RU2557930C1 - Method of quantitative determination of concentration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride in water solution - Google Patents

Method of quantitative determination of concentration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride in water solution Download PDF

Info

Publication number
RU2557930C1
RU2557930C1 RU2014122699/15A RU2014122699A RU2557930C1 RU 2557930 C1 RU2557930 C1 RU 2557930C1 RU 2014122699/15 A RU2014122699/15 A RU 2014122699/15A RU 2014122699 A RU2014122699 A RU 2014122699A RU 2557930 C1 RU2557930 C1 RU 2557930C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phmg
water
solution
range
concentrations
Prior art date
Application number
RU2014122699/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анастасия Алексеевна Артемьева
Татьяна Олеговна Самарина
Михаил Константинович Беклемишев
Константин Михайлович Ефимов
Александр Иванович Дитюк
Original Assignee
Региональная общественная организация-Институт эколого-технологических проблем (РОО ИЭТП)
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 Региональная общественная организация-Институт эколого-технологических проблем (РОО ИЭТП) filed Critical Региональная общественная организация-Институт эколого-технологических проблем (РОО ИЭТП)
Priority to RU2014122699/15A priority Critical patent/RU2557930C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2557930C1 publication Critical patent/RU2557930C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to analytical chemistry, namely to method of determining concentration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride (PHMG) in water of different type. Method is based on interaction of PHMG cations with reagent representing preliminarily obtained colloidal solution of negatively charged silver particles in citrate buffer. In the course of determination aggregates of nanoparticles, Rayleigh scattering of which is measured by synchronous scanning of fluorescence spectrum with zero difference of emission and registration wavelengths, are formed; signal is measured at 485 nm. In tap water linearity of calibration curve is observed in the range 0.07-2.2 mg/l, in sewage water of stormwater drain - in the range 0.007-0.7 and 0.7-2.2 mg/l, relative standard deviation constitutes 0.02-0.03. Determination of PHMG (4·10M PHMG in pure water) is not prevented by presence of admixtures in quantity not higher than: 0.05 M of NaCl, 200 mg/l of calcium ions, 120 mg/l of magnesium ions, 0.5 mg/l of copper (II) ions, 0.14 mg/l of sodium n-dodecylsulphate, 0.1 mg/l of humic acids, 0.25 mg/l of non-ionic surfactants, 0.025 mg/l of cationic surfactants, 0.1 mg/l of bovine serum albumin, 2.5 mg/l of polyethyleneimine.EFFECT: application of method makes it possible to extend range of determinable PHMG concentrations in water, in particular determine PHMG concentrations in sewage water at the level of MPC for water of fishery purposes (0,01 mg/l) and lower.4 tbl, 3 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения концентрации гидрохлорида полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) в водах, и может быть использовано в практике лабораторий промышленных предприятий, а также санитарно-эпидемиологических станциях для контроля содержания гидрохлорида ПГМГ.The invention relates to analytical chemistry, and in particular to a method for determining the concentration of polyhexamethylene guanidine hydrochloride (PHMG) in waters, and can be used in the practice of laboratories of industrial enterprises, as well as sanitary and epidemiological stations for monitoring the content of PHMG hydrochloride.

Полигексаметиленгуанидин - эффективный дезинфектант, нетоксичный для теплокровных, но уничтожающий одноклеточные организмы и потому нормируемый в водах на довольно низком уровне (ПДК в воде водоемов и водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования - 0,1 мг/л (Постановление Министерства здравоохранения РФ от 30 апреля 2003 г. №78; Кротов Ю.А., Карелин А.О., Лойт А.О. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде (под редакций Ю.А. Кротова). Справочник. - СПб.: Мир и семья, 2000. 360 с); в воде водоемов рыбохозяйственного назначения - 0,01 мг/л (Приказ Государственного Комитета Российской Федерации по рыболовству от 28 апреля 1999 г. №96 «О рыбохозяйственных нормативах»).Polyhexamethylene guanidine is an effective disinfectant, non-toxic for warm-blooded, but destroying single-celled organisms and therefore normalized in waters at a rather low level (MPC in water of reservoirs and water bodies of drinking, cultural and domestic water use - 0.1 mg / l (Resolution of the Ministry of Health of the Russian Federation dated April 30, 2003 No. 78; Krotov Yu.A., Karelin A.O., Loyt A.O. Maximum permissible concentrations of chemicals in the environment (edited by Yu.A. Krotov). Peace and family, 2000.360 s); in the water of reservoirs for fishery purposes - 0.01 mg / l (Order of the State Committee of the Russian Federation for Fisheries of April 28, 1999 No. 96 “On Fishery Standards”).

Известен титриметрический способ определения ПГМГ методом двухфазного (вода-хлороформ) титрования в щелочной среде по Эптону в присутствии лаурилсульфата натрия в качестве индикатора при добавлении смеси катионного красителя димидиум-бромида и анионного красителя дисульфина голубого VN 150 (Инструкция №26-БМ/08 по применению средства дезинфицирующего «Тетрамин» фирмы ЗАО «Петроспирт», Россия, для дезинфекции биологического материала). При этом одновременно оттитровывают четвертичные аммониевые соединения, N,N-бис(3-аминопропил)додециламин и ПГМГ. Способ не требует градуировки, однако неселективен, дорог, многоэтапен, длителен и пригоден только для концентрированных растворов ПГМГ.A known titrimetric method for determining PHMG by two-phase (water-chloroform) titration in an alkaline medium according to Epton in the presence of sodium lauryl sulfate is used as an indicator when adding a mixture of cationic dye dimidium bromide and anionic dye disulfine blue VN 150 (Instruction No. 26-BM / 08 for use Tetramin disinfectants from Petrospirt CJSC, Russia, for disinfection of biological material). At the same time, quaternary ammonium compounds, N, N-bis (3-aminopropyl) dodecylamine and PHMG are titrated. The method does not require calibration, however, it is non-selective, expensive, multi-stage, long-lasting and suitable only for concentrated PHMG solutions.

Известен способ определения ПГМГ, основанный на эффекте метахромазии при образовании ассоциатов с красителями, из которых наиболее эффективен эозин (Пат. РФ №2252413, кл. G01N 21/78, 2005 г.).A known method for the determination of PHMG based on the effect of metachromasia in the formation of associates with dyes, of which eosin is most effective (Pat. RF No. 2252513, class G01N 21/78, 2005).

Процедура определения проста и сводится к добавлению в анализируемый раствор буферного раствора (смесь растворов цитрата натрия и соляной кислоты), натриевой соли эозина и фотометрированию раствора через 15 мин при 545 нм. Нижняя граница определяемых концентраций - 0,05 мг/л. Для определения меньших концентраций ПГМГ (от 0,005 мг/л) пробу анализируемой воды (300 мл) упаривают на водяной бане до объема 25 мл.The determination procedure is simple and boils down to adding a buffer solution (a mixture of sodium citrate and hydrochloric acid solutions), eosin sodium salt to the analyzed solution, and photometric solution after 15 min at 545 nm. The lower limit of the determined concentrations is 0.05 mg / l. To determine lower concentrations of PHMG (from 0.005 mg / l), a sample of the analyzed water (300 ml) is evaporated in a water bath to a volume of 25 ml.

Недостатком известного решения является недостаточный диапазон определяемых концентраций.A disadvantage of the known solution is the insufficient range of detectable concentrations.

Наиболее близким решением к предлагаемому является способ определения концентрации ПГМГ, основанный на агрегации наночастиц золота катионами ПГМГ (Пат. РФ №2460998, кл. G01N 33/18, 2012 г. ). В этом способе в качестве реагента используют водный раствор наночастиц золота, продукт взаимодействия которых с ПГМГ концентрируют на пенополиуретане и затем проводят анализ концентрата с помощью спектрофотометра непосредственно в матрице пенополиуретана при длине волны светопоглощения агрегатов. При этом можно использовать мини-спектрофотометр, например калибратор мониторов Eye-One. Способ прост и удобен, не требует сложного оборудования и специально обученного персонала.The closest solution to the proposed one is a method for determining the concentration of PHMG based on the aggregation of gold nanoparticles with cations of PHMG (Pat. RF No. 2460998, CL G01N 33/18, 2012). In this method, an aqueous solution of gold nanoparticles is used as a reagent, the interaction product of which with PHMG is concentrated on polyurethane foam and then the concentrate is analyzed using a spectrophotometer directly in the polyurethane foam matrix at the wavelength of light absorption of the aggregates. You can also use a mini spectrophotometer, such as an Eye-One monitor calibrator. The method is simple and convenient, does not require sophisticated equipment and specially trained personnel.

Недостатки прототипа: диапазон определяемых концентраций (0,05-0,2 мг/л ПГМГ) довольно узок, при этом не достигается предельно допустимая концентрация ПГМГ в воде рыбохозяйственного водоема - 0,01 мг/л (Приказ Государственного Комитета Российской Федерации по рыболовству от 28 апреля 1999 г. №96 «О рыбохозяйственных нормативах»).The prototype disadvantages: the range of detectable concentrations (0.05-0.2 mg / l PHMG) is rather narrow, while the maximum permissible concentration of PHMG in the water of the fishery reservoir is not reached - 0.01 mg / l (Order of the State Committee of the Russian Federation on Fisheries from April 28, 1999 No. 96 “On Fishery Standards”).

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение диапазона определяемых концентраций ПГМГ, в том числе понижение нижней границы определяемых концентраций ПГМГ ниже ПДК для воды водоемов рыбохозяйственного назначения, при сохранении простоты метода.The technical task of the invention is to expand the range of detectable concentrations of PHMG, including lowering the lower boundary of the determined concentrations of PHMG below the MPC for water of fishery ponds, while maintaining the simplicity of the method.

Для достижения поставленной задачи в способе количественного определения концентрации гидрохлорида полигексаметиленгуанидина в водном растворе, включающем внесение в анализируемый раствор реагента, вызывающее взаимодействие реагента с гидрохлоридом полигексаметиленгуанидина, и последующий анализ полученного продукта, в качестве реагента используют коллоидный раствор наночастиц серебра в цитратном буфере, а анализ полученного продукта проводят методом спектроскопии рэлеевского рассеяния путем построения градуировочных графиков в диапазоне 0,07-2,2 мг/л при определении ПГМГ в водопроводной воде и в диапазоне 0,007-0,7 мг/л или 0,7-2,2 мг/л при определении ПГМГ в сточной воде.To achieve the objective in a method for quantitatively determining the concentration of polyhexamethylene guanidine hydrochloride in an aqueous solution, including introducing a reagent into the test solution, causing the reagent to react with polyhexamethylene guanidine hydrochloride, and subsequent analysis of the obtained product, a colloidal solution of silver nanoparticles in citrate buffer is used as a reagent, and the analysis of the obtained silver nanoparticles the product is carried out by Rayleigh scattering spectroscopy by constructing calibration graphs in the range 0,07-2,2 mg / l in the determination of PHMG in tap water and in the range of 0,007-0,7 mg / l or 0,7-2,2 mg / l in the determination of PHMG in the waste water.

Сущность изобретения поясняется следующим образом.The invention is illustrated as follows.

Получение реагента (раствора наночастиц серебра). Наночастицы серебра (НЧС) получали в две стадии. На первой стадии применяли методику, предложенную для получения зародышей наночастиц (Jana N.R., Gearheart L., Murphy C.J. Wet chemical synthesis of silver nanorods and nanowires of controllable aspect ratio. // Chem. Commun. 2001. V. 7. P. 617-618; Богатырев B.A., Дыкман Л.А., Хлебцов Н.Г. Методы синтеза наночастиц с плазмонным резонансом. Саратов, 2009. С. 22.). На этой стадии нитрат серебра восстанавливали боргидридом натрия, используя в качестве стабилизатора трехзамещенный цитрат натрия. В результате получали раствор НЧС диаметром 4±2 нм. На второй стадии синтеза раствор, полученный на первой стадии, нагревали с избытком цитрата натрия. Максимум спектра поглощения получаемых при этом НЧС - 392-396 нм (в среднем 394 нм).Obtaining a reagent (solution of silver nanoparticles). Silver nanoparticles (NPPs) were obtained in two stages. At the first stage, the technique proposed for the preparation of nanoparticle nuclei was used (Jana NR, Gearheart L., Murphy CJ Wet chemical synthesis of silver nanorods and nanowires of controllable aspect ratio. // Chem. Commun. 2001. V. 7. P. 617- 618; Bogatyrev BA, Dykman L.A., Khlebtsov N.G. Methods for the synthesis of nanoparticles with plasmon resonance (Saratov, 2009, p. 22.). At this stage, silver nitrate was reduced with sodium borohydride using trisubstituted sodium citrate as stabilizer. As a result, an NSF solution with a diameter of 4 ± 2 nm was obtained. In the second stage of the synthesis, the solution obtained in the first stage was heated with an excess of sodium citrate. The maximum absorption spectrum of the resulting NPPs is 392-396 nm (average 394 nm).

Принцип определения концентрации ПГМГ.The principle of determining the concentration of PHMG.

При взаимодействии катионов ПГМГ с отрицательно заряженными наночастицами серебра образуются агрегаты, усиливающие рэлеевское рассеяние раствора. Оптимальное значение pН измеряемого раствора лежит в области 8,2-8,8. Это значение задается цитратным буфером, в котором готовят раствор наночастиц серебра. Оптимальная концентрация наночастиц - 1·10-6 М. Для построения градуировочного графика предварительно готовят разбавленные растворы ПГМГ (1·10-6, 1·10-5, 1·10-4 и 1·10-3 М) и выдерживают их для дезагрегации полимера при комнатной температуре не менее 24 ч, но не более 12 суток. Растворы меньших концентраций готовят из этих растворов разбавлением. Для измерения интенсивности рассеянного света используют спектрофлуориметр, на котором записывают синхронные спектры флуоресценции растворов, полученных смешением пробы и реагента (разбавленного раствора НЧС). Сканирование осуществляют при нулевой разнице длин волн падающего и рассеянного света (Δλ=0).During the interaction of PHMG cations with negatively charged silver nanoparticles, aggregates are formed that enhance Rayleigh scattering of the solution. The optimal pH value of the measured solution lies in the range of 8.2-8.8. This value is set by citrate buffer, in which a solution of silver nanoparticles is prepared. The optimal concentration of nanoparticles is 1 · 10 -6 M. To build a calibration graph, pre-prepared diluted solutions of PHMG (1 · 10 -6 , 1 · 10 -5 , 1 · 10 -4 and 1 · 10 -3 M) and maintain them for polymer disaggregation at room temperature for at least 24 hours, but no more than 12 days. Solutions of lower concentrations are prepared from these solutions by dilution. To measure the intensity of the scattered light, a spectrofluorimeter is used, on which synchronous fluorescence spectra of solutions obtained by mixing the sample and the reagent (diluted solution of the NPP) are recorded. Scanning is carried out at a zero difference in the wavelengths of the incident and scattered light (Δλ = 0).

Селективность определения ПГМГ.The selectivity of the determination of PHMG.

Определение ПГМГ заявляемым способом весьма селективно. При изучении мешающего влияния посторонних веществ реагент добавляли к содержащей мешающий компонент чистой воде (Millipore) и отдельно - к содержащему мешающий компонент раствору ПГМГ (4·10-7 М, или 0,07 мг/л). За порог мешающего влияния принимали такую концентрацию мешающего вещества, при которой ни фоновый сигнал, ни сигнал 4·10-7 М ПГМГ не изменялся более чем на 5%. Наиболее сильно влияют на сигнал полиэтиленимин (ПЭИ), являющийся, как и ПГМГ, катионным полиэлектролитом (не мешает 0,0025 мг/л ПЭИ, или 6·10-8 М), а также катионное ПАВ - н-цетилтриметиламмония бромид (см. табл. 1). Катионы металлов способны агрегировать наночастицы, поэтому их влияние изучали в присутствии динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА); не мешают 5 мМ солей жесткости (200 мг/л Сa2+, 120 мг/л Mg2+).Determination of PHMG by the claimed method is very selective. When studying the interfering effect of foreign substances, the reagent was added to pure water containing the interfering component (Millipore) and separately to the PHMG solution containing the interfering component (4 · 10 -7 M, or 0.07 mg / L). The threshold of the interfering effect of the interfering taken as the concentration of substance at which the audio background signal, audio signal of 4 × 10 -7 M PHMG not change by more than 5%. Polyethylenimine (PEI), which, like PHMG, is a cationic polyelectrolyte (does not interfere with 0.0025 mg / L PEI, or 6 × 10 -8 M), as well as a cationic surfactant, n-cetyltrimethylammonium bromide, affect the signal most strongly (see table 1). Metal cations are capable of aggregating nanoparticles; therefore, their effect was studied in the presence of disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA); do not interfere with 5 mM hardness salts (200 mg / L Ca 2+ , 120 mg / L Mg 2+ ).

Влияние солевого фона на аналитический сигнал изучали на примере хлорида натрия. На сигнал 4·10-7 М ПГМГ не влияет 0,05 М NaCl; сигнал контрольного образца систематически снижается с ростом концентрации NaCl. Отсутствие влияния 0,05 М NaCl на сигнал 3,7·10-7 М ПГМГ и снижение фонового сигнала 0,001 М NaCl до 10% должно позволить строить градуировочные зависимости для определения ПГМГ на фоне солесодержащих растворов.The effect of salt background on the analytical signal was studied using sodium chloride as an example. The signal 4 · 10 -7 M PHMG is not affected by 0.05 M NaCl; the signal of the control sample systematically decreases with increasing NaCl concentration. The absence of the influence of 0.05 M NaCl on the signal of 3.7 · 10 -7 M PHMG and a decrease in the background signal of 0.001 M NaCl to 10% should allow us to build calibration dependences for the determination of PHMG against the background of saline solutions.

Определение ПГМГ в водах. Характеристики методик определения ПГМГ в сточной воде ливневой канализации и водопроводной воде, а также характеристики градуировочного графика, построенного на депонированной воде, приведены в табл. 2. При определении ПГМГ в сточной воде предел обнаружения составляет 2·10-8 М (0,004 мг/л), а линейность градуировочных зависимостей наблюдается в двух диапазонах: 0,007-0,7 мг/л (4·10-8-4·10-6 М) и 0,7-2,2 мг/л (4·10-6-1,2·10-5 М). При определении ПГМГ в водопроводной воде диапазон определяемых концентраций составляет 0,07-2,2 мг/л (4·10-7-1,3·10-5 М).Determination of PHMG in waters. Characteristics of the methods for the determination of PHMG in wastewater of storm sewers and tap water, as well as the characteristics of the calibration graph built on deposited water, are given in table. 2. When determining PHMG in wastewater, the detection limit is 2 · 10 -8 M (0.004 mg / L), and the linearity of the calibration dependencies is observed in two ranges: 0.007-0.7 mg / L (4 · 10 -8 -4 · 10 -6 M) and 0.7-2.2 mg / L (4 · 10 -6 -1.2 · 10 -5 M). When determining PHMG in tap water, the range of determined concentrations is 0.07-2.2 mg / l (4 · 10 -7 -1.3 · 10 -5 M).

Для сопоставления характеристик заявляемого метода и прототипа в табл. 2 приведены значения пределов обнаружения и диапазоны определяемых концентраций ПГМГ.To compare the characteristics of the proposed method and the prototype in table. 2 shows the values of the detection limits and ranges of the determined concentrations of PHMG.

Как видно из табл. 2, диапазоны определяемых концентраций ПГМГ во всех случаях шире, чем в прототипе. Нижние границы определяемых концентраций ПГМГ в депонированной и сточной водах в 6 раз ниже, чем в прототипе.As can be seen from the table. 2, the ranges of the determined concentrations of PHMG in all cases are wider than in the prototype. The lower boundaries of the determined concentrations of PHMG in deposited and waste water are 6 times lower than in the prototype.

На фиг. 1 в качестве иллюстрации приведен градуировочный график для определения ПГМГ в сточной воде в диапазоне 0,007-0,7 мг/л, представляющий собой зависимость интенсивности рэлеевского рассеяния от логарифма концентрации ПГМГ. Для высоких концентраций ПГМГ (0,7-2,2 мг/л) интенсивность рассеяния пропорциональна концентрации ПГМГ; соответствующий градуировочный график приведен на фиг. 2.In FIG. 1 as an illustration, a calibration graph for the determination of PHMG in wastewater in the range of 0.007-0.7 mg / L, which is the dependence of the Rayleigh scattering intensity on the logarithm of the concentration of PHMG, is shown. For high concentrations of PHMG (0.7–2.2 mg / L), the scattering intensity is proportional to the concentration of PHMG; the corresponding calibration graph is shown in FIG. 2.

Таким образом, для решения технической задачи предлагается способ, в котором предварительно полученный раствор наночастиц серебра используют в качестве реагента, образующего агрегаты с ПГМГ, присутствие которых фиксируют методом спектроскопии рэлеевского рассеяния с помощью спектрофлуориметра. Способ позволяет определять ПГМГ в сточной и водопроводной воде ниже предельно допустимых концентраций.Thus, to solve the technical problem, a method is proposed in which a previously prepared solution of silver nanoparticles is used as a reagent forming aggregates with PHMG, the presence of which is recorded by Rayleigh scattering spectroscopy using a spectrofluorimeter. The method allows to determine PHMG in wastewater and tap water below the maximum permissible concentrations.

Пример 1 (получения реагента - раствора наночастиц серебра).Example 1 (obtaining a reagent - a solution of silver nanoparticles).

В работе следует использовать деионизованную воду, предпочтительно полученную на установке компании Millipore.Deionized water, preferably obtained from a Millipore plant, should be used in the work.

Первая стадия синтеза НЧС.The first stage of the synthesis of NPPs.

В стеклянный стакан вместимостью 50 мл помещают 19 мл воды. При комнатной температуре и интенсивном перемешивании на магнитной мешалке (воронка должна доходить до 2/3 глубины раствора) последовательно добавляют дозатором: 500 мкл 0,01 М водного раствора AgNO3, 500 мкл 0,01 М водного раствора цитрата натрия, 600 мкл 0,01 М водного раствора NaBH4 и включают секундомер. Через 30 с прекращают перемешивание (бесцветный раствор при этом приобретет желто-коричневую окраску). Закрывают стакан пленкой типа Parafilm. Избегают попадания на раствор прямых солнечных лучей. Полученный раствор зародышей можно использовать на следующей стадии не ранее чем через 2 ч после приготовления (должен окислиться избыток боргидрида). При хранении в темном месте при комнатной температуре раствор устойчив по крайней мере в течение месяца.In a glass cup with a capacity of 50 ml is placed 19 ml of water. At room temperature and with vigorous stirring on a magnetic stirrer (the funnel should reach 2/3 of the solution depth), a dosing device is added sequentially with a dispenser: 500 μl of a 0.01 M aqueous solution of AgNO 3 , 500 μl of a 0.01 M aqueous solution of sodium citrate, 600 μl of 0, 01 M aqueous solution of NaBH 4 and include a stopwatch. After 30 seconds, stirring is stopped (the colorless solution will turn yellow-brown). Cover the glass with Parafilm type film. Avoid contact with the solution in direct sunlight. The resulting germ solution can be used in the next step no earlier than 2 hours after preparation (an excess of borohydride should be oxidized). When stored in a dark place at room temperature, the solution is stable for at least a month.

Вторая стадия синтеза НЧС. Стеклянный флакон вместимостью 15 мл, содержащий 5 мл раствора зародышей, при интенсивном перемешивании на магнитной мешалке (воронка должна доходить почти до дна сосуда) нагревают до кипения (при этом раствор должен изменить окраску с желто-коричневой на светло-желтую), при перемешивании добавляют 1,33 мл (2 раза дозатором по 665 мкл) 0,01 М раствора трехзамещенного цитрата натрия и кипятят 2,5 мин, после чего выключают нагрев мешалки, охлаждают раствор до комнатной температуры, не допуская попадания на раствор прямого солнечного света, и закрывают флакон крышкой. Таким образом получают концентрированный раствор НЧС (концентрация 0,00025 М по серебру). Хранят при комнатной температуре в темном месте.The second stage of the synthesis of NPPs. A glass bottle with a capacity of 15 ml, containing 5 ml of the germ solution, with vigorous stirring on a magnetic stirrer (the funnel should reach almost the bottom of the vessel) is heated to boiling (the solution should change color from yellow-brown to light yellow), add with stirring 1.33 ml (2 times with a doser of 665 μl) of a 0.01 M solution of trisubstituted sodium citrate and boil for 2.5 minutes, then turn off the heating of the stirrer, cool the solution to room temperature, preventing direct sunlight from entering the solution, and close the vial cap. Thus, a concentrated solution of NPP (concentration of 0.00025 M in silver) is obtained. Store at room temperature in a dark place.

Пример 2 (построения градуировочного графика на деионизованной воде).Example 2 (building a calibration graph on deionized water).

При построении градуировочного графика в качестве реагента используют разбавленный раствор НЧС, приготовленный из концентрированного раствора НЧС разбавлением в 50 раз (4,9 мл деионизованной воды на 100 мкл концентрированного раствора НЧС). В пластиковые пробирки вместимостью 2 мл, предпочтительно типа Эппендорф с крышками, вводят по 1,5 мл деионизованной воды, от 12 до 100 мкл водного раствора ПГМГ (1·10-6, 1·10-5, 1·10-4 или 1·10-3 М), доводят деионизованной водой до 1,6 мл (0-80 мкл). Приготовление растворов подробно описано в табл. 3. Затем во все пробирки добавляют по 400 мкл разбавленного раствора НЧС, закрывают пробирки крышками и быстро переворачивают 3 раза, после чего выдерживают при комнатной температуре в течение 20 мин. Непосредственно перед измерением раствор перемешивают переворачиванием, переносят содержимое в кювету и записывают синхронный спектр флуоресценции при Δλ=0 на спектрофлуориметре (например, «Сагу Eclipse» компании Agilent) в диапазоне 400-600 нм. Предпочтительно использовать следующие параметры: ширина щелей - 5 нм, чувствительность детектора - «средняя» (напряжение на детекторе 600 В), скорость записи спектра - 600 нм/мин, шаг записи - 1 нм, время усреднения - 0,1 с.When constructing the calibration graph, a diluted solution of the NPP prepared from a concentrated solution of the NPP using a 50-fold dilution (4.9 ml of deionized water per 100 µl of the concentrated solution of the NPP) is used as a reagent. In plastic tubes capacity of 2 ml, preferably of Eppendorf lids administered in 1.5 ml of deionized water, from 12 to 100 .mu.l of an aqueous solution PHMG (1 × 10 -6, 1 × 10 -5, 1 × 10 -4 or 1 · 10 -3 M), bring with deionized water to 1.6 ml (0-80 μl). The preparation of solutions is described in detail in table. 3. Then, 400 μl of a diluted solution of NSF are added to all tubes, the tubes are closed with caps and quickly inverted 3 times, after which they are kept at room temperature for 20 minutes. Immediately prior to measurement, the solution is stirred by inversion, the contents are transferred to the cuvette and the synchronous fluorescence spectrum is recorded at Δλ = 0 on a spectrofluorimeter (for example, Agilent's Eclipse Saga) in the range of 400-600 nm. It is preferable to use the following parameters: slot width - 5 nm, detector sensitivity - "average" (voltage at the detector 600 V), spectrum recording speed - 600 nm / min, recording step - 1 nm, averaging time - 0.1 s.

Для каждого образца спектр записывают минимум три раза; если при этом один из спектров существенно отличается от других, записывают дополнительные спектры до совпадения по крайней мере трех спектров. За аналитический сигнал принимают интенсивность рассеянного света согласующихся между собой спектров при 485 нм. Измерение проводят предпочтительно в одноразовых пластиковых (полистирольных) кюветах размером 1×1×4 см. Учитывают тот факт, что ПГМГ сорбируется на стенках кюветы, поэтому измерения начинают с контрольного раствора (фон) и ведут от низких концентраций ПГМГ к более высоким. При переходе от более высоких концентраций ПГМГ к более низким или контрольному раствору используют новую кювету.For each sample, the spectrum is recorded at least three times; if in this case one of the spectra is significantly different from the others, additional spectra are recorded until at least three spectra coincide. For the analytical signal, the intensity of the scattered light is consistent with each other spectra at 485 nm. The measurement is preferably carried out in disposable plastic (polystyrene) cuvettes 1 × 1 × 4 cm in size. The fact that PHMG is adsorbed on the walls of the cell is taken into account, therefore, measurements begin with a control solution (background) and lead from low concentrations of PHMG to higher. When switching from higher concentrations of PHMG to a lower or control solution, a new cuvette is used.

Пример 3 (анализа сточной воды ливневой канализации или водопроводной воды).Example 3 (analysis of sewage storm water or tap water).

В пластиковую пробирку на 15 мл наливали 4,64 мл воды, от 44 до 312 мкл водного раствора ПГМГ (1·10-6, 1·10-5, 1·10-4 или 1·10-3 М), доводили водой Millipore до 4,95 мл. Приготовление растворов подробно описано в табл. 4. Затем в пробирки добавляли по 47 мкл 0,1 М водного раствора NaOH и центрифугировали 10 мин при скорости 2700 об/мин для удаления компонентов, повышающих фоновый сигнал. Значение pН получаемого раствора - 8,5-8,8. Из полученных растворов отбирали аликвоты объемом 1,6 мл, которые переносили в пластиковые пробирки вместимостью 2 мл и добавляли по 400 мкл раствора наночастиц серебра. Через 20 мин записывали спектр контрольного образца, как описано в примере 2, и затем - всех последующих проб в порядке увеличения концентрации ПГМГ. Градуировочные графики для определения концентрации ПГМГ в сточной воде приведены на фиг. 1 - для низких концентраций ПГМГ (0,007-0,7 мг/л) и на фиг. 2 - для высоких концентраций ПГМГ (0,7-2,2 мг/л).4.64 ml of water was poured into a 15 ml plastic tube, from 44 to 312 μl of an aqueous solution of PHMG (1 · 10 -6 , 1 · 10 -5 , 1 · 10 -4 or 1 · 10 -3 M), brought up with water Millipore up to 4.95 ml. The preparation of solutions is described in detail in table. 4. Then, 47 μl of a 0.1 M aqueous NaOH solution was added to the tubes and centrifuged for 10 min at a speed of 2700 rpm to remove components that increase the background signal. The pH value of the resulting solution is 8.5-8.8. Aliquots of 1.6 ml were taken from the obtained solutions, which were transferred into plastic tubes with a capacity of 2 ml and 400 μl of a solution of silver nanoparticles was added. After 20 min, the spectrum of the control sample was recorded as described in Example 2, and then of all subsequent samples in order of increasing concentration of PHMG. Calibration plots for determining the concentration of PHMG in wastewater are shown in FIG. 1 - for low concentrations of PHMG (0.007-0.7 mg / l) and in FIG. 2 - for high concentrations of PHMG (0.7-2.2 mg / l).

Таблица 1Table 1 Мешающее влияние посторонних веществ на определение 4·10-7 М ПГМГ в чистой воде (Millipore)Interfering effect of foreign substances on the determination of 4 · 10 -7 M PHMG in pure water (Millipore) ВеществоSubstance Порог мешающего влияния, мг/лInterference Threshold, mg / L н-Додецилсульфат натрияn-dodecyl sulfate sodium 0,140.14 Тритон Х-100Triton X-100 0,250.25 Гуминовые кислоты*Humic acids * одod н-Цетилтриметиламмония бромидn-cetyltrimethylammonium bromide 0,0250,025 Бычий сывороточный альбуминBovine Serum Albumin 0,10.1 ПолиэтилениминPolyethyleneimine 0,00250.0025 NaClNaCl 30003000 Fe(II)*Fe (II) * 33 Fe(III)*Fe (III) * 33 Cu(II)*Cu (II) * 0,50.5 Ca(II)*Ca (II) * 200200 Mg(II)*Mg (II) * 120120

* В образцы дополнительно вводили 5-10 М ЭДТА в качестве маскирующего агента* 5-10 M EDTA was additionally introduced into the samples as a masking agent

Figure 00000001
Figure 00000001

* Относительное стандартное отклонение для 3 параллельных определений.* Relative standard deviation for 3 parallel definitions.

** По данным (Апяри В.В., Дмитриенко С.Г., Золотов Ю.А. Способ определения полигексаметиленгуанидина гидрохлорида. Пат. РФ №2460998).** According to (Apyari V.V., Dmitrienko S.G., Zolotov Yu.A. Method for determination of polyhexamethylene guanidine hydrochloride. Pat. RF No. 2460998).

*** Для нижнего диапазона концентраций.*** For the lower concentration range.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (1)

Способ количественного определения концентрации гидрохлорида полигексаметиленгуанидина в водном растворе, включающий внесение в анализируемый раствор реагента, вызывающее взаимодействие реагента с гидрохлоридом полигексаметиленгуанидина, и последующий анализ полученного продукта, отличающийся тем, что в качестве реагента используют коллоидный раствор наночастиц серебра в цитратном буфере, а анализ полученного продукта проводят методом спектроскопии рэлеевского рассеяния путем построения градуировочных графиков в диапазоне 0,07-2,2 мг/л при определении ПГМГ в водопроводной воде и в диапазоне 0,007-0,7 мг/л или 0,7-2,2 мг/л при определении ПГМГ в сточной воде. A method for quantitatively determining the concentration of polyhexamethylene guanidine hydrochloride in an aqueous solution, comprising introducing a reagent into the test solution, causing the reagent to react with polyhexamethylene guanidine hydrochloride, and subsequent analysis of the obtained product, characterized in that the colloidal solution of silver nanoparticles in citrate buffer is used as the reagent, and the analysis of the obtained product carried out by Rayleigh scattering spectroscopy by constructing calibration graphs in the range of 0.07 - 2.2 mg / l when determining PHMG in tap water and in the range of 0.007-0.7 mg / l or 0.7-2.2 mg / l when determining PHMG in wastewater.
RU2014122699/15A 2014-06-04 2014-06-04 Method of quantitative determination of concentration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride in water solution RU2557930C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014122699/15A RU2557930C1 (en) 2014-06-04 2014-06-04 Method of quantitative determination of concentration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride in water solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014122699/15A RU2557930C1 (en) 2014-06-04 2014-06-04 Method of quantitative determination of concentration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride in water solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2557930C1 true RU2557930C1 (en) 2015-07-27

Family

ID=53762590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014122699/15A RU2557930C1 (en) 2014-06-04 2014-06-04 Method of quantitative determination of concentration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride in water solution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2557930C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA77895C2 (en) * 2005-07-27 2007-01-15 A V Dumanskyi Inst Of Colloid Method for determining concentration of polyhexamethylenguanidine in water (variants)
RU2460998C1 (en) * 2011-05-10 2012-09-10 Государственное Учебно-Научное Учреждение Химический Факультет Московского Государственного Университета Имени М.В. Ломоносова Method of determining polyhexamethylene guanidine hydrochloride
RU2479839C1 (en) * 2012-04-26 2013-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Компания Вереск" Method of determining polyhexamethylene guanidine hydrochloride in disinfectant
CN103163129A (en) * 2013-03-20 2013-06-19 青岛阳光动力生物医药技术有限公司 Detection method for content of polyhexamethylene guanidine
PL401588A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-26 Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich Method for determining the concentration of polyhexamethylene biguanide (PHMB) in aqueous solutions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA77895C2 (en) * 2005-07-27 2007-01-15 A V Dumanskyi Inst Of Colloid Method for determining concentration of polyhexamethylenguanidine in water (variants)
RU2460998C1 (en) * 2011-05-10 2012-09-10 Государственное Учебно-Научное Учреждение Химический Факультет Московского Государственного Университета Имени М.В. Ломоносова Method of determining polyhexamethylene guanidine hydrochloride
RU2479839C1 (en) * 2012-04-26 2013-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Компания Вереск" Method of determining polyhexamethylene guanidine hydrochloride in disinfectant
PL401588A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-26 Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich Method for determining the concentration of polyhexamethylene biguanide (PHMB) in aqueous solutions
CN103163129A (en) * 2013-03-20 2013-06-19 青岛阳光动力生物医药技术有限公司 Detection method for content of polyhexamethylene guanidine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zook et al. Measuring silver nanoparticle dissolution in complex biological and environmental matrices using UV–visible absorbance
Sikder et al. A rapid approach for measuring silver nanoparticle concentration and dissolution in seawater by UV–Vis
Wu et al. Nanoparticles assembled by aptamers and crystal violet for arsenic (III) detection in aqueous solution based on a resonance Rayleigh scattering spectral assay
Yayintas et al. Determination of heavy metal pollution with environmental physicochemical parameters in waste water of Kocabas Stream (Biga, Canakkale, Turkey) by ICP-AES
Moreno-Martin et al. Simultaneous determination of the size and concentration of AgNPs in water samples by UV–vis spectrophotometry and chemometrics tools
Santra et al. Cost-effective, wireless, portable device for estimation of hexavalent chromium, fluoride, and iron in drinking water
Kappi et al. Colorimetric and visual read-out determination of cyanuric acid exploiting the interaction between melamine and silver nanoparticles
Heinlaan et al. Natural water as the test medium for Ag and CuO nanoparticle hazard evaluation: An interlaboratory case study
Suah et al. A novel polymer inclusion membranes based optode for sensitive determination of Al3+ ions
EP2784503B1 (en) Reagent and method for the detection and assessment of free chlorine in queous solution, and method for the preparation of the reagent
Wu et al. Polymeric optodes based on upconverting nanorods for fluorescence measurements of Pb2+ in complex samples
Amin et al. Determination of thallium at ultra-trace levels in water and biological samples using solid phase spectrophotometry
EP2784502A1 (en) Reagent for detection and assessment of total chlorine in aqueous solution
Saranchina et al. Rapid colorimetric determination of ascorbic acid by solid phase extraction of iodine into a polymethacrylate matrix
Verma et al. Towards point-of-care detection of polymicrobial infections: Rapid colorimetric response using a portable spectrophotometer
CN104406965A (en) Kit for quickly detecting residual chlorine in water sample and use method of kit
Sangi et al. Determination of labile Cu2+ in fresh waters by chemiluminescence: interference by iron and other cations
RU2557930C1 (en) Method of quantitative determination of concentration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride in water solution
RU2298171C1 (en) Photometer method for determination of iron (ii) in solutions of pure salts and mixtures thereof
Ge et al. Colorimetric and ratiometric supramolecular AIE fluorescent probe for the on-site monitoring of fipronil
Marković et al. Antioxidant activity and total phenol content of white wine Žilavka
Golcs et al. A cuvette-compatible Zn2+ sensing tool for conventional spectrofluorometers prepared by copolymerization of macrocyclic fluoroionophores on quartz glass surface
Khlyntseva et al. Sequential injection determination of orthophosphate as ion associate of 12-molybdophosphate with Astra Phloxine
RU2426794C1 (en) Method of bioassay of substances contained in fluid mediums (including nanoparticles)
US10241029B2 (en) Method of expanding the measurement range of photometric systems