Способ определения тяжелых металлов в сточных водах методом тонкослойной хроматографии
1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ МЕТОДШ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРА Ш путем сорбции металлов на пластинках с модифицированной хелатообразующей целлюлозой, включающий нанесение анализируемой пробы на начальную часть пластины, последующее пропускание подвижной фазы и идентификацию разделенных компонентов, отличающийся тем, что, с целью расширения круга одновременно определяемых элементов и упрощения техники работы, в качестве сорбента используют целлюлозу, модифицированную пирокатехин еж, а в качестве подвижной фазы - смесь бутанола, ацетона, ледяной уксусной кислоты, ам1 1иака и воды. 2. Способ поп.1,отлича юКЛ щ и и с я тем, что компоненты указанной смеси бер.ут в следующих соотношениях, об.ч: Бутанол 14-16 Ацетон 10-12 Ледяная уксусная 6-4 кислота 6-4 Аммиак сл Вода 4-2 00 ф ьд
„„SU„„33 8924 А
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
gag С 01 Н 30/90
ГОСУДМстВЕННЫй HOMHTET CCCP
ГЮ ДЕЛАМ ИЗБ КтЕНйй ИОТНЕЫтИй = -""- э
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3663065/24-25 (22) 17.11.83 (46) 30.05.85. Бюл. 9 20 (72) Т.Г. Акимова, Л.И. Большакова, И.П. Волынец, Т.В,Дуброва, С.Б. Саввин, Г.В. Мясоедова и А,Н. Ермаков (71) Ордена Ленина институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (53) 543.544 (088.8) (56) 1. Schvedt С., Lippman ch.
Rapid thin — Хаует chromatographic
test for texic шейа1з in vater.
Dtsch.hebensmitteI Rundschau, н. 6, 1974, з. 204-206.
2. Волынец М.П., Егоров Е.В,, МясоедЬва Г.В. Тонкослойная хроматография в неорганическом анализе.
Аналитическая химия. 1971, т. 26, Р 7, с. 1434.-1439. (54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ МЕТОДОМ
ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ путем сорбции металлов на пластинках с модифицированной хелатообразующей целлюлозой, включающий нанесение анализируемой пробы на начальную часть пластины, последующее пропускание.подвижной фазы и идентификацию разделенных компонентов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения круга одновременно определяемых злемеитов и упрощения техники работы, в каче тве сорбента используют целлюлозу, модифицированную пирокатехином, а в качестве . подвижной фазы — смесь бутанола, ацетона, ледяной уксусной кислоты, аммиака и воды. Q
2, Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что компоненты указанной смеси берут в следующих соотношениях, об.ч:
Бутанол 14-16 Я
Ацетон 10-1 2
Ледяная уксусная jeaA кислота 6-4 lae4
Аммиак 6-4 Ql
Вода 4-2 ОО
Деионизованная вода
Арсенаэо Ш
Cu, Hf, И. Th
4 Н НСХ
Деионизованная вода
Сульфонитрофенол И
Си
1 Н Н,80
1 HHCI
Деионизоваиная вода
Сульфохлорфенол С
Ч, Cu, In, Ga, Al
Zr, Hf, Nb.
1Н HCf
10 мин) извлекают пластинку. Обнаруживают элементы в зоне сорбции по характерной цветной реакции без дополнительного проявления хроматограммы (2 j.
Недостатком указанного способа является то, что он позволяет осуществлять в каждом случае избирательное концентрирование и обнаруживать, по цветной реакции лишь один из указанных элементов, который в выбранных условиях селективно
Предел обнаружения элементов— единицы и доли микрограмма.
Способ осуществляют следующим образом.
На пластинку с тонким слоем модифицированной целлюлозы наносят в виде точки раствор пробы, содержащей определяемые элементы, погружают пластинку в открытый лоток с ПФ (указанной выше в каждом случае) и после поднятия фронта IN ка высоту 10 см (через 5$$
1 1158924 2
Изобретение относится к аналити- го раствора (10 мкл} наносят на ческой химии, в частности к анализу ТСХ-пластинку с тонким слоем подвиж-. сточных вод, а именно к способу on- ной фазы (ПФ) †. бензол + гексан ределения в них ионов металлов с (5:1) или один бензол. Длина проприменением техники тонкослойной $ бега ПФ 10-15 см (за 20 мин) . хроматографии (ТСХ) . Способ может Затем пластинку высушивают на воздубыть использован как экспрессный хе и опрыскивают раствором дитизона. полуколичественный метод контроля По возникающей цветной окраске дисодержания тяжелых металлов— тизонатов металлов обнаруживают
Fe (II) Fe (Ш), Cr (Ш), Cr (VI) 10 соответствующие зоны на хроматограмЧ (IV) ° Ч (V), Со (II), Ni (II), ме 1 1.
Cu (II), Zn (II) - в сточных во- Однако из-за непостоянства дах гальванических цехов на первых ТСХ-разделения элементов требуется а иях их очистки нанесение свидетелей. Предел обна1$ ружения 1 мкг. Способ трудоемкий, тяжелых металлов Р, Cd, Cu, Hg, длительный, в качестве подвижной фазы используется токсичный экстраИ1, Еп в сточных водах с применением ТСХ после предварительного экстракционного отделения хлоро- Наиболее близким к предлагаемому фо щ ств-детергентов масел 2р является способ определения элеменформом веществ-детергентов, масел н других соединен, мешающих про- тов в водных растворах синтетичесведению хроматографического про- ких смесей на тонком слое модифиэаключающийся в том что тя- цированной хелатообразующей целлюжелые металлы предварительно кон- лозы, дающей цветную реакцию при центрируют путем д . уют путем двукратной экстрак-2$ комплексообразовании определяемого ции в виде диэтилдитиокарбаминатных 3zleMenTa с Функционально-аналитикомплексов хлороформом, Затем раст- ческой гРуппой, привитой к сорбенту.
В качестве таких групп использоваворяют остаток в 1 мл смеси ацетон + ны следующие азозамещенные хромо+ хлороформ (1: 1) H аликвоту из это-3О троповой кислОты3
Состав ПФ Определяемый элемент
1158924
10 содержаний 20-100 мкг/мл..
Используемый сорбент получают путем обработки мелкодисперсной целлюлозы сернокислым эфиром 4-р15 -оксиэтилсульфонил-2-аминоанизола с последующим диазотированием полученной аминоцеллюлоэы н сочетания с пирокатехином.
Для хроматографичеекого разделе20 ния элементов в тонком слое целлюлоза, модифицированная пирокатехином, ранее не использовалась.
Предлагаемый способ,был проверен при анализе ряда объектов окружающей
25 среды.
Пример 1. Анализ сточной воды гальванического производства, содержащей хром (Ш) и железо (II и Ш).
30 На пластинку наносят 5 мкл сточной воды, подкисленной до рН- 1 на расстоянии 1,5 см от края пластинки, расстояние между точками нанесения составляет 1,5-2 см.
Пластинку помещают в лодочку, находящуюся в камере, таким образом, чтобы ее нижний край погружался в подвижную фазу на 5 мм. Камеру предварительно насыщают подвижной
40 фазой, состоящей иэ смеси бутанола, ацетона, ледяной уксусной кислоты, 57 аммиака н воды в соотношении
: (14-16) : (10-12) : (6-4) 2 (6-4) 3 (4-2), в которой и проводят разде- ление. Высота подъема подвижной фазы составляет 10-12 см. Время разделения 30-40 мин в зависимости
1 от размера пластинки. После провесорбируется в точке старта и образует окрашенную зону. Информативность такого способа невелика.
Цель изобретения — расширение круга одновременно определяемых элементов и упрощение техники работы эа счет использования единой по составу ПФ для хроматографического разделения.
Цель достигается тем, что согласно способу определения тяжелых ме/ таллов методом тонкослойной хроматографии путем сорбции металлов на пластинках е, модифицированной хелатообраэующей целлюлозой, включающему нанесение анализируемой пробы на начальную часть.пластины, последующее пропускание подвижной фазы и идентификацию разделенных компо.нентов, в качестве сорбента используют целлюлозу, модифицированную пнрокатехином,а в качеСтве подвижной фазы — смесь бутанола, ацетона,ледяной уксусной кислоты, аммиака и воды.
При этом используют смесь бутанола, ацетона, ледяной уксусной кислоты, 5Х-ного аммиака и воды, взятых в соотношении (14-16}
Ф (10-12) ; (6-4) : (6-4) Ф (4-2) по объему, а пробу перед анализом подкисляют до рН 1.
Изменение в соотношениях компонентов подвижной фазы или исключение иэ ее состава одного из растворителей приводит к снижению эффективности хроматографического разделения, Наличие в подвижной фазе растворителей и комплексообразующих веществ обеспечивает лучшее разделение ионов элементов s ходе хроматографического процесса вслед" ,ствие возникающего конкурирующего комплексообразования и усиливающегося в смешанных средах различия в устойчивости комплексов.
Способ осуществляют следующим образом.
Сорбент растирают в ступке и замешивают с водой. На стеклянные 56 пластинки размером 13 18 или
6,5 9 см наносят слой сорбента толщиной 0,3-0,5 мм н подсушивают на воздухе. Пробу анализируемой воды объемом 0,002 мл (рй/1) наносят 55 на слой сорбента,. высушивают, пропускают ПФ указанного выше состава. Зоны разделенных элементов обнаруживают визуально цо раз- . вившимся в процессе хроматографирования цветным реакциям, характерным для каждого элемента. Пределы обнаружения элементов в зоне составляют, мкг; Ре (II) 0 ° t; Fe (III)
0,1; Cr (III) О, 1; Ст (VI) О,1;V (V) 0 5; V (IV) 0 1; Ni (II) 0 5;
Со (II) 1; Cu (II) 0,5; Zn (II) 2.
Оптимальный интервал определяемых дения хроматографического разделения пластинки тщательно высушивают.
Содержание металлов определяют по интенсивности окраски зоны путем сопоставления ее со стандартной шкалой, приготовленной аналогичным образом.
В результате s сточной воде гальванического производства найдено, мг/л: Fe()+Fe(01400; Cr (tiij 2о, 1158924 б
Разделение проводят в условиях аналогичных примеру 1(в скобках указаны средние значения Щдля каждого злементф
Полученные результаты
Fe (II) - Cr (III) (0,00; 0,66);
Fe (II) - Zn (II) (0,00; 0,52);
Fe (Ш) — Со (II) (0,00; 0,65);
Fe (Ш) - Со (II) (0,00; 0,42);
Fe (Ш) — Cr (III) (0,00; 0,82);
Fe (III) - Zn (II) (0,00 0,80);.Ч (Ч) — Со (II) (0,00, 0.,75);
U (IV) — Со (II) (0,00; 0,68);
V (V) — Zn (П) (О,bo; 0,66);
V (IV) — Zn (II) (0э00;â Оэбб)э»
Ni (II) — Со
Ni (II) — Zn
Си (ТТ) — Со
Си (П) — Zn (II) (0,19; 0,71); (II) (О, 19; О, 76) (II) (Oэ 25; Оэ 71); (II) (Оэ25э Оэ76)э
Cr (Ш) — Cu (II) (О, 71; О, 19);
Сг (Ш) - Ni (II) (0,71; 0,23) °
Cr (Ш) - Ч (И) (0,71; 0,00);
Cr (Ш) - Со (II) (0,71; 0,66);
Fe {II) — Со (II) — Cr (III) (0,00; 0„42 0,6 );
Ге (Ш) — Со (II) — Cr (Ш) (0,00; 0,70; 0,82);
Fe (III) — Со (II) — Zn (II) (0,00; 0,70; 0,80);
7 (Ч) - Co (II) — Zn (II) (0,00; О, 75; 0,82);
Сг (III) — Ni (II) — Со (II) (0,76 0,10; 0,52);
Cr (III) — Ч (IV) — Со (II) (О, 76; О, 10, О, 52);
Cr (ЕТ?) — Ч (Ч) — Со (I) (0,76; 0,00; 0,52);
Вкзуалъно в каждой .зоне сопоставлением со стандартной щкалой найде- 30 но от 4,5 до 5,5 мкг элемента., Использование предлагаемого спо-, соба расвиряет круг одновременно
Состаайтель И. Клевиина
Техред С. йовжий Корректор Л. Пилипенко
Редактор Т. Митейко. Тираж 897 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениК и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5.
Заказ 3579/44
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4
П р и и е р 2. Определение тяжелах металлов при анализе двойных и тройных искусственных смесей (взять по 5 мкг каждого элемента) . определяемых элементов до трехкомпонентной смеси, позволяет анализировать многокомпонентнув смесь с использованием ПФ единого состава при однократном хроматографированни э сокращает время анализа.
