SU1010522A1

SU1010522A1 - Способ определени 3,4-бензпирена в водной среде

Info

Publication number: SU1010522A1
Application number: SU813317161A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Васильевич Карякин; Татьяна Сергеевна Сорокина; Наталья Федоровна Ефимова
Original assignee: Ордена Ленина Институт Геохимии И Аналитической Химии Им.В.И.Вернадского
Priority date: 1981-07-13
Filing date: 1981-07-13
Publication date: 1983-04-07

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3,4-БЕНЗПИРЕНА В ВОДНОЙ СРЕДЕ, включающий введение в анализируемую пробу орга-. нического растворител , охлаждение ее до температуры жидкого азота, и регистрацию спектра лйминесценции, от л и ч а ю щ и и с ,тем, что, с целью упрощени способа и повыше-. НИН его экспрессности, в качестве . органического растворител используют- октан, или гексан, или метилциклогексан при объемном соотноиюнии анализируемой пробы и октана 1:

Description

СП

ю

Изобретение относитс к физикохимическим способам определени 3,4-бензпирена и может быть использовано при анализе непосредственно водных растворов, атмосферных осадков , природных,сточных и морских вод на. содержание в них полициклических ароматических .углеводородов (ПАУ).

В св зи с проблемой охраны окружающей среды экспрессное определение 3,4-бензпирена, вл ющегос индикатором присутстви канцерогенньах полициклических ароматических углеводородов в объектах биосферы, весьма актуально .

Дл определени 3,4-бензпирена используютс различные методы моле кул рно-спектрального анализа:УФспектрометри с пределом обнаружени до Cl Зг спектрофлуоресцентный метод с пределом обнаружени до 10 -10- % 2. .

Однако электронные спектры многоатомных молекул вследствие внутри- и межмолекул рных взаимодействий, представл ют собой широкие диффузные полосы и лишены специфичности.

Наиболее близким к изобретению вл етс люминесцентный способ определени 3,4-бензпирена, основанный на использовании структурных спектров люминесценции 3,4-бензпирена в органической матрице при температуре жидкого азота.

Способ заключаетс в следующем. Пробу анализируемого раствора экстрагируют органическим растворителем циклогексаном , от высушенного экстракта отгон ют растворитель, сухой остаток раствор ют .в смеси органических растворителей, охлаждают до температуры жидкого азота и регистрируют спектр люминесценции.

Глубокое охлаждение, уменьшающее меж- и внутримолекул рное взаимодействие , способствует вы влению структуры спектра. Дл уменьшени мёжмолекул рных взаимодействий помещают молекулы 3,4-бензпирена на больших рассто ни х друг о.т друга жестко, без существенных деформаций, но и без излишней свободы в специально подобранную матрицу-растворитель , достаточно синморфную молекулам примеси, ;кристаллизующуюс при низкой температуре, не взаимодействующую с молекулой примеси и оптически прозрачной в области поглощени и изучени молекулы. В этих услови х (услови эффекта Шпольского ) спектр люминесценции 3,4-бензпирена приобретает структурный характер . Способ обладает высокой чувствительностью () и специфичностью L33.

Однако известный способ лишен экспрессности, громоздок, не дает

возможности определени 3,4-бензпирена непосредственно в водных растворах . Требуетс длительна предварительна большого количества анализируемой пробы - зкстракци 2,5-5 л водного раствора

0,125-0,25 л перегнанным циклогексаном в течение 10 мин, отстаивание в течение 1 ч, разделение слоев в делительной воронке, промывка делительной воронки 3 порци ми циклогексана , объединение циклогексановых растворов, высушивание циклогексанового раствора безводным прокаленым Na2S04, упаривание высушенного циклогексанового раствора до малого объема на ротационном вакуумном испарителе при 30°С, перенесение концентрированного раствора в 10-миллилитровую мерную пробирку, упаривание досуха с помощью тока сухого очищенного азота, раст орение сухого остатка в очищенной смеси н-октана и циклогексана (9:1 по объему) . Лишь после такой длительной обработки, занимающей более ;2 ч, регистрируют спектр люминесценции при 77 К, использу дл возбуждени длину волны 375 нм. В качестве й алитической линии выбрана SIH0 ни 403 нм.

Цель изобретени - упрощение спо-;

соба и повышение его экспрессности.

Поставленна цель достигаетс тем,

с что в анализируемую пробу ввод т октан , или гексан или метилциклогексан при объемном соотношении , и октана, равном Is (0,01-0,05) или при объемном соотношении анализируемой пробы и гексана или метилциклогексана , равном 1: (О,01-0,02), эмульгируют пробу до образовани в ней устойчивой эмульсии, охлаждают до температуры жидкого азота и регистРИРУ .ЮТ структурный спектр люминесценции.

Органический растворитель должен быть хорошим экстрагентом 3,4-бензпирена- , давать довольно устойчивую эмульсию, служить в то же врем удобной матрицей дл 3,4-бензпирена в отношении получени структурных спектров люминесценции при низкой температуре (услови эффекта Шпольского ).

5 Из р да исследованных растворителей (пентан, гексан, октан, декан, циклогексан, метилциклогексан, бензол , тоЛуол) наиболее у добной матрицей дл получени структурных

0 спектров люминесценции 3,4-бензпирена вл ютс октан, гексан и метилциклогекс&н .

При встр хивании смеси происходит экстракци 3,4-бензпирена в мик5 рообъем органической матрицы, эмульгированной непосредственно в водном растворе. Количество органического растворител -матрицы должно быть до статочно велико дл экстракции молекул 3,4-бензпирена, но в то же врем достаточно мало дл сконцентр ровани примеси (дл получени jtaиболее интенсивной люминесценции). Вода, в которой эмульгирован органический растворитель с молекулам 3,4-бенэпирена, не вл етс помехой дл получени структурных ров люминесценции 3,4-бензпирена в органической матрице при температуре жидкого азота. Так, спектры люминесценции , полученные дл 3,4-бензпире на непосредственно в водном растворе с введением микроколичеств окта на и в самом октане, идентичны как по интенсивности, так и по разрешенности спектра. Тонкость, многочисленность , индивидуальное расположени полос (403, 408 и 426 нм) в спектре люминесценции 3,4-бензпирена свидете льствуют о специфичности способа. Дл подтверждени чувствительноети проведено количественное определе ние 3,4-бензпирена в насыщенном водном растворе как путем простого срав нени с эталонными растворами, так и методом добавок. Оба метода дают близкие результаты содержани 3,4бенэпирена в насыщенном водном растворе, причем предел обнаружени () вз т с .большим запасом. В результате исследовани вы влено , что соотношение оптимального количества растворител к анализируемой пробе дл октана равно 0,02:1 (по объему), дл гексана и метилциклогексана - 0,01:1 (по объему). Дл проведени анализа требуетс незначительное количество исследуемого водного раствора (2 мл). Врем встр хивани смеси 10-20 с. | Следовательно, врем проведени анализа 10-15 мин. Данный метод опробован как на модельных растворах 3,4-бензпирена () , так и на природной и морской воде () .. Предел обнаружени . Стандартное отклонение в области предела обнаружени 0,3. Пример. Определение провод т по методу добавок. При выполнении определени 3,4-бензпирена .в водном растворе в кварцевую пробирку к 2 мл исследуемого раствора добавл ют 0,04 мл октана, смесь энергично встр хивают в течение 10-20 с до образовани эмульсии, быстро замораживают при температуре жидкого азота . Спектр люминесценции регистрируют на спектрометре.СДЛ-1 в области 400-600 нм при температуре жидкого азота.. Возбуждение провод т УФ-светом ртутнокварцевой лампы ДРШ-250 (фильтр УФС-2),Л 313 нм. В качестве аналитической линии дл малых концентраций 3,4-бензпирена была выбрана лини с Л 403 нм. Стро т градуировочный график, где на оси абсцис откладывают количество добавленного 3,4-бензпирена, а на оси ординат - интенсивность флуоресценции аналитической линии. Пересечением градуировочной пр мой с осью абсцисс на;;)Д т содержание 3,4-бензпирена ванализируемом растворе . Предел обнаружени , стандартное отклонение 0,3. В faблицe приведены результаты определени при использовании различных растворителей, вз тых в разном соотношении.

0,005 0,01 0,02 0,05

2

80 44

1

1010522

Таким же способом в водных раство-10 8 м, образцы лучше анализировать pax определены следующие трУднораст-в течение дн . воримые ПАУ: перилен, коронен, антрацен . Следует отметить, что, как и Таким образом, предлагаемый метод дл других методов, количественноепрост, экспрессен, требует дл анаопределение 3,4-бензпирена зависит 5лиза незначительных количеств анаот времени хранени и концентрациилизируемой пробы и растворител , обраЬтвора . Линейна зависимость на-ладает высокой чувствительностью и блюдаетс при онЦеНтрвцин 10 6-специфичностью.

Claims

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3,4-БЕНЗПИРЕНА В ВОДНОЙ СРЕДЕ, включаюций введение в анализируемую пробу орга-. нического растворителя, охлаждение ее до температуры жидкого азота и регистрацию спектра люминесценции, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью упрощения способа и повыше-, ния его экспрессности, в качестве органического растворителя используют- октан, иди гексан, или метилциклогексан при объемном соотношении анализируемой пробы и октана 1:(0,01-0,05) или анализируемой пробы и гексана или метилциклогексана 1:(0,01-0,02) и анализируемую пробу перед охлаждением эмульгируют· до образования в ней устойчивой эмульсии.

1 1010522