RU2799799C1 - Способ люминесцентного определения селена (IV) - Google Patents
Способ люминесцентного определения селена (IV) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799799C1 RU2799799C1 RU2022119913A RU2022119913A RU2799799C1 RU 2799799 C1 RU2799799 C1 RU 2799799C1 RU 2022119913 A RU2022119913 A RU 2022119913A RU 2022119913 A RU2022119913 A RU 2022119913A RU 2799799 C1 RU2799799 C1 RU 2799799C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- selenium
- solution
- sorbent
- determination
- diaminonaphthalene
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области аналитической химии. Раскрыт способ люминесцентного определения селена (IV), включающий смешение раствора селена (IV) и 2,3-диаминонафталина, его нагревание, а затем охлаждение до комнатной температуры, при этом раствор нагревают до 50°С, образующийся в водном растворе 4,5-бензопиазоселенол пропускают через стеклянную миниколонку, содержащую сорбент - кремнезем, химически модифицированный группами предельного углеводорода С16 (SiO2-C16), а интенсивность люминесценции измеряют непосредственно на поверхности сорбента в колонке при длине волны 577 нм при длине волны возбуждающего света 388 нм. Изобретение обеспечивает снижение предела обнаружения селена (IV) и упрощение методики его определения. 4 пр.
Description
Изобретение относится к области аналитической химии элементов, а именно к методам определения селена (IV), и может быть использовано при его определении в природных и техногенных водах.
Для определения селена (IV) в природных и техногенных водах широко используются молекулярно-спектроскопические методы анализа (спектрофотометрия и люминесценция), характеризующиеся высокой селективностью, простотой выполнения определения и не требующие дорогостоящего оборудования. Люминесцентный метод обладает значительно более высокой чувствительностью по сравнению с фотометрическим методом.
Для люминесцентного определения селена (IV) в качестве органических реагентов широко используются ароматические орто-диамины, в частности 2,3-диаминонафталин. Данные реагенты высокоселективны по отношению к селену (IV), а 2,3-диаминонафталин образует с селеном интенсивно люминесцирующее соединение 4,5-бензопиазоселенол, что позволяет достигать высокой чувствительности его определения.
Для снижения пределов обнаружения селена (IV) люминесцентным методом в виде его соединения с 2,3-диаминонафталином используют его предварительное экстракционное или сорбционное концентрирование.
Известен способ определения селена (IV) в воде экстракционно-флуориметрическим методом с использованием 2,3-диаминанафталина [RU №2597769, G01N 33/00, G01N 33/18 опубл. 20.09.2016 г.], предусматривающий проведение следующих операций:
К анализируемому раствору объемом 20 мл добавляют 0,4 мл раствора 3% щелочного боргидрида натрия в качестве восстановителя, закрывают пробкой, встряхивают и оставляют на 5 мин для восстановления селена (IV) до селеноводорода, затем прибавляют 2,0 мл 0,1%-раствора 2,3-диаминонафталина и добавляют порциями по 2 мл гексана и встряхивают по 1 мин, переносят в делительную воронку для расслаивания и разделения фаз, переносят на бумажный фильтр и фильтруют в пробирку с предыдущей порцией, экстракции проводят поочередно 4-5 раз, измеряют интенсивность флуоресценции объединенного эстракта.
К недостаткам способа можно отнести использование малодоступного реагента боргидрида натрия, процедуру экстракции с применением органического растворителя - гексана, узкий диапазон определяемых содержаний.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемым результатам является способ люминесцентного определения селена (IV) с 2,3-диаминонафталином с использованием сорбента в виде полимерного мембранного диска модифицированного предельным углеводородом С18 [Serra, А. М., Estela, J.М., Coulomb, В., Boudenne, J.L., & Cerdà, V. (2010). Solid phase extraction - Multisyringe flow injection system for the spectrophotometric determination of selenium with 2,3-diaminonaphthalene. Talanta, 81(1-2), 572-577.]
Способ предусматривает проведение следующих операций:
Раствор, содержащий селен (IV), и раствор 2,3-диаминонафталина с концентрацией 1 мг/мл, смешивают в потоке и пропускают через стеклянную трубку - змеевик, проходящий последовательно через термостатированную ванну с температурой 80°С и холодную ванну для охлаждения смеси до комнатной температуры, и далее через полимерный мембранный фильтр, модифицированный предельным углеводородом С18. Образовавшийся 4,5-бензопиазоселенол сорбируется на мембранном фильтре, а избыток реагента проходит через него. Далее пропускают 2,5 мл 0,01 М HCl для прохождения всей смеси через мембрану. Для десорбции 4,5-бензопиазоселенола пропускают 0,5 мл ацетонитрила со скоростью 4 мл/мин и 1,5 мл 0,01 М HCl для продвижения элюата к детектору, регистрирующему сигнал люминесценции при 595 нм при облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны 378 нм.
К недостаткам способа можно отнести высокий предел обнаружения селена (IV) 29,6 мкг/л, длительность и многостадийность процедуры, включающую необходимость элюирования соединения селена(IV) с 2,3-диаминонафталином и измерение интенсивности люминесценции десорбирующего раствора.
Техническим результатом является снижение предела обнаружения селена (IV) и упрощение методики его определения.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе люминесцентного определения селена (IV), включающем смешение раствора селена (IV) и 2,3-диаминонафталина, его нагревание, а затем охлаждение до комнатной температуры, новым является то, что раствор нагревают до 50°С, образующийся в водном растворе 4,5-бензопиазоселенол пропускают через стеклянную миниколонку, содержащую сорбент - кремнезем, химически модифицированный группами предельного углеводорода С16 (SiO2-C16), а интенсивность люминесценции измеряют непосредственно на поверхности сорбента в колонке при длине волны 577 нм при длине волны возбуждающего света 388 нм.
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данных и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что образующийся в 0,1 М растворе HCl при температуре 50°С 4,5-бензпиазоселенол количественно (степень извлечения составляет более 99%) извлекается сорбентом SiO2-C16. Сорбент с 4,5-бензопиазоселенолом обладает интенсивной оранжевой (λmax=577 нм) люминесценцией при его облучении ультрафиолетовым светом (λmax=388 нм) при комнатной температуре.
Способ реализуют следующим образом:
К 10 мл анализируемого раствора, содержащему селен (IV) в 0,1 М HCl, добавляют 1 мл раствора 2,3-диаминонафталина с концентрацией 1 мг/мл, и полученную смесь пропускают со скоростью потока раствора 1 мл/мин через две последовательно соединенные термостатированные колонки, первую при температуре 50°С, вторую при комнатной температуре, и далее через миниколонку, содержащую 25 мг сорбента SiO2-С16. После прохождения раствора миниколонку с находящимся в ней сорбентом помещают в кюветное отделение спектрофлуориметра и измеряют интенсивность люминесценции сорбента непосредственно в колонке при λmax=577 нм (λвозб=388 нм). Содержание селена определяют по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях.
Предел обнаружения селена в колонке составляет 0.005 мкг. Данное количество селена является той минимальной концентрацией, которую удается зафиксировать на 25 мг сорбента в колонке на существующих приборах относительно сигнала фона. Относительный предел обнаружения зависит от объема раствора, из которого проводили сорбцию. При использовании 10 мл раствора относительный предел обнаружения составляет 0,0005 мкг/мл (0,5 мкг/л), а при увеличении объема раствора до 100 мл предел обнаружения снижается до 5⋅10-5 мкг/мл (0,05 мкг/л).
Пример 1 (прототип). К 10 мл раствора, содержащего 0,5 мкг селена (IV), добавляют раствор 2,3-диаминонафталина 1 мг/мл в 0,25 М HCl, нагревают до температуры 80°С. Затем раствор охлаждают и пропускают через полимерный мембранный фильтр с С18 со скоростью потока раствора 1 мл/мин, далее пропускают 0,5 мл 0,01 М HCl. Для десорбции соединения(IV) с 2,3-диаминонафталином пропускают 0,5 мл ацетонитрила со скоростью 4 мл/мин и 1,5 мл 0,01 М HCl для продвижения элюата к детектору. Регистрируют интенсивность люминесценции. Содержание селена находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 0,52±0,03 мкг.
Пример 2 (предлагаемый способ). К 10 мл раствора 0,1 М HCl, содержащего 0,03 мкг селена, добавляют 1 мл раствора 2,3-диаминонафталина с концентрацией 1 мг/мл и пропускают через две последовательно соединенные термостатированные колонки, первую при температуре 50°С и вторую при комнатной температуре, и далее через миниколонку, содержащую 25 мг сорбента SiO2-C16. После прохождения раствора миниколонку с находящимся в ней сорбентом помещают в кюветное отделение спектрофлуориметра и измеряют интенсивность люминесценции сорбента непосредственно в колонке при λлюм=577 нм (λвозб=388 нм). Содержание селена определяют по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 0,032±0,003 мкг.
Пример 3 (предлагаемый способ). К 10 мл раствора 0,1 М HCl, содержащего 0,1 мкг селена, добавляют 1 мл раствора 2,3-диаминонафталина с концентрацией 1 мг/мл и пропускают через две последовательно соединенные термостатированные колонки, первую при температуре 50°С и вторую при комнатной температуре, и далее через миниколонку, содержащую 25 мг сорбента SiO2-C16. После прохождения раствора миниколонку с находящимся в ней сорбентом помещают в кюветное отделение спектрофлуориметра и измеряют интенсивность люминесценции сорбента непосредственно в колонке при λлюм=577 нм (λвозб=388 нм). Содержание селена определяют по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 0,11±0,02 мкг.
Пример 4 (предлагаемый способ). К 100 мл раствора 0,1 М HCl, содержащего 0,05 мкг селена, добавляют 1 мл раствора 2,3-диаминонафталина с концентрацией 1 мг/мл и пропускают через две последовательно соединенные термостатированные колонки, первую при температуре 50°С и вторую при комнатной температуре, и далее через миниколонку, содержащую 25 мг сорбента SiO2-C16. После прохождения раствора миниколонку с находящимся в ней сорбентом помещают в кюветное отделение спектрофлуориметра и измеряют интенсивность люминесценции сорбента непосредственно в колонке при λлюм=577 нм (λвозб=388 нм). Содержание селена определяют по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 0,052±0,003 мкг.
Способ характеризуется высокой чувствительностью, простотой выполнения, доступными реактивами и не требует использования дорогостоящего оборудования и вредных веществ. Использование сорбента SiO2-C16, позволяет более чем в 100 раз понизить предел обнаружения селена по сравнению с прототипом и упростить методику определения.
Claims (1)
- Способ люминесцентного определения селена (IV), включающий смешение раствора селена (IV) и 2,3-диаминонафталина, его нагревание, а затем охлаждение до комнатной температуры, отличающийся тем, что раствор нагревают до 50°С, образующийся в водном растворе 4,5-бензопиазоселенол пропускают через стеклянную миниколонку, содержащую сорбент - кремнезем, химически модифицированный группами предельного углеводорода С16 (SiO2-C16), а интенсивность люминесценции измеряют непосредственно на поверхности сорбента в колонке при длине волны 577 нм при длине волны возбуждающего света 388 нм.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2799799C1 true RU2799799C1 (ru) | 2023-07-11 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2052813C1 (ru) * | 1993-09-27 | 1996-01-20 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" | Способ определения селена в органических и неорганических объектах |
RU2482492C2 (ru) * | 2011-05-20 | 2013-05-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Способ определения концентрации селена в крови |
RU2567844C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ определения селена(iv) |
RU2597769C1 (ru) * | 2015-04-13 | 2016-09-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2052813C1 (ru) * | 1993-09-27 | 1996-01-20 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" | Способ определения селена в органических и неорганических объектах |
RU2482492C2 (ru) * | 2011-05-20 | 2013-05-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Способ определения концентрации селена в крови |
RU2567844C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ определения селена(iv) |
RU2597769C1 (ru) * | 2015-04-13 | 2016-09-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SERRA A.M. et al. Solid phase extraction - Multisyringe flow injection system for the spectrophotometric determination of selenium with 2,3-diaminonaphthalen // Talanta, 2010, V 81, pp.572-577. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Losev et al. | Silica sequentially modified with polyhexamethylene guanidine and Arsenazo I for preconcentration and ICP–OES determination of metals in natural waters | |
Buchberger | Novel analytical procedures for screening of drug residues in water, waste water, sediment and sludge | |
Guo et al. | Simultaneous spectrophotometric determination of trace copper, nickel, and cobalt ions in water samples using solid phase extraction coupled with partial least squares approaches | |
Gunnar et al. | Determination of 14 benzodiazepines and hydroxy metabolites, zaleplon and zolpidem as tert-butyldimethylsilyl derivatives compared with other common silylating reagents in whole blood by gas chromatography–mass spectrometry | |
Garry et al. | Plasma vitamin A assay by fluorometry and use of a silicic acid column technique | |
CN102147397B (zh) | 一种采用高效液相色谱检测功能啤酒中牛磺酸的方法 | |
Sritharathikhun et al. | On-line collection/concentration of trace amounts of formaldehyde in air with chromatomembrane cell and its sensitive determination by flow injection technique coupled with spectrophotometric and fluorometric detection | |
Borowska et al. | Sensitive determination of bioaccessible mercury in complex matrix samples by combined photochemical vapor generation and solid phase microextraction coupled with microwave induced plasma optical emission spectrometry | |
Flores et al. | Determination of azoxystrobin residues in grapes, musts and wines with a multicommuted flow-through optosensor implemented with photochemically induced fluorescence | |
Qi et al. | A dual‐mode optical assay for iron (II) and gallic acid based on Fenton reaction | |
RU2799799C1 (ru) | Способ люминесцентного определения селена (IV) | |
Nagyová et al. | Determination of fipronil and its three degradates in water using stir bar sorptive extraction–thermal desorption–gas chromatography–tandem mass spectrometry | |
Rodríguez-Palma et al. | A modified micro-solid phase extraction device for in-port elution and injection into portable liquid chromatography: A proof-of-concept study | |
CN114705768A (zh) | 一种保健品中水合氯醛含量检测的样品前处理及其检测方法 | |
Zenki | Determination of alkaline earth metals by ion-exchange chromatography with spectrophotometric detection | |
CN111855847B (zh) | 高效液相色谱法测定富硒蛋白多糖中总硒含量的方法 | |
Li et al. | Determination of residual phenylhydrazines in drug substances by high-performance liquid chromatography with pre-column derivatization | |
RU2374637C1 (ru) | Способ определения меди (i) | |
RU2510020C1 (ru) | Способ определения алюминия(iii) | |
Chang et al. | Fully automated microfluidic mixing aided in-line detection of trace level oil field tracers | |
CN105486651A (zh) | 一种铅基合金中镧的化学分析方法 | |
KR100892129B1 (ko) | 무기 수은 및 유기 수은의 선택적 분석 방법 | |
RU2648018C1 (ru) | Способ определения концентрации стирола в атмосферном воздухе методом высокоэффективной жидкостной хроматографии | |
RU2287156C1 (ru) | Способ определения палладия | |
Du et al. | Magnetic mixed hemimicelle solid-phase extraction based on mixed hemi-/ad-micelle SDS-coated magnetic nanoparticles Fe2-x Al x O3 (x= 0.4) for the fluorimetric determination of carvedilol in biological samples |