RU2775466C1 - Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова - Google Patents

Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова Download PDF

Info

Publication number
RU2775466C1
RU2775466C1 RU2021106459A RU2021106459A RU2775466C1 RU 2775466 C1 RU2775466 C1 RU 2775466C1 RU 2021106459 A RU2021106459 A RU 2021106459A RU 2021106459 A RU2021106459 A RU 2021106459A RU 2775466 C1 RU2775466 C1 RU 2775466C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phenols
solid component
snow cover
snow
extraction
Prior art date
Application number
RU2021106459A
Other languages
English (en)
Inventor
Оксана Владимировна Хумонина
Сергей Васильевич Темерев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2775466C1 publication Critical patent/RU2775466C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к аналитической химии и представляет способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова. Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова включает разделение снеговой воды фильтрованием в атмосфере аргона через трековую мембрану на фильтрат и осадок, трековую мембрану с твердой компонентой снежного покрова помещают в пробирку, добавляют раствор гидроксида натрия и 2 мл гексана и экстрагируют в течение 1 минуты мешающие определению фенолов нефтепродукты, после разделения фаз гексановый (верхний) слой отбрасывают, а из нижнего слоя экстрагируют фенолы бутилацетатом в кислой среде pH=3-6 хлороводородной кислоты. Экстрагирование фенолов осуществляют путем приливания бутилацетата порциями по 2 мл 5 раз с последующим встряхиванием по 2 минуты и разделением фаз в делительной воронке. Затем к нижнему слою разделившегося экстракта прибавляют реэкстрагент - раствор 1% гидроксида натрия порциями по 2 мл 5 раз, полученный реэкстракт флуориметрируют и определяют концентрацию фенолов с учетом гравиметрической мутности. Использование способа позволяет количественно определить содержание фенолов в твердой компоненте снежного покрова. 1 табл.

Description

Изобретение относится к аналитической химии фенольных соединений и предназначено для санитарно-эпидемиологического контроля атмосферных осадков, конденсированных компонентов водных объектов. В основу экстракционно-флуориметрического метода определения массовой концентрации фенолов в твердой компоненте снежного покрова (фирма Люмэкс, г. Санкт-Петербург) положены Межгосударственные стандарты ГОСТ Р 51592-2000: отбор проб питьевых вод - ГОСТ Р 51593-2000, поверхностных вод - ГОСТ 17.1.5.05-85, сточных вод - ПНД Ф 17.1.5.05-85. ОКСТУ 9109.
В качестве средства измерений фирмой Люмэкс (г. Санкт-Петербург) рекомендован анализатор «Флюорат-02-3М», во всех представленных экспериментах применяли данный анализатор.
Известен способ определения фенольного индекса (методика ИСО 8165. Г.С.Фомин. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Энциклопедия-справочник), основанный на предварительной дистилляции исследуемой пробы и последующем анализе следующим образом:
Метод А - прямое колориметрическое определение. Этот метод позволяет измерить фенольный индекс в исследуемых пробах, которые содержат более чем 0,10 мг/л в водной фазе (без экстракции хлороформом), использованием фенола как стандарта. Добавляют 5 мл буферного раствора в каждую исследуемую порцию и добавляют 5 мл хлористого аммония в каждую порцию, доводят рН до 10±0,2 нашатырным спиртом, добавляют 2,0 мл раствора 4 - аминоантипирина, немедленно перемешивают, затем добавляют 2,0 мл раствора железосинеродистого калия и вновь перемешивают. Через 15 минут кюветы заполняют растворами и измеряют на спектрофотометре поглощающую способность каждого раствора при 510 нм, используя для сравнения дистиллированную воду. По градуировочному графику вычисляют в миллиграммах массу фенола, эквивалентную содержанию фенольных соединений в исследуемой пробе с поправкой на «холостое» определение.
Метод Б - метод экстрагирования фенолов хлороформом. Этот метод позволяет приблизительно измерить фенольный индекс без разбавления от 0,002 до 0,10 мг/л, когда окрашенный конечный продукт экстрагируется и концентрируется в хлороформной фазе. Фенол используют как стандарт.
Добавляют 20 мл буферного раствора в каждую исследуемую пробу и доводят рН до 10±0,2 нашатырным спиртом, если это необходимо. Помещают каждую смесь в делительную воронку вместимостью 1 л. Добавляют 3,0 мл раствора 4 - аминоантипирина и немедленно перемешивают, затем добавляют 3,0 мл раствора железосинеродистого калия и опять немедленно перемешивают. Раствор оставляют на 15 минут для образования окрашенного соединения.
Если используют кювету с оптическим слоем 10-50 мм, в каждую делительную воронку добавляют точно 25 мл хлороформ. Если будет использоваться 100 мл кювета, добавляют 50 мл хлороформа. Затем встряхивают делительную воронку в течение 1 минуты и дают фазам разделиться. Фильтруют каждый экстракт хлороформа через делительные воронки Бюхнера, содержащие 5 г сульфата натрия на фритированной перегородке (или применяют другую систему, обеспечивающую отделение воды), в мерный сосуд на 25 мл. Доводят объем раствора в сосуде до 25 мл хлороформом. С помощью хлороформа устанавливают нулевую линию спектрофотометра для длины волны 460 нм. При этой длине волны и измеряют поглощающую способность контрольной пробы и исследуемых проб. По градуировочному графику вычисляют массу фенола в миллиграммах, эквивалентную содержанию фенольных соединений в исследуемой пробе, вычитая значение «холостого» определения.
Недостатками указанного способа являются:
- сильно щелочная среда;
- обработка пробы перед анализом с целью удаления мешающих веществ может приводить к неизбежной потере некоторых видов фенолов;
- в условиях реакции с 4 - аминоантипирином некоторые амины могут определяться как фенолы, завышая итоговый результат анализа;
- не отделяются нефтепродукты, которые могут мешать и «завышать» массовую концентрацию фенольных соединений, извлекаемых хлороформом;
- применяется токсичный растворитель - хлороформ;
- анализируемый образец и регистратор аналитического сигнала расположены на пути светового потока от источника света;
- предлагаемый способ предполагает флуориметрическое измерение вторичного излучения фенольных соединений, фотодиодный регистратор расположен перпендикулярно оптической оси источника (ксеноновая лампа) и кварцевой кюветы с экстрактом;
- предлагаемый способ исключает применение хлорсодержащий растворитель (хлороформ).
Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому способу является способ определения массовой концентрации общих и летучих фенолов флуориметрическим методом в пробах питьевой воды и воды поверхностных и подземных источников водопользования с использованием анализатора Флюорат-02-3М (МУК 4.1.1263-03. Дата введения 2003-09-01.)
В качестве средства измерений фирмой Люмэкс (г. Санкт-Петербург) рекомендован анализатор «Флюорат-02-3М», во всех представленных экспериментах применяют данный анализатор. Прототип основан на извлечении фенолов из воды бутилацетатом в кислой среде, реэкстракции фенольных соединений в водный раствор гидроксида натрия и измерении массовой концентрации фенолов с помощью анализатора "Флюорат-02" по интенсивности флуоресценции фенолов после подкисления реэкстракта.
В процессе измерения происходит возбуждение флуоресценции фенолов, ее регистрация и автоматическое вычисление концентрации фенола при помощи градуировочной характеристики, заложенной в памяти анализатора.
Перед выполнением измерений предусмотрены следующие операции: отбор и консервирование проб, подготовка анализатора к работе, контроль чистоты растворителей для экстракции фенолов, приготовление вспомогательных растворов и растворов для градуировки прибора и градуировка анализатора.
Общие требования к отбору проб (ГОСТ Р 51592). Отбор проб питьевой воды (ГОСТ Р 51593), из источников водоснабжения (ГОСТ 17.1.5.05).
Отбор проб воды производят в стеклянные бутыли, предварительно ополоснутые отбираемой водой. Анализ необходимо произвести в течение 8 ч с момента отбора.
При необходимости консервирования пробу подкисляют раствором фосфорной кислоты по до рН 4 (контроль по универсальному индикатору) и добавляют раствор сернокислой меди из расчета 5 см на 1 дм пробы. Срок хранения законсервированной пробы - не более 3 суток.
Объемы проб, отбираемые для анализа, зависят от ожидаемой концентрации фенолов и составляют не менее 500 см3 в диапазоне 0,0005 - 0,01 мг/дм3, не менее 250 см в диапазоне 0,01-0,1 мг/дм3.
Недостатки прототипа:
- однократная экстракция, которая не позволяет извлекать фенолы из твердой аэрозольной компоненты снега (взвешенных веществ поверхностных вод) количественно;
- не предусматривает операции разделения на фильтрат и осадок;
- не предполагает определения мутности суспедированных жидких образцов, содержащих наиболее информативную суспензию (твердый аэрозоль, взвесь);
- анализ необходимо произвести в течение 8 ч с момента отбора образца жидкости, при длительном хранении которого происходят необратимые изменения химического состава анализируемого образца.
Сущность изобретения заключается в том, что экстракционно-флуориметрическим способом определяют фенолы в твердой компоненте снежного покрова: анализируемую пробу снеговой воды фильтруют через трековую мембрану в атмосфере аргона. Преимуществами заявленного способа являются: определяется мутность анализируемой жидкости; предварительное мембранное разделение компонентов образца жидкости на осадок (консервативный, информативный) и фильтрат (лабильный, неустойчивый); время хранения пробы в виде фильтра с осадком, упакованном в полиэтиленовый пакет не ограничено; твердые частицы снега (осадок с фильтром) - наиболее информативная компонента снежного покрова (природной, сточной воды и других жидких объектов химического анализа). Предлагаемый способ позволяет количественно проанализировать фенольные соединения как целевой компонент аналитической процедуры в объекте анализа; эффективность количественного извлечения фенолов из твердой компоненты снега обеспечивается пятикратным экстрагированием малыми порциями бутилацетата с последующим флуориметрическим анализом объединенного экстракта.
Осуществление изобретения достигается следующим образом: фильтрат анализируют как указано в прототипе: в делительную воронку вместимостью 50 см3 помещают 10 см3 исследуемого фильтрата, добавляют 10 см3 бутилацетата и проводят экстракцию в течение 30 с. Водный (нижний) слой отбрасывают, а к органическому слою пипеткой добавляют 10 см3 раствора гидроксида натрия и проводят реэкстракцию в течение 30 с. Нижний слой помещают в сухой стаканчик вместимостью 25-50 см3 и добавляют по каплям раствор соляной кислоты, перемешивая и контролируя рН раствора при помощи универсального индикатора. Измеряют не менее двух раз массовую концентрацию фенолов в полученном растворе в режиме «Измерение» на приборе Флюорат-02-3М и находят среднее арифметическое. Осадок с фильтром анализируют отдельно. После отделения мешающего влияния нефтепродуктов гексаном, помещают фильтр с осадком в делительную воронку, добавляют последовательно 5 порций по 2 мл бутилацетата и встряхивают 1 мин, затем объединенный экстракт объемом 10 мл флуориметрируют. Затем измеряют интенсивность флуоресценции экстракта на приборе Флюорат-02-3М и автоматически вычисляется массовая концентрация фенолов при помощи градуировочной зависимости, заложенной в память прибора.
Устранение мешающего влияния нефтепродуктов
Трэковую мембрану с твердой компонентой снежного покрова помещали в пробирку со шлифом, добавляли раствор гидроксида натрия (раствор сильнощелочной), 2 мл гексана закрывали пробкой и экстрагировали в течение 1 минуты мешающие определению фенолов нефтепродукты. После разделения фаз, гексановый (верхний) слой отбрасывали, а в нижний (водный раствор с кислотой, фильтром и осадком) количественно переносили в делительную воронку объемом 50 мл.
Экстракция фенолов из твердой компоненты снежного покрова После устранения мешающего влияния нефтепродуктов к пробе прибавляли 0,1 М раствор хлороводородной кислоты до достижения рН 3-6. После чего, приливали бутилацетат порциями по 2 мл пять раз, встряхивали в течение 1ой - 2-х минут и отделяли органическую фазу, затем порции объединяли, после чего в делительную воронку прибавляли реэкстрагент - раствор с массовой долей 1% гидроксида натрия также порциями почередно 5 раз реэкстрагировали небольшими порциями по 2 мл гидроксида натрия и переливали в пробирку, вместимостью 20 мл, затем объединенный реэкстракт флуориметрировали. Перемешивали и измеряли рН раствора, требуемое значение составляет 3-6. Обработанная таким образом проба, готова к проведению измерений.
Приготовление «холостой» (контрольной пробы)с пустым фильтром:
В делительную воронку вместимостью 50 см3 помещали пустой фильтр, наливали 2 мл 0,1 М HCl, обрабатывали пятью порциями по 2 мл бутиацетата, (всего 10 см3 бутилацетатного экстракта), затем реэкстрагировали фенолы раствором NaOH, приливали 10 см3 раствора гидроксида натрия с массовой долей 1%. После интенсивного перемешивания и расслоения фаз, производили их разделение. Верхний слой отбрасывали, а нижний сливали в лабораторный стакан, добавляли по каплям раствор соляной кислоты, раствор после добавления каждой капли перемешивали и определяли значение рН при помощи универсальной индикаторной бумаги. Требуемое значение рН 3-6. Полученный раствор (в дальнейшем - контрольный раствор) подвергали анализу на приборе «Флюорат-02».
Гравиметрическое определение мутности:
Брали фильтр и доводили его до постоянной массы. На фильтр, доведенный до постоянной массы, собирали осадок, путем фильтрования снеговой воды в атмосфере аргона. Таким образом, получали фильтрат и осадок. Объем профильтрованной воды и количество осадка, за вычетом пустого фильтра, отнесенные к объему профильтрованной снеговой воды и есть гравиметрическая мутность.
Результаты определения фенолов предлагаемым способом представлены в таблице 1.
Figure 00000001
Результаты определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова
Были исследованы 125 образцов снега, взятые в 25 точках города, леса вблизи города, в том числе 60 образцов в 12 точках леса и городская территория в количестве 65 образцов в 13 точках. Средняя концентрация фенолов в анализируемых образцах твердой компоненты снежного покрова составила 0,014 мг/дм3.

Claims (1)

  1. Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова, отличающийся тем, что выполняют разделение снеговой воды фильтрованием в атмосфере аргона через трековую мембрану на фильтрат и осадок, трековую мембрану с твердой компонентой снежного покрова помещают в пробирку, добавляют раствор гидроксида натрия и 2 мл гексана и экстрагируют в течение 1 минуты мешающие определению фенолов нефтепродукты, после разделения фаз гексановый (верхний) слой отбрасывают, а из нижнего слоя экстрагируют фенолы бутилацетатом в кислой среде pH=3-6 хлороводородной кислоты, экстрагирование фенолов осуществляют путем приливания бутилацетата порциями по 2 мл 5 раз с последующим встряхиванием по 2 минуты и разделением фаз в делительной воронке, затем к нижнему слою разделившегося экстракта прибавляют реэкстрагент - раствор 1% гидроксида натрия порциями по 2 мл 5 раз, полученный реэкстракт флуориметрируют и определяют концентрацию фенолов с учетом гравиметрической мутности.
RU2021106459A 2021-03-11 Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова RU2775466C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775466C1 true RU2775466C1 (ru) 2022-07-01

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU928221A1 (ru) * 1979-04-26 1982-05-15 Институт химии АН СССР Способ определени фенолов в водных растворах
SU1415157A1 (ru) * 1987-02-16 1988-08-07 Воронежский технологический институт Способ определени фенолов
CN1083928A (zh) * 1992-09-09 1994-03-16 中国科学院沈阳应用生态研究所 油酚荧光分析仪及利用该分析仪快速油酚分析方法
RU2091766C1 (ru) * 1994-08-30 1997-09-27 Крашенинников Анатолий Александрович Способ определения концентрации фенола и его флуоресцирующих производных в водных средах
CN101661002B (zh) * 2009-09-25 2011-08-31 福建农林大学 一种水体总酚测定试剂的制备方法及使用方法
RU2549452C1 (ru) * 2013-12-23 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в водных растворах

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU928221A1 (ru) * 1979-04-26 1982-05-15 Институт химии АН СССР Способ определени фенолов в водных растворах
SU1415157A1 (ru) * 1987-02-16 1988-08-07 Воронежский технологический институт Способ определени фенолов
CN1083928A (zh) * 1992-09-09 1994-03-16 中国科学院沈阳应用生态研究所 油酚荧光分析仪及利用该分析仪快速油酚分析方法
RU2091766C1 (ru) * 1994-08-30 1997-09-27 Крашенинников Анатолий Александрович Способ определения концентрации фенола и его флуоресцирующих производных в водных средах
CN101661002B (zh) * 2009-09-25 2011-08-31 福建农林大学 一种水体总酚测定试剂的制备方法及使用方法
RU2549452C1 (ru) * 2013-12-23 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в водных растворах

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Preconcentration of polar phenolic compounds from water samples and soil extract by liquid-phase microextraction and determination via liquid chromatography with ultraviolet detection. Talanta. 2016;148:292-300. *
Измерение массовой концентрации химических веществ люминесцентными методами в объектах окружающей среды: Сборник методических указаний. Москва. Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003, с.95-108, МУК 4.1.1263-03. Методика измерений массовой концентрации фенолов (общих и летучих) в пробах природных, питьевых и сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости "ФЛЮОРАТ-02". ПНД Ф 14.1:2:4.182-02, Москва, 2002. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Morita et al. The determination of mercury species in environmental and biological samples (Technical report)
Berger et al. Boron determination in soils and plants
US10220383B2 (en) Sampling and assay kit, sample holder and method
Moss et al. Determination of textra-alkyl lead vapour and inorganic lead dust in air
RU2775466C1 (ru) Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в твердой компоненте снежного покрова
RU2519767C1 (ru) Способ определения полифенолов чая
Johnson et al. Some observations concerning preparation and storage of stream samples for dissolved inorganic phosphate analysis
Lemos et al. Spectrophotometric determination of mercury in water samples after preconcentration using dispersive liquid–liquid microextraction
RU2760002C2 (ru) Способ определения массовой концентрации железа общего в попутных водах и водах нефтегазоконденсатных месторождений рентгенофлуоресцентным методом
EP0757792B1 (en) Test for petroleum hydrocarbon contamination using dichloromethane
RU2313076C1 (ru) Способ определения ртути в воде
US20020176536A1 (en) Preparation of an oil sample fox X-ray fluorescence analysis
Kingsley et al. Simple spectrophotometric determination of ethanol in blood by diffusion in an autoclave
CA1333768C (en) Method for measuring the content of halogenated organic compounds in soil samples
RU2573172C1 (ru) Способ определения этиленгликоля в водных растворах
RU1814057C (ru) Способ количественного определени фепранона
SU789713A1 (ru) Способ количественного определени дротаверина гидрохлорида
SU1587440A1 (ru) Способ определени бензилового спирта в воздухе
Paulus et al. Determination of Sulfur Dioxide in Atmospheric Samples: Comparison of a Colorimetric and a Polarographic Method
SU1065747A1 (ru) Способ определени аэрозол смазочных масел
RU2752024C1 (ru) Способ определения формальдегида в корковых пробках, используемых в виноделии, методом капиллярного электрофореза
RU2172944C2 (ru) Способ определения содержания воды в нефтях, конденсатах, нефтепродуктах
RU2583942C2 (ru) Способ определения содержания экстрагируемых органических соединений в пробах донных отложений
RU2176077C2 (ru) Способ определения сухого остатка в жидкости
RU2549452C1 (ru) Экстракционно-флуориметрический способ определения фенолов в водных растворах