 68). The complete opacity of the matrix causes the use of reflective spectroscopy, which leads, as in the previous case, to a decrease in the accuracy of measurements. During visual inspection, the presence of a component is judged by the tone of the color that appears, and the quantity is judged by its intensity after comparison with the reference scale, which allows only a semi-quantitative result, the error of which can be up to thirty percent.

Индикаторный чувствительный материал (ИЧМ) для экспресс-тестирования следов веществ (патент РФ №2067297, МПК 6 G 01 N 31/22, G 01 N 27/416), выбранный в качестве прототипа, включает твердый носитель, реагент и отбеливатель в виде выпускаемого промышленностью белофора для повышения контрастности, что приводит к увеличению чувствительности визуального тестирования. В качестве твердого носителя используют полимерные волокнистые материалы с элементарными звеньями целлюлозы или полиамида, а в качестве реагента используют реагент с высокой селективностью по отношению к определяемому иону. Недостатком этого ИЧМ является необходимость применения реагентов, у которых εMRHR≥1000, где εHR - молярный коэффициент поглощения реагента, εMR - молярный коэффициент поглощения комплекса реагента с определяемым компонентом. Уменьшение этого отношения приводит к значительному снижению чувствительности в области низких концентраций (Г.Д.Брыкина и др. Твердофазная спектрофотометрия. ЖАХ, 1995, том 50, №5, с.484). Кроме того, у прототипа сложная и многоступенчатая технология получения ИЧМ, связанная с тем, что твердый носитель обрабатывают раствором белофора при медленном кипении и перемешивании в течение 5-10 минут, потом промывают дистиллированной водой и высушивают для хранения или сразу обрабатывают раствором реагента. Собственно анализ ведут в динамическом режиме при пропускании анализируемой жидкости через насадку с размещенным в ней ИЧМ со скоростью 30 мл/мин.Sensitive indicator material (HMI) for rapid testing of traces of substances (RF patent No. 2067297, IPC 6 G 01 N 31/22, G 01 N 27/416), selected as a prototype, includes a solid carrier, reagent and bleach in the form of manufactured the biofore industry to increase contrast, which leads to an increase in the sensitivity of visual testing. Polymeric fibrous materials with elementary units of cellulose or polyamide are used as a solid support, and a reagent with high selectivity with respect to the ion being determined is used as a reagent. The disadvantage of this HMI is the need to use reagents for which ε MR / ε HR ≥1000, where ε HR is the molar absorption coefficient of the reagent, ε MR is the molar absorption coefficient of the reagent complex with the determined component. A decrease in this ratio leads to a significant decrease in sensitivity in the region of low concentrations (GD Brykina et al. Solid-phase spectrophotometry. ZhAH, 1995, volume 50, No. 5, p. 484). In addition, the prototype has a complex and multi-stage technology for producing HMI, due to the fact that the solid carrier is treated with a solution of Belofor under slow boiling and stirring for 5-10 minutes, then washed with distilled water and dried for storage or immediately treated with a reagent solution. The actual analysis is carried out in a dynamic mode when the analyzed fluid is passed through a nozzle with an HMI placed at a speed of 30 ml / min.

Задачей предлагаемого изобретения является создание прозрачного индикаторного чувствительного материала, позволяющего упростить визуальную и фотометрическую оценку изменения его окраски после контакта с анализируемым объектом.The objective of the invention is the creation of a transparent indicator sensitive material, which allows to simplify the visual and photometric assessment of changes in its color after contact with the analyzed object.

Поставленная задача решается тем, что предложенный ИЧМ для определения компонентов в анализируемых объектах, включающий, как и прототип, твердый полимерный носитель с реагентом, согласно изобретению твердый полимерный носитель выполнен из прозрачного полимерного материала, содержащего функциональные группы, обеспечивающие межмолекулярные взаимодействия с реагентом и/или определяемым веществом и выбранные из ряда: амидная -CONH2, карбоксильная -СООН, гидроксильная -ОН, нитрильная -CN, сложноэфирная -СОО-, карбонильная >С=O, эфирная -О-, серосодержащая -SH, -S-, -S=C, -SO3Н, -SCN, галогенсодержащая -CF3, -F, -Cl, -I, органические и неорганические солеобразные - (алкил)акрилаты металлов, карбоксилаты металлов.The problem is solved in that the proposed HMI for determining the components in the analyzed objects, including, like the prototype, a solid polymer carrier with a reagent, according to the invention, a solid polymer carrier is made of a transparent polymer material containing functional groups that provide intermolecular interactions with the reagent and / or determined by the substance and selected from the group of amide -CONH 2, -COOH carboxyl, hydroxyl -OH, nitrile -CN, -COO- ester, carbonyl> C = O, -O- ether, gray won -SH, -S-, -S = C, -SO 3 H, -SCN, a halogen -CF 3, -F, -Cl, -I, organic and inorganic salt-like - (alkyl) metal acrylates, metal carboxylates.

Предпочтительно в качестве твердого полимерного носителя использовать сложные полиэфиры, например поликарбонаты [-О-R-О-CO-]n, содержащие в своем составе карбонильные функциональные группы >С=O.It is preferable to use polyesters as a solid polymer carrier, for example, [-O-R-O-CO-] n polycarbonates containing carbonyl functional groups> C = O.

Разумно в качестве твердого полимерного носителя использовать сложные поливиниловые эфиры, например поливинилацетат [-СН2-СН(ОСОСН3)-]n, содержащий в своем составе сложноэфирные функциональные группы -СОО.It is reasonable to use polyvinyl esters, for example, polyvinyl acetate [-CH 2 -CH (OCOCH 3 ) -] n , containing ester functional groups -COO as a solid polymer carrier.

Целесообразно в качестве твердого полимерного носителя использовать полиалкилакрилаты [-СН2-CR(COOR')-]n или их сополимеры с (алкил)акриловой кислотой СН2=CR(COOH) или с солями (алкил)акриловой кислоты (СН2=CR(COO))nMe, например (мет)акрилатами металлов, содержащие в своем составе карбоксильные -СООН, сложноэфирные -СОО функциональные группы, а также карбоксилаты металлов (СН2=CR(COO))nMe.Advantageously as the solid carrier polymer used polyalkylacrylates [-CH 2 -CR (COOR ') -] n, or copolymers thereof with (alk) acrylic acid CH2 = CR (COOH) or salts of (alkyl) acrylic acid (CH 2 = CR (COO)) n Me, for example, (meth) metal acrylates containing carboxyl-COOH, ester-COO functional groups as well as metal carboxylates (CH 2 = CR (COO)) n Me.

Разумно в качестве твердого полимерного носителя использовать полиакрилонитрил [-СН2-CH(CN)-]n или его сополимеры с (алкил)акрилатом СН2=CR(COOR'), стиролом СН2=СН(С6Н5), содержащие в своем составе нитрильные -CN, сложноэфирные -СОО функциональные группы.It is reasonable to use polyacrylonitrile [—CH 2 —CH (CN) -] n or its copolymers with (alkyl) acrylate CH 2 = CR (COOR '), styrene CH 2 = CH (C 6 H 5 ) containing solid polymer support composed of nitrile -CN, ester -COO functional groups.

Предпочтительно в качестве твердого полимерного носителя использовать полиакриламиды [-СН2-CH(CONH2)-]n и/или их сополимеры с (алкил)акрилатом СН2 = CR(COOR'), и/или акрилонитрилом СН2=CH(CN), и/или стиролом СН2=CH(С6Н5), содержащие в своем составе амидные -CONH2, нитрильные -CN функциональные группы.Preferably, the polyacrylamides [—CH 2 —CH (CONH 2 ) -] n and / or their copolymers with (alkyl) acrylate CH 2 = CR (COOR ′) and / or acrylonitrile CH 2 = CH (CN ), and / or styrene CH 2 = CH (C 6 H 5 ) containing amide —CONH 2 , nitrile —CN functional groups.

Для получения прозрачного ИЧМ путем радикальной блочной полимеризации использованы смеси мономеров и веществ, содержащих вышепоименованные функциональные группы. Необходимая форма твердому полимерному носителю придается за счет использования соответствующей полимеризационной формы или после проведения полимеризации - термопрессованием. В первом случае полимерный материал, как правило, формируют в виде тонких пластин большой площади, которые в последующем разрезаются на пластинки нужного размера.To obtain a transparent HMI by radical block polymerization, mixtures of monomers and substances containing the above-mentioned functional groups were used. The necessary form is attached to the solid polymer carrier through the use of the corresponding polymerization form or, after polymerization, by thermal pressing. In the first case, the polymer material, as a rule, is formed in the form of thin plates of large area, which are subsequently cut into plates of the desired size.

Помимо этого, для получения прозрачного ИЧМ используют готовые прозрачные полимеры, которые растворяют в растворителе с реагентом и веществами, содержащими вышепоименованные функциональные группы. Смесь перемешивают до получения однородной массы, после чего вязкий раствор выливают в форму или на плоскопараллельную поверхность материала с плохими адгезивными свойствами, например на фторопластовую подложку, и полученную толстую пленку высушивают. При необходимости последняя разрезается на пластинки (пленки) нужного размера.In addition, to obtain a transparent HMI, ready-made transparent polymers are used, which are dissolved in a solvent with a reagent and substances containing the above-mentioned functional groups. The mixture is stirred until a homogeneous mass is obtained, after which a viscous solution is poured into a mold or on a plane-parallel surface of a material with poor adhesive properties, for example, on a fluoroplastic substrate, and the resulting thick film is dried. If necessary, the latter is cut into plates (films) of the desired size.

Функциональные группы, обеспечивающие межмолекулярные взаимодействия, содержатся как в звеньях оптически прозрачных полимеров, так и вводятся дополнительно, предпочтительнее на стадии формирования полимерного носителя.Functional groups providing intermolecular interactions are contained both in units of optically transparent polymers and are additionally introduced, more preferably at the stage of formation of the polymer carrier.

Сформированный индикаторный материал при необходимости его хранения запечатывается в полиэтилен; последнее является обязательным, если в качестве реагентов используются вещества, чувствительные по отношению к кислороду и влаге.The formed indicator material, if necessary, is sealed in polyethylene; the latter is mandatory if substances sensitive to oxygen and moisture are used as reagents.

В дальнейшем сущность изобретения иллюстрируется примерами.Further, the invention is illustrated by examples.

Пример 1. Прозрачный полимерный материал со звеньями полиметилметакрилата - сополимер метилметакрилата с метакрилатом, полученный методом радикальной полимеризации в плоскопараллельной форме, вырезают в виде прямоугольных пластин площадью 1 см2 и толщиной 0,1 см. Для получения индикаторного материала на ионы железа (II, III) пластину носителя в течение 5 минут обрабатывают 0,5% раствором реагента (2,2'-дипиридил или 1,10-фенантролин) в уксуснокислом буфере с рН 4,7. Для определения содержания Fe (II, III) полученный чувствительный индикаторный материал помещают в 50 мл анализируемого раствора, содержащего 1 мл 1% раствора аскорбиновой кислоты или гидроксиламина солянокислого для восстановления Fe (III) в Fe (II), перемешивают (встряхиванием или мешалкой) в течение 20-30 минут. После этого пластины подсушивают между листами фильтровальной бумаги и проводят определение железа путем:Example 1. A transparent polymer material with polymethyl methacrylate units — a copolymer of methyl methacrylate with methacrylate, obtained by radical polymerization in plane-parallel form, is cut out in the form of rectangular plates with an area of 1 cm 2 and a thickness of 0.1 cm. To obtain indicator material for iron ions (II, III ) the carrier plate is treated for 5 minutes with a 0.5% solution of the reagent (2,2'-dipyridyl or 1,10-phenanthroline) in acetic acid buffer with a pH of 4.7. To determine the content of Fe (II, III), the obtained sensitive indicator material is placed in 50 ml of the analyzed solution containing 1 ml of a 1% solution of ascorbic acid or hydroxylamine hydrochloride to restore Fe (III) in Fe (II), mixed (by shaking or stirrer) in within 20-30 minutes. After that, the plates are dried between sheets of filter paper and the determination of iron is carried out by:

- измерения оптической плотности пластин при длине волны 510 нм; концентрацию ионов железа определяют по предварительно построенным градуировочным графикам (зависимость оптической плотности от концентрации определяемого элемента). Предел обнаружения (ПрО) - 0,01 мг/л.- measuring the optical density of the plates at a wavelength of 510 nm; the concentration of iron ions is determined by pre-constructed calibration graphs (the dependence of optical density on the concentration of the element being determined). The detection limit (PrO) is 0.01 mg / L.

Другой способ нахождения содержания железа - визуальный - путем сравнения интенсивности окраски с ранее построенной шкалой в интервале определяемых концентраций (предел обнаружения в данном случае составляет 0,04 мг/л). Результаты приведены в таблице 1.Another way to find the iron content is visual - by comparing the color intensity with a previously constructed scale in the range of determined concentrations (the detection limit in this case is 0.04 mg / l). The results are shown in table 1.

Использование для формирования ИЧМ других твердых полимерных носителей из ряда (алкил)акрилатов и их сополимеров дает аналогичные результаты. Основные результаты сведены в таблице 1.The use of other solid polymer carriers from the series of (alkyl) acrylates and their copolymers for the formation of the HMI provides similar results. The main results are summarized in table 1.

Пример 2. Прозрачный полимерный материал - полимерный материал со звеньями полиметилметакрилата - сополимер метилметакрилата со стиролом, полученный методом радикальной полимеризации с последующим термопрессованием в виде прямоугольных пластин площадью 1 см2 и толщиной 0,05 см. Для получения индикаторного материала на аскорбиновую кислоту (витамин С) пластину обрабатывают 0,5% раствором реагента (2,2'-дипиридил или 1,10-фенантролин) в ацетатном буфере в течение 5 минут, затем - раствором Fe (III) концентрации 0,3 мг/л. Полученный индикаторный материал помещают в 50 мл анализируемого раствора и встряхивают в течение 30 минут. После контакта с анализируемым раствором пластины подсушивают между фильтровальной бумагой. Определение содержания аскорбиновой кислоты в анализируемом растворе проводят аналогично примеру 1. Результаты приведены в таблице 1.Example 2. A transparent polymeric material — a polymeric material with polymethyl methacrylate units — a copolymer of methyl methacrylate with styrene obtained by radical polymerization followed by thermal pressing in the form of rectangular plates with an area of 1 cm 2 and a thickness of 0.05 cm. To obtain indicator material for ascorbic acid (vitamin C ) the plate is treated with a 0.5% solution of the reagent (2,2'-dipyridyl or 1,10-phenanthroline) in acetate buffer for 5 minutes, then with a solution of Fe (III) at a concentration of 0.3 mg / L. The resulting indicator material is placed in 50 ml of the analyzed solution and shaken for 30 minutes. After contact with the analyzed solution, the plates are dried between filter paper. The determination of the content of ascorbic acid in the analyzed solution is carried out analogously to example 1. The results are shown in table 1.

Пример 3. Прозрачный полимерный материал - сополимер акриламида с (мет)акрилатом, полученный радикальной полимеризацией в плоской форме, вырезают в виде прямоугольных пластин площадью 1 см2 и толщиной 0,1 см. Для получения чувствительного индикаторного материала на ртуть (II) вводят в носитель дитизонат меди, обрабатывая его раствором дитизона в четыреххлористом углероде, затем раствором сульфата меди в течение 0,5 мин. Полученный индикаторный материал помещают в 100 мл анализируемого раствора, последний доводят до рН 1-2, встряхивают в течение 30 минут. После контакта с анализируемым раствором пластины подсушивают между листами фильтровальной бумаги. Определение содержания Hg (II) в анализируемом растворе проводят инструментальным и визуальным способами:Example 3. A transparent polymeric material - a copolymer of acrylamide with (meth) acrylate, obtained by radical polymerization in a flat form, cut out in the form of rectangular plates with an area of 1 cm 2 and a thickness of 0.1 cm. To obtain a sensitive indicator material for mercury (II) is introduced into a copper dithizonate carrier, treating it with a solution of dithizone in carbon tetrachloride, then with a solution of copper sulfate for 0.5 min. The resulting indicator material is placed in 100 ml of the analyzed solution, the latter adjusted to pH 1-2, shaken for 30 minutes. After contact with the analyzed solution, the plates are dried between sheets of filter paper. Determination of the content of Hg (II) in the analyzed solution is carried out by instrumental and visual methods:

1) снимают оптическую плотность пластин при длине волны 490 нм, концентрацию ртути (II) определяют по предварительно построенным градуировочным графикам (зависимость оптической плотности от концентрации определяемого элемента);1) remove the optical density of the plates at a wavelength of 490 nm, the concentration of mercury (II) is determined by pre-constructed calibration graphs (the dependence of optical density on the concentration of the element being determined);

2) изменение окраски чувствительного индикаторного материала сравнивают визуально с ранее построенной шкалой в интервале определяемых концентраций от содержания Hg (II), равного 0,02 мг/л.2) the color change of the sensitive indicator material is compared visually with a previously constructed scale in the range of determined concentrations from the content of Hg (II) equal to 0.02 mg / L.

Результаты приведены в таблице 1.The results are shown in table 1.

Помимо этого, в таблице 1 приведены результаты примеров 4-9.In addition, table 1 shows the results of examples 4-9.

Пример 10. Индикаторный чувствительный материал на сумму тяжелых металлов.Example 10. Indicator sensitive material in the amount of heavy metals.

Навеску 1-(2-пиридилазо)-нафтола (0,01 г) растворяют в нескольких каплях этилового спирта. Добавляется 0,2 г пропиленкарбоната и полиэтиленгликоля, 3 мл смеси метиленхлорида с дихлорэтаном (1:1). Смесь перемешивается до получения однородной массы, после чего раствор выливается на фторопластовую подложку. Нанесенную пленку (слой) подсушивают на воздухе или в камере термостата при 40°С. Полученный индикаторный чувствительный материал помещают в 50 мл раствора, содержащего 0,002-0,05 мг тяжелых металлов (Zn, Cd, Pb, Cu) и перемешивают в течение 20-30 минут. После контакта с анализируемым раствором ИЧМ подсушивают между фильтровальной бумагой. Определение суммарного содержания тяжелых металлов в анализируемом растворе проводят двумя способами:A portion of 1- (2-pyridylazo) naphthol (0.01 g) is dissolved in a few drops of ethyl alcohol. 0.2 g of propylene carbonate and polyethylene glycol, 3 ml of a mixture of methylene chloride with dichloroethane (1: 1) are added. The mixture is mixed until a homogeneous mass is obtained, after which the solution is poured onto a fluoroplastic substrate. The applied film (layer) is dried in air or in a thermostat chamber at 40 ° C. The obtained indicator sensitive material is placed in 50 ml of a solution containing 0.002-0.05 mg of heavy metals (Zn, Cd, Pb, Cu) and stirred for 20-30 minutes. After contact with the analyzed solution, the HMI is dried between filter paper. The determination of the total content of heavy metals in the analyzed solution is carried out in two ways:

1) снимают оптическую плотность пленки при длине волны 560 нм, концентрацию суммы тяжелых металлов определяют по предварительно построенным градуировочным графикам (зависимость оптической плотности от концентрации определяемого элемента);1) remove the optical density of the film at a wavelength of 560 nm, the concentration of the sum of heavy metals is determined by pre-constructed calibration graphs (dependence of optical density on the concentration of the element being determined);

2) сравнивают изменение окраски с ранее построенной шкалой в интервале определяемых концентраций.2) compare the color change with a previously constructed scale in the range of determined concentrations.

Результаты измерений приведены в таблице 2. Кроме того, в таблице 2 приведены результаты по примеру 7. The measurement results are shown in table 2. In addition, table 2 shows the results of example 7.

В таблице 3 приведены примеры определения микроколичеств железа и аскорбиновой кислоты в различных объектах.Table 3 shows examples of the determination of trace amounts of iron and ascorbic acid in various objects.

Таким образом, заявленный ИЧМ прост в изготовлении и способен реагировать на широкий круг анализируемых веществ; круг последних определяется задачами анализа. Предложенный ИЧМ позволяет определять анализируемые вещества с повышенной точностью на уровне предельно допустимых и опасных концентраций в лабораторной практике и полевых условиях в различных объектах.Thus, the claimed HMI is simple to manufacture and is able to respond to a wide range of analytes; the range of the latter is determined by the tasks of analysis. The proposed HMI allows you to determine the analytes with increased accuracy at the level of maximum permissible and dangerous concentrations in laboratory practice and field conditions in various objects.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Таблица 2.
Индикаторные чувствительные материалы, полученные путем формирования пленки (слоя) из раствора
Table 2.
Indicator sensitive materials obtained by forming a film (layer) from a solution
No. Полимерный материалPolymer material Определяемый компонентComponent to be defined ПрО, мг/лPro, mg / l Реагент (цвет)Reagent (color) Цвет комплексаComplex color Инструментальное детектированиеInstrumental detection Визуальное детектированиеVisual detection 1one сложные полиэфиры, например поликарбонаты [-O-R-O-CO-]n.polyesters, for example polycarbonates [-ORO-CO-] n . Σтяжелых металловΣ heavy metals 0,0050.005 0,0050.005 1-(2-пиридилазо-2-нафтол) (оранжевый)1- (2-pyridylazo-2-naphthol) (orange) малиново-фиолетовыйraspberry violet 22 сложные поливиниловые эфиры, например поливинилацетат [-CH2-СН(ОСОСН3)-]n.polyvinyl esters, for example polyvinyl acetate [-CH 2 —CH (OCOCH 3 ) -] n . ZnZn 0,0050.005 0,0050.005 1-(2-пиридилазо-2-нафтол) (оранжевый)1- (2-pyridylazo-2-naphthol) (orange) малиновыйcrimson

Таблица 3.
Примеры использования индикаторного чувствительного материала
Table 3.
Examples of use of indicator sensitive material
№ п/пNo. p / p Анализируемый объектAnalyzed object Определяемый компонентComponent to be defined Найдено (Sr)Found (Sr) Инструментальный методInstrumental method Визуальный методVisual method Минеральная водаMineral water 1one «Березовица»"Birch" Fe (II, III)Fe (II, III) 0,05±0,03, мг/л (0,01)0.05 ± 0.03, mg / L (0.01) 0,04±0,02, мг/л (0,01)0.04 ± 0.02, mg / L (0.01) «Чажемто»Chazhemto 0,07±0,02, мг/л (0,007)0.07 ± 0.02, mg / L (0.007) 0,05±0,01, мг/л (0,01)0.05 ± 0.01, mg / L (0.01) Апельсиновый сокOrange juice «J7»"J7" 0,023±0,004,% (0,003)0.023 ± 0.004,% (0.003) 0,03±0,01,% (0,05)0.03 ± 0.01,% (0.05) 22 «Моя семья»"My family" Аскорбиновая кислотаVitamin C 0,016±0,003,% (0,003)0.016 ± 0.003% (0.003) 0,015±0,005,% (0,04)0.015 ± 0.005% (0.04) «Я»"I AM" 0,006±0,003,% (0,003)0.006 ± 0.003% (0.003) 0,008±0,001,% (0,01)0.008 ± 0.001% (0.01) «Тонус»"Tone" 0,024±0,001,% (0,001)0.024 ± 0.001,% (0.001) 0,03±0,01,% (0,01)0.03 ± 0.01,% (0.01)

Claims (7)

1. Индикаторный чувствительный материал для определения микроколичеств веществ в анализируемых объектах, включающий твердый полимерный носитель с реагентом, отличающийся тем, что твердый полимерный носитель выполнен из прозрачного полимерного материала, содержащего функциональные группы, обеспечивающие межмолекулярные взаимодействия с реагентом и/или определяемым веществом и выбранные из ряда: амидная -CONH2, карбоксильная -СООН, гидроксильная -ОН, нитрильная -CN, сложноэфирная -СОО-, карбонильная >С=O, эфирная -O-, серосодержащая -SH, -S-, -S=C, -SO3Н, -SCN, галогенсодержащая -CF3, -F, -Cl, -I, органические и неорганические солеобразные - (алкил)акрилаты металлов, карбоксилаты металлов.1. Indicator sensitive material for determining the micro amounts of substances in the analyzed objects, including a solid polymer carrier with a reagent, characterized in that the solid polymer carrier is made of a transparent polymer material containing functional groups that provide intermolecular interactions with the reagent and / or the substance being determined and selected from series: amide —CONH 2 , carboxylic —COOH, hydroxyl —OH, nitrile —CN, ester —COO—, carbonyl> C = O, ether —O—, sulfur-containing —SH, —S—, —S = C, - SO 3 H, -SCN, halogen-containing-CF 3 , -F, -Cl, -I, organic and inorganic salt-like - (alkyl) metal acrylates, metal carboxylates. 2. Индикаторный чувствительный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого полимерного носителя использованы сложные полиэфиры, например, поликарбонаты [-О-R-О-CO-]n.2. The indicator sensitive material according to claim 1, characterized in that polyesters, for example, polycarbonates [-O-R-O-CO-] n, are used as a solid polymer carrier. 3. Индикаторный чувствительный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого полимерного носителя использованы сложные поливиниловые эфиры, например, поливинилацетат [-CH2CH(ОСОСН3)-]n.3. The indicator sensitive material according to claim 1, characterized in that polyvinyl esters, for example, polyvinyl acetate [-CH 2 CH (OCOCH 3 ) -] n, are used as a solid polymer carrier. 4. Индикаторный чувствительный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого полимерного носителя использованы полиалкилакрилаты [-CH2-CR(COOR')-]n или их сополимеры с (алкил)акриловой кислотой.4. The indicator sensitive material according to claim 1, characterized in that the polymeric alkyl acrylates [—CH 2 —CR (COOR ′) -] n or their copolymers with (alkyl) acrylic acid are used as a solid polymer carrier. 5. Индикаторный чувствительный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого полимерного носителя использованы сополимеры полиалкилакрилата с солями (алкил)акриловой кислоты.5. The indicator sensitive material according to claim 1, characterized in that copolymers of polyalkyl acrylate with salts of (alkyl) acrylic acid are used as a solid polymer carrier. 6. Индикаторный чувствительный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого полимерного носителя использованы полиакрилонитрил [-СН2-CH(CN)-]n или его сополимеры с (алкил)акрилатом, стиролом.6. The indicator sensitive material according to claim 1, characterized in that polyacrylonitrile [—CH 2 —CH (CN) -] n or its copolymers with (alkyl) acrylate, styrene are used as a solid polymer carrier. 7. Индикаторный чувствительный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого полимерного носителя использованы полиакриламиды [-СН2-CH(CONH2)-]n и/или их сополимеры с (алкил)акрилатом, и/или акрилонитрилом, и/или стиролом.7. The indicator sensitive material according to claim 1, characterized in that the polyacrylamides [—CH 2 —CH (CONH 2 ) -] n and / or their copolymers with (alkyl) acrylate and / or acrylonitrile are used as a solid polymer carrier; and / or styrene.
RU2004125304/04A 2004-08-18 2004-08-18 Indicator sensitive material for determining micro-amounts of substances RU2272284C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125304/04A RU2272284C1 (en) 2004-08-18 2004-08-18 Indicator sensitive material for determining micro-amounts of substances
PCT/RU2005/000420 WO2006025763A1 (en) 2004-08-18 2005-08-15 Sensitive indicator material for determining substance microquantities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125304/04A RU2272284C1 (en) 2004-08-18 2004-08-18 Indicator sensitive material for determining micro-amounts of substances

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2272284C1 true RU2272284C1 (en) 2006-03-20

Family

ID=36000327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004125304/04A RU2272284C1 (en) 2004-08-18 2004-08-18 Indicator sensitive material for determining micro-amounts of substances

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2272284C1 (en)
WO (1) WO2006025763A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638929C1 (en) * 2016-11-17 2017-12-19 Михаил Алексеевич Гавриленко Method of producing polymethyl methacrylate for solid-phase extraction

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU958428A1 (en) * 1980-11-14 1982-09-15 Предприятие П/Я А-7815 Process for producing polymeric optical analyzer of ammoia in gas phase
SU1767414A1 (en) * 1990-04-06 1992-10-07 Государственный научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной промышленности Composition for indicator tape treatment for chlorohydrogen or ammonia identification
RU2043628C1 (en) * 1992-09-28 1995-09-10 Арендная организация - Научно-исследовательский и проектный институт химико-фотографической промышленности Material changing color by contact with water
JPH07243973A (en) * 1994-03-04 1995-09-19 Ebara Res Co Ltd Detecting material for acid gas or alkaline gas, manufacture thereof, and detecting device therefor
RU2067297C1 (en) * 1994-04-25 1996-09-27 Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН Indicator sensitive material for proximity testing of traces of substance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638929C1 (en) * 2016-11-17 2017-12-19 Михаил Алексеевич Гавриленко Method of producing polymethyl methacrylate for solid-phase extraction

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006025763A1 (en) 2006-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Henry et al. Optical interrogation of molecularly imprinted polymers and development of MIP sensors: a review
Wang et al. A molecularly imprinted photonic polymer sensor with high selectivity for tetracyclines analysis in food
US20140186970A1 (en) Imprinted photonic polymers and methods for their preparation and use
Oehme et al. The effect of polymeric supports and methods of immobilization on the performance of an optical copper (II)-sensitive membrane based on the colourimetric reagent Zincon
JP2866201B2 (en) Method for activating polyanion fluorescent dyes in low dielectric media with quaternary onium compounds
Papkovsky et al. Biosensors on the basis of luminescent oxygen sensor: the use of microporous light-scattering support materials
EP0313655B1 (en) Oxygen concentration probe
US20060240560A1 (en) Microsphere optical ion sensors based on doped silica gel templates
Hashemi et al. Preparation of a novel optical sensor for low pH values using agarose membranes as support
Niu et al. Time-gated fluorescence sensor for trace water content determination in organic solvents based on covalently immobilized europium ternary complex
CN110108683B (en) Preparation method of ratio oxygen sensing film for dissolved oxygen content detection
Cao et al. A sulfamethoxazole molecularly imprinted two-dimensional photonic crystal hydrogel sensor
US8242203B2 (en) Covalently attached nile blue derivatives for optical sensors
Wolfbeis Fluorescence-based ion sensing using potential-sensitive dyes
Abdel Aziz et al. A Novel Fluorimetric Bulk Optode Membrane Based on NOS Tridentate Schiff Base for Selective Optical Sensing of Al 3+ Ions
RU2272284C1 (en) Indicator sensitive material for determining micro-amounts of substances
Kaewtong et al. A solvatochromic-based sensor for chromium (III) in real systems
Wang et al. State‐of‐the‐art molecular imprinted colorimetric sensors and their on‐site inspecting applications
Savvin et al. Optical chemical sensors (Micro-and Nanosystems) for analysis of liquids
JPH07243973A (en) Detecting material for acid gas or alkaline gas, manufacture thereof, and detecting device therefor
JP2002535623A (en) Optical-chemical sensor for detecting chloride
Wang et al. Molecularly imprinted polymer based on chemiluminescence imaging for the chiral recognition of dansyl-phenylalanine
US5196347A (en) Method for measuring oxygen concentration
Mohr Polymers for optical sensors
Isha et al. Optical fibre chemical sensor for trace vanadium (V) determination based on newly synthesized palm based fatty hydroxamic acid immobilized in polyvinyl chloride membrane

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130819