SK288766B6

SK288766B6 - Spôsob stanovenia obsahu hydrofóbnych látok v organických vodou miešateľných kvapalinách

Info

Publication number: SK288766B6
Application number: SK50001-2015A
Authority: SK
Inventors: Marián Sedlák; Dmytro Rak
Original assignee: Ustav Experimentalnej Fyziky Sav; Centrum Vedecko Technickych Informacii Sr
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2020-07-01
Also published as: WO2015105463A4; WO2015105463A2; EP3092487B1; WO2015105463A3; EP3092487A2; SK500012015A3

Abstract

Spôsob stanovenia obsahu hydrofóbnych látok v organických vodou miešateľných kvapalinách spočíva v tom, že hydrofóbne látky obsiahnuté v organických kvapalinách po zmiešaní organickej kvapaliny s vodou segregujú do diskrétnych, relatívne stabilných nanočastíc, ktorých rozptylový signál (intenzita rozptýleného svetla) alebo veľkosť koreluje s obsahom hydrofóbnych látok, ktorý sa následne kvantifikuje pomocou kalibračných závislostí. Výhodou spôsobu je cenová nenáročnosť zariadenia, cenová nenáročnosť jedného stanovenia, jeho kompaktnosť/použiteľnosť v teréne a najmä vhodnosť použitia ako skríningovej metódy.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu stanovenia obsahu hydrofóbnych látok v organických vodou niešateľných kvapalinách s využitím nanosegiegácie vo vodných roztokoch.

Doterajší stav techniky

Organické vodou miešateľné kvapaliny predstavujú veľkú skupinu organických zlúčenín, ktoré sa široko používajú v potravinárstve a priemysle. Významnú úlohu medzi týmito organickými kvapalinami hrajú alkoholy. Napríklad metanol (metylalkohol) sa používa ako rozpúšťadlo a východisková látka pre syntézu organických zlúčenín. Etanol má široké uplatnenie v medicíne, kozmetickom a farmaceutickom priemysle, používa sa vo výrobe alkoholických nápojov. Ďalšie alkoholy, ako sú napríklad izopropanol (izopropylalkohol) a terc-butanol (terc-butylalkohol), sú súčasťou čistiacich prostriedkov, používajú sa ako rozpúšťadlá a pod. Široké využitie v priemysle má acetón, ktorý sa vo veľkom množstve používa na syntézu metylmetakrylátu (organické sklo) a ako rozpúšťadlo v organickej syntéze (vrátane syntetických procesov farmaceutickej chémie). Organické étery, cyklické a acyklické, sa používajú v priemysle ako rozpúšťadlá pre polyméry a aprotické reakčné prostredia pre určité organické syntézy (reakcie zahŕňajúce organokovové zlúčeniny). Obzvlášť dôležité sú tetrahydrofúrán (THF) a dimetoxyetán (glyme, DME). Dimctoxyctán sa okrem iného používa ako komponent elektrolytu lítiových batérií. Acetón, tetrahydrofúrán, izopropylalkohol a niektoré ďalšie organické kvapaliny majú tiež široké využitie ako rozpúšťadlá pre laky a farby.

S ohľadom na oblasť použitia organických kvapalín (medicína, farmaceutický priemysel, potravinárstvo, výroba plastov), dôležitým faktorom je ich čistota. Počas výroby, transportovania a spracovávania týchto kvapalín dochádza k styku s aparatúrou a ich znečisteniu vyššími alkánmi (parafínmi), z ktorých pozostávajú priemyselná mazivá, ftalátmi pochádzajúcimi zo styku s plastovými nádobami a uzávermi, atď. Stanovenie obsahu hydrofóbnych látok (kontaminantov) v organických kvapalinách je z uvedených dôvodov dôležité.

V súčasnej dobe existujú pomerne zložité chromatografické metódy stanovenia obsahu hydrofóbnych látok v kvapalných médiách, ktoré vyžadujú zložité a nákladné technické vybavenie a školených odborníkov. K týmto metódam patria:

- vysoko účinná kvapalinová chromatografia (HPLC) [L. R Snyder, J.J. Kirkland, and J. W. Dolan, Introduction to Modem Liquid Chromatography, John Wiley & Sons, New York, 2009; M. C. McMaster, HPLC: A Practical User’s Guide, 2nd ed., Wiley, Hoboken, New Jersey, 2007] a

- plynováchromatografia (GC) [H.-J. Hubschmann, HandbookofGC/MS:

Fundamentals and Applications, Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2001; R.L. Gro b, E.F.Barry, Modem Practice of Gas Chromatography, 4th ed., Wiley, Hoboken, New Jersey, 2004; O.D. Sparkman, Z. Penton, F.G. Kitson, Gas Chromatography and Mass Spectrometry: A Practical Guide, 2nd ed., San Diego, Academic Press, 2011].

V spojení s týmito chromatografickými metódami sa používajú rôzne typy detektorov, ako sú napríklad hmotnostný spektrometer (MS), plameňovo ionizačný detektor (FID), spektrofotometrický detektor (UV-VIS), refraktometrický detektor (Rl) a pod.

Stanovenie obsahu hydrofóbnych látok v nižších alkoholoch a iných s vodou miešateľných organických kvapalinách je obzvlášť dôležité s ohľadom na požiadavky na kvalitu potravín. Niektoré z hydrofóbnych látok, ako sú polycyklické aromatické uhľovodíky (polycyclic aromatic hydrocarbons, PACs), dioxíny a polychlórované bifenyly (polychlorinated biphenyls, PCBs), sú uvedené v nariadení Komisie (ES) č. 1881/2006 (osobitne nariadenie Komisie (EU) č. 835/2011 pre PACs) ako látky kontrolované v určitých druhoch potravín s maximálnym obsahom neprekračujúcim 1 až 35 ppm v závislosti od potraviny [nariadenie Komisie (ES) č. 1881/2006 z 19. decembra 2006, ktorým sa ustanovujú maximálne hodnoty obsahu niektorých kontaminantov v potravinách; nariadenie Komisie (EU) č. 835/2011 z 19. augusta 2011, ktorým sa mení a dopĺňa nariadenie (ES) č. 1881/2006, pokiaľ ide o maximálne hladiny polycyklických aromatických uhľovodíkov v potravinách].

Iné hydrofóbne látky, ako napríklad ftaláty, alkány a ich deriváty, hydrofóbne aromatické zlúčeniny atď. sú riadené smernicou Komisie 2002/72/ES ako látky, ktoré sa môžu dostať do potravín z materiálov určených na styk s potravinami (plastové materiály a výrobky) [smernica 2002/72/ES zo 6. augusta 2002, ktorá sa týka plastových materiálov a výrobkov, ktoré prichádzajú do styku s potravinami]. Monitorovanie množstva týchto kontaminantov v alkoholických nápojoch, kvapalinách používaných pri výrobe potravín (ako je glycerol, etanol atď.) a extrakčných rozpúšťadiel používaných pri výrobe potravín a zložiek potravín (ako je acetón, etanol, metanol, izopropanol atď.), je veľmi dôležité.

Jediné metódy, ktoré môžu byť použité ako kontrolné v analýze uvedených nečistôt, sú metódy založené na báze plynovej chromatografie, ako sú GC/MS (plynová chromatografia spojená s hmotnostnou spektrometriou), GC/MS/MS (plynová chromatografia spojená s tandemovou hmotnostnou spektrometriou) atď.

S K 288766 B6

Špecifické požiadavky na GC/MS metódy, ktoré musia byť splnené na účely kontrolnej analýzy, sú stanovené v prílohách I až IV nariadenia Komisie (EU) č. 589/2014 pre určité potraviny a v prílohe I nariadenia Komisie (ES) č 152 / 2009 z 27. januára 2009 pre krmivá. Skriningové metódy môžu zahŕňať bioanalytické a GC/MS metódy [nariadenie Komisie (EU) č. 589/2014 z 2. júna 2014, ktoiým sa stanovujú metódy odberu vzoriek a analý zy na kontrolu hladín dioxínov, dioxínom podobných PCB a dioxínom nepodobných PCB v určitých potravinách a ktoiým sa zrušuje nariadenie (EU) č. 252/2012; nariadenie Komisie (ES) č. 152/2009 z 27. januára 2009, ktoiým sa stanovujú metódy odberu vzoriek a analý zy na účely úradných kontrol krmív]. Napriek tomu, že GC/MS metódy umožňujú analyzovať vzorky s vysokým rozlíšením a nízkym detekčným limitom, požadujú vysoko kvalifikovaných pracovníkov, časovo náročné kalibrácie a drahé technické vybavenie. Cena typického GC/MS prístroja, ktoiý môže byť použitý na analýzu cudzorodých látok, sa nachádza v rozmedzí 100 - 150 tisíc eur (až do 300 tisíc eur pre prístroje s tandemovou alebo vysoko rozlišovacou hmotnostnou spektrometriou). Priemerná cena jedného GC/MS merania sa pohybuje v rozmedzí 50 až 125 eur v závislosti od typu látky (t. j. približne 500 eur pie všetky uvedené zlúčeniny). Okrem toho je väčšinou nevyhnutná komplikovaná príprava vzorky, ako napríklad LLE (kvapalinovo-kvapalinová extrakcia), SPME (mikroextiakcia na tuhej fáze) alebo HS-SPME (headspace mikroextiakcia na tuhej fáze), ktorá zdvojnásobuje čas analýzy. Bioanalytické metódy tiež vyžadujú kvalifikovaných pracovníkov, komplikovanú prípravu vzorky a dobre vybavené laboratórium Dostatočné výsledky môžu byť získané s použitím HPUC/MS alebo UHPLC/MS (vysokoúčinná kvapalinová chromatogiafia spojená s hmotnostnou spektrometriou alebo Ultra HPLC/MS), ktoré ale tiež vyžadujú komplikovanú predprípravu vzorky [Leo M.L. Nollet, Fidel Toldra. Food Analysis by HPLC, Third Edition. CRC Press, 2012], Všetky tieto metódy nie sú použiteľné na simultánnu analýzu PACs, PCBs, dioxínov, ftalátov atď. (t. j. hydrofóbnych kontammantov) a vyžadujú niekolko diskrétnych meraní na zistenie, či by vzorka mala byť predmetom ďalšieho štúdia. Je to proti podstate skríningových metód, ktoré by mali umožňovať nákladovo efektívnu analýzu veľkého množstva vzoriek, čím sa zvyšuje možnosť objavu nových prípadov vysokého obsahu kontammantov a ohrozenia zdravia spotrebiteľov. Preto hľadanie ďalších lýchlych, účinných a spoľahlivých metód na stanovenie hydrofóbnychnečistôtv stopovommnožstve (od 1 ppmaž 1 ppb)je predmetom intenzívneho záujmu.

Cieľom vynálezu je stanovenie obsahu hydrofóbnych látok v organickej kvapaline časovo nenáročným spôsobom, vyznačujúcim satiež použiteľnosťou v teréne a v neposlednomrade cenovou dostupnosťou oproti doterajším metódam, jednak z hľadiska ceny meracieho zariadenia, ako aj ceny jedného stanovenia. Predkladaný vynález nadväzuje na predchádzajúcu patentovú prihlášku (PP 50002-2014) podanú prihlasovateľom Podstata predkladaného vynálezu a vzťah k PP 50002-2014 sú opísanév nasledujúcomparagiafe.

Podstata vynálezu

Podstatou predloženého vynálezu je spôsob merania obsahu hydrofóbnych látok v organických vodou niešateľných kvapalinách spočívajúci v zmiešaní testovanej organickej kvapaliny s vodou tak, aby vznikla zmes s hmotnostným obsahom organickej kvapaliny 3 % až 45 %, čo vedie k segregácii hydrofóbnych látok obsiahnutých v organickej kvapaline do nanočastíc. Spôsob merania podľa vynálezu vychádza zo zistenia, že hydrofóbne látky obsiahnuté v organickej kvapaline po zmiešaní s vodou neostávajú ani molekulárne rozpustené ani makrofázovo nesegregujú (teda nevytvoria makroskopickú fázu), ale segregujú do diskrétnych, relatívne časovo stabilnýchnanočastícveľkostirádovo 100 nm

Intenzita svetla rozptýleného disperziou nanočastíc vznikajúcich segregáciou hydrofóbov meraná metódou tzv. statického rozptylu svetla koreluje s obsahom hydrofóbnych látok v organickej kvapaline, ktoiý sa následne kvantifikuje pomocou kalibračných závislostí intenzity rozptýleného svetla na koncentrácii hydrofóbnych látok v organickej kvapaline. Priemerná veľkosť nanočastíc meraná pomocou statického alebo dynamického rozptylu svetla tiež koreluje s obsahom hydrofóbnych látok v organickej kvapaline, ktoiý sa môže potom kvantifikovať aj pomocou kalibračných závislostí priemernej velkosti nanočastíc od koncentrácie hydrofóbnych látok v organickej kvapaline.

Hydrofóbnymi látkami stanovovanými v alkohole sú polychlorované bifenyly, polycykhcké aromatické uhľovodíky, ftaláty alebo ich zmesi, hydrofóbnymi látkami stanovovanými v acetóne alebo dimctoxyctánc sú alkány, polychlorované bifenyly, polycykhcké aromatické uhľovodíky a ftaláty.

Predložená patentová prihláška vychádza z PP 50002-2014, ktorá pojednáva o spôsobe stanovenia alkánu (jedného alkánu z radu C10H22 - C20H42) v alkohole. Predložená patentová prihláška obsahuje prvky, ktoré sú nové a ktoré nevyplývajú zrejmým spôsobom z PP 50002-2014 ani z iných súčastí doterajšieho stavu techniky. Predložená patentová prihláška pojednáva o stanovovaní iných kontammantov v alkohole, než je alkán a o stanovovaní alkánov a iných hydrofóbnych kontammantov v iných organických kvapalinách, než sú alkoholy. Stanovovanie v týchto prípadoch je založené na preukázaní súčasného splnenia niekoľkých nevyhnutných predpokladov, resp. na identifikácii podmienok, za ktoiých sú tieto predpoklady splnené. Tieto predpoklady zahŕňajú napríklad fakt, že po zmiešaní kontaminovanej organickej kvapaliny s vodou za podmienok

S K 288766 B6 špecifikovaných v tejto patentovej prihláške, sa formujú diskrétne nanočastice (nie makrofáza), že tieto častice majú takú veľkosť, že platí Rayleigh-Gans-Debyeova aproximácia rozptylu, že sú dostatočne časovo stabilné (na povrchu častíc je prítomný dostatočne vysoký záporný zeta potenciál, ktorý zabraňuje koagulácna zároveň efekt Ostwaldovho zrenia je potlačený a neprejavuje sa na malých časových škálach) a že závislosti intenzity rozptýleného svetla I od koncentrácie hydrofóbneho kontammantu c sú použiteľné na kvantifikáciu jeho obsahu (dl/dc spadá do intervalu, v ktorom sa kvantifikácia môže uskutočniť s dostatočnou presnosťou). Splnenie týchto predpokladov uskutočniteľnosti a identifikácia podmienok, za ktorých sú tieto predpoklady splnené, nevyplýva zrejmým spôsobom z PP 50002-2014 alebo poznatkov, ktoré sú súčasťou doterajšieho stavu techniky. Ďalším novým prvkom predloženej patentovej prihlášky je stanovovanie súhrnnej koncentrácie viacerých kontaminantov (zmesi kontammantov) v organickej kvapaline. Tento prípad je z praktického hľadiska úplne zásadný, lebo v praxi v drvivej väčšine prípadov ide o kombináciu kontammantov. Predložená patentová prihláška pojednáva tiež o ďalšom novom prvku - možnosti použitia iných metód kvantitatívnej analýzy na báze merania priemernej veľkosti nanočastíc pomocou dynamického alebo statického rozptylu laserového svetla a následného korelovania priemernej veľkosti nanočastíc s koncentráciou hydrofóbného kontaminantu v organickej kvapaline.

Kalibračná závislosť na stanovenie obsahu hydrofóbnych látok v organickej kvapaline definovaná ako závislosť intenzity svetla rozptýleného nanočasticami hydrofóbnych látok (meraná metódou statického rozptylu) od obsahu hydrofóbnych látok v organickej kvapaline alebo ako závislosť priemernej velkosti nanočastíc (meraná metódou statického alebo dynamického rozptylu) od obsahu hydrofóbnych látok v organickej kvapaline je platná pre podmienky, pri ktorých bola táto závislosť stanovená, t. j. pre danú teplotu a koncentráciu organickej látky v zmesi s vodou. Teda pri stanovení obsahu hydrofóbnych látok v organickej kvapaline je nutné uskutočniť meranie intenzity rozptýleného svetla alebo priemernej veľkosti nanočastíc segregovaných kontaminantov vždy pri tých istých podmienkach, za ktorých bola vytvorená daná kalibračná závislosť, ktorá je použitá na stanovenie obsahu hydrofóbnych látok.

Oproti doteraz používaným spôsobom stanovenia je spôsob podľa vynálezu cenovo výhodný vzhľadom na:

- nízke náklady na výrobu meracieho zariadenia na báze statického rozptylu laserového svetla najmä z dôvodu dostupnosti stále lacnejších polovodičových laserov a detektorov;

- jeho kompaktnosť/použiteľnosťv teréne a

- nenáročnosť z hľadiska spotreby materiálu (reagentov), nakoľko reagentomje voda.

Ďalšou výhodou spôsobu je to, že iné metódy vyžadujú vysokokvalifikovaný personál na obsluhu sofistikovaných zariadení typu HPLC a GC-MS (vysokoúčinná kvapalinová chromatografia a plynová chromatografia s hmotnostnou spektroskopiou). Spôsob podľa vynálezu nevyžaduje vysokokvalifikovaný personál.

Spôsob podľa vynálezu umožňuje stanovenie celkového ekvivalentného obsahu hydrofóbov v organických vodou miešateľných kvapalinách v širokom rozsahu koncentrácií, s vysokou citlivosťou. Je ideálny na skrining kontaminácie kvapalín.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obr. 1 je znázornený príklad 1 uskutočnenia vynálezu. Na obr. 2 je znázornený príklad 2 uskutočnenia vynálezu. Na obr. 3 je znázornený príklad 3 uskutočnenia vynálezu. Na obr. 4 je znázornený príklad 4 uskutočnenia vynálezu. Na obr. 5 je znázornený príklad 5 uskutočnenia vynálezu. Na obr. 6 je znázornený príklad 6 uskutočnenia vynálezu. Na obr. 7 je znázornený príklad 7 uskutočnenia vynálezu. Na obr. 8 je znázornený príklad 8 uskutočnenia vy nálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Etanol čistoty HPLC (čistoty pre vysokoúčinnú kvapalinovú chromatografiu) sa prečistil destiláciou. Do takto prečisteného etanolu sa následne pridal polychlorovaný bifenyl 14 (obrázok 1 hore) respektíve dietylhcxyIftalát (obrázok 1 dole) v rôznych množstvách tak, aby sa dosiahla rôzna známa koncentrácia kontaminantu v etanole. Takto poly chlórovaným bifeny lom 14 alebo diéty Ihexylftalátom znečistený etanol sa následne zmiešal s vodou čistoty HPLC v pomere 1 : 4 (20 % hmotn., roztok etanolu vo vode). Následkom tohto zmiešania vznikli v roztoku nanočastice tvorené segregovaným polychlorovaným bifenylom 14, respektíve diétyIhcxy Iflaláloni ktorých prítomnosť sa kvantifikovala metódou statického laserového rozptylu svetla. Na obidvoch obrázkoch je znázornená závislosť rozpty lovej intenzity pochádzajúcej od nanočastíc vysegregovaného kontammantu od koncentrácie príslušného kontaminantu v etanole. Intenzita bola meraná pod uhlom

S K 288766 B6

45° pri teplote 25 °C. Závislosti na obr. 1 sú kalibračnými závislosťami pre meranie obsahu príslušných kontaminantov v etanole platnými pre pomer kontaminovaného etanolu k vode 1 :4a teplotu stanovenia 25 °C.

Príklad 2

Postupovalo sa rovnako ako v príklade 1. Použili sa nasledujúce hydrofóbne kontaminanty: dekán (obrázok 2 hore), polychlorovaný bifenyl 14 (obrázok 2 v strede) a dielyllicxylltalát (obrázok 2 dole) v rôznych množstvách tak, aby sa dosiahla rôzna známa koncentrácia kontaminantu v etanole. Na všetkých troch obrázkoch je znázornená závislosť priemernej velkosti (rádiusu) nanočastíc od koncentrácie príslušného kontaminantu v etanole. Rádius sa kvantifikoval metódou statického rozptylu svetla (prázdne symboly) a dynamického rozptylu svetla (plné symboly) pri teplote 25 °C. Závislosti na obr. 2 sú kalibračnými závislosťami pre meranie obsahu príslušného kontaminantu v etanole platnými pre pomer kontaminovaného etanolu k vode 1 : 4 a teplotu stanovenia 25 °C.

Príklad 3

Terc-butyl alkohol (TBA) čistoty p.a. sa prečistil destiláciou. Do takto prečisteného TBA sa následne pridal 2-naftol (obrázok 3 hore), respektíve bifenyl (obrázok 3 v strede), respektíve dekán (obrázok 3 dole) v rôznych množstvách tak, aby sa dosiahla rôzna známa koncentrácia kontaminantu v TBA. Takto znečistený TBA sa následne zmiešal s vodou čistoty HPLC v pomere 1 : 5,66 (15 % hmotn., roztok TBA vo vode). Následkom tohto zmiešania vznikli v roztoku nanočastice tvorené segregovanýmž-naftolom, respektíve bifenylom, respektíve dekanom, ktorých prítomnosť sa kvantifikovala metódou statického laserového rozptylu svetla. Na všetkých troch obrázkoch je znázornená závislosť rozptylovej intenzity pochádzajúcej od nanočastíc vy segregovaného kontaminantu od koncentrácie príslušného kontaminantu v TBA. Intenzita bola meraná pod uhlom 45° pri teplote 25 °C. Závislosti na obr. 3 sú kalibračnými závislosťami pre meranie obsahu príslušných kontaminantov v TBA platnými pre pomer kontaminovaného TBA k vode 1 : 5,66 a teplotu stanovenia 25 °C.

Príklad 4

Postupovalo sa rovnako ako v príklade 1. Namiesto etanolu sa použil izopropylalkohol a ako hydrofóbne kontaminanty dekán (obrázok 4 hore), respektíve diétyIhexylftalát (obrázok 4 dole). Na oboch obrázkoch je znázornená závislosť rozptylovej intenzity pochádzajúcej od nanočastíc vysegregovaného kontaminantu od koncentrácie príslušného kontaminantu v izopropylalkohole. Intenzita bola meraná pod uhlom 45° pri teplote 25 °C. Závislosti na obr. 4 sú kalibračnými závislosťami pre meranie obsahu príslušných kontaminantov v izopropylalkohole platnými pre pomer kontaminovaného izopropylalkoholu k vode 1:4a teplotu stanovenia 25 °C.

Príklad 5

Postupovalo sa rovnako ako v príklade 1. Ako kontaminant sa použila zmes hydrofóbnych látok dekán, polychlorovaný bifenyl 14 (PCB14) a benzo(a)pyrén vo vzájomnom pomere 1 : 1 : 1. Na obr. 5 je znázornená závislosť rozptylovej intenzity pochádzajúcej od nanočastíc vysegregovaných kontaminantov od celkovej koncentrácie zmesi kontaminantov czmesi v etanole. Intenzita bola meraná pod uhlom 45° pri teplote 25 °C. Tabuľka 1 ukazuje hodnoty rozptylovej intenzity pochádzajúcej od nanočastíc vysegregovaných kontaminantov pre rôzne koncentrácie jednotlivých kontaminantov v etanole (prípady, kde ide len o jeden typ kontaminantu prítomného v etanole) a pre rôzne koncentrácie definovanej zmesi kontaminantov v etanole. Závislosť na obr. 5 je kalibračnou závislosťou pre meranie obsahu 1:1:1 zmesi dekán/PCB14/ benzo(a)pyrén v etanole, platnou pre pomer zmesou znečisteného etanolu k vode 1:4a teplotu stanovenia 25 °C.

Tabuľka 1

Ckont, %	I(45°)/Ib
Dekán	Oktadekán	Benzo[a]pyrén	PCB14	DEHP	ZMES 1	ZMES 2
0,05000	1559,49	2148,09	5125,59	8670,06	4612,03	6740,23
0,01670	280,61	425,33	1273,75	698,35	501,26	545,25
0,00500	24,53	22,68	84,71	21,8	207,73	34,88	64,34
0,00167	4,92	6,23	18,63	3,31	14,74	7,54
0,00100	3,01	2,05	10,53	1,86	7,37
0,00050	0,97	0,71	1,50	0,48	3,01	0,82

S K 288766 B6

Príklad 6

Postupovalo sa rovnako ako v príklade 1. Ako kontaminant sa použila zmes hydrofóbnych látok dekán, oktadekán, PCB14, diétyllicxylltalát a benzo(a)pyrén vo vzájomnom pomere 1 : 1 : 1 : 1 : 1. Na obr. 6 sú znázornené uhlové závislosti rozptylovej intenzity pochádzajúcej od nanočastíc vysegregovaných kontaminantov v etanole v prípade prítomnosti 1:1:1:1:1 zmesi dekán/oktadekán/PCB14/dietylhexylfialát/benzo(a)pyrén ako kontaminantu (celková sumárna koncentrácia kontaminantov v etanole 0,005 % - čierne krúžky); v prípade prítomnosti len jedného kontaminantu v etanole - dekánu (koncentrácia dekánu 0,001 % čierne štvorce); v prípade prítomnosti len jedného kontaminantu v etanole - oktadekánu (koncentrácia oktadekánu 0,001 % - čierne trojuholníky smerom hore); v prípade prítomnosti len jedného kontaminantu v etanole - PCB14 (koncentrácia PCB14 0,001 % - čierne hviezdičky); v prípade prítomnosti len jedného kontaminantu v etanole - diéty Ihcxy Iftalátu (koncentrácia DEHP 0,001 % - čierne kosoštvorce); v prípade prítomnosti len jedného kontaminantu v etanole - benzo(a)pyrénu (koncentrácia benzo(a)pyrénu 0,001 % - čierne trojuholníky smerom dole). Intenzita bola meraná pod uhlom 45° pri teplote 25 °C.

Tabuľka 1 ukazuje hodnoty rozptylovej intenzity pochádzajúcej od nanočastíc vysegregovaných kontaminantov na rôzne koncentrácie jednotlivých kontaminantov v etanole (prípady, kde ide len o jeden typ kontaminantu prítomného v etanole) a na zmes kontaminantov v etanole definovanú v príklade 6 (zmes 2). Príklad 6 ilustruje tzv. aditivitu, t. j. skutočnosť, že v prípade prítomnosti viacerých typov kontaminantov v organickej kvapaline sa rozptylové signály sčítavajú.

Príklad 7

Postupovalo sa rovnako ako v príklade 1. Namiesto etanolu sa použil acetón a ako hydroľóbny kontaminant: oktadekán (obrázok 7 hore) a diéty Ihcxy Iftalát (obrázok 7 dole). Na oboch obrázkoch je znázornená závislosť rozptylovej intenzity pochádzajúcej od nanočastíc vysegregovaného kontaminantu od koncentrácie príslušného kontaminantu v acetóne. Intenzita bola meraná pod uhlom 45° pri teplote 25 °C. Závislosti na obr. 7 sú kalibračnými závislosťami pre meranie obsahu príslušných kontaminantov v acetóne platnými pre pomer kontaminovaného acetónu k vode 1:4a teplotu stanovenia 25 °C.

Príklad 8

Postupovalo sa rovnako ako v príklade 1. Namiesto etanolu sa použil dimetoxyetán a ako hydroľóbny kontaminant (obrázok 8 zhora dole): 2-naftol, bifenyl, dekán a oktadekán. Na všetkých štyroch grafoch obr. 8 je znázornená závislosť rozptylovej intenzity pochádzajúcej odnanočastícvysegregovanéhokontaminantuod koncentrácie príslušného kontaminantu v dimctoxyctánc. Intenzita bola meraná pod uhlom 45° pri teplote 25 °C. Závislosti na obr. 8 sú kalibračnými závislosťami pre meranie obsahu príslušných kontaminantov v dimeto^yetáne platnými pre pomer kontaminovaného dimetoxy etánu k vode 1 : 5,66 a teplotu stanovenia25 °C.

Ochrana spôsobu stanovenia hydrofóbnych látok v organických kvapalinách nie je predkladaným vy nálezom obmedzená na použitie metódy statického alebo dynamického laserového rozptylu svetla, ale použiť je možné aj iné metódy kvantitatívnej analýzy.

Stanovenie obsahu hydrofóbnych látok v znečistených organických kvapalinách pomocou kalibračných závislostí sa musí uskutočňovať za tých istých podmienok (pomer organickej kvapaliny a vody v zmesi a teplota), ako boli stanovené kalibračné závislosti.

Ako ukazujú príklady, použiteľnosť metódy predkladanej v tejto patentovej prihláške sa pohybuje v rozsahu koncentrácií kontaminantov 5 ppm - 10³ ppm, pričom tento rozsah sa predprípravou vzorky (napríklad stonásobnýmriedením alebo skoncentrovaním) môže výhodne rozšíriť na 50 ppb - 10⁵ ppm.

Priemyselná využiteľnosť

Spôsob stanovenia hydrofóbnych látok v organických kvapalinách je dôležitý z dôvodu potreby používania čistých organických kvapalín (predovšetkým alkoholov) v potravinárstve, zdravotníctve a chemickom priemysle.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob stanovenia obsahu hydrofóbnych látok v organických s vodou miešateľných kvapalinách, kde po zmiešaní organických látok s vodou sa hydrofóbne látky segiegujú do nanočastíc pri teplote zvolenej v rámci rozsahu teplôt, pri ktorom je uvedená zmes v kvapalnej fáze, a obsah hydrofóbnych látok v organickej kvapaline sa stanoví na základe merania intenzity svetla rozptýleného nanočasticani v zmesi organickej kvapaliny s vodou a kalibračných závislostí intenzity rozptýleného svetla od obsahu hydrofóbnych látok v organickej kvapaline, vyznačujúci sa tým, že sa stanoví v alkohole obsah polychlorovaných bifenylov, poly cyklických aromatických uhľovodíkov, ftalátov alebo ich zmesí, alebo sa stanoví v acetóne alebo dimetoxyetáne obsah alkánov, polychlorovaných bifenylov, poly cyklických aromatických uhľovodíkov a ftalátov, pričom obsah alkoholu, acetónu alebo dimctoxyctánu v zmesi s vodou je od 3 % do 45 % hmotn.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že alkány sú dekán a oktadekán.
3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že poly chlórované bifenyly sú poly chlórovaný bifenyl 14.
4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že poly cyklické aromatické uhľovodíky súbenzo(a)pyién, naftol a bifenyl.
5. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ftaláty sú diely Ihcxylftalát.
6. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že alkoholmi sú etanol, izopropylalkohol a terc-butylalkohol.
7. Spôsob podľa nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že obsah hydrofóbnych látok v alkohole alebo acetóne, alebo dimetoxyetáne sa stanoví na základe merania priemernej veľkosti nanočastíc v zmesi s vodou metódou statického alebo dynamického laserového rozptylu svetla a kalibračných závislostí priemernej velkostinanočastíc od obsahu hydrofóbnychlátok.