Способ определения 1,5-диазобицикло-(3.1.0)-гексана в почвах

 

Использование: аналитическая химия, спектрофотометрические методы контроля загрязненности почв. Сущность: для определения 1,5-диазобицикло-(З. 1.0)-гексана в почве пробу почвы обрабатывают дистиллированной водой и добавляют оксид кальция при массовом соотношении почва:вода:оксид кальция 1: (4-5):(0,2-0,6) соответственно. Затем раствор отфильтровывают и вводят в него сульфаминовую кислоту, натрий фосфорнокислый двузамещенный, крахмал и калий иодистый при массовом соотношении фильтрат:сульфаминовая кислота:натрий фосфорнокислый двузамещенный:крахмал:калий иодистый как 1: (1,5·10^-2-2,5·10^-2):(0,8·10^-2-1,2·10^-2) :(0,4·10^-3-0,6·10^-3): (0,5·10^-2-0,7·10^-2) соответственно. Раствор выдерживают 15-20 мин и фотометрируют на длине волны 590 нм. Достигаемый результат: экспрессность определения в полевых условиях. 2 табл.

Заявленное техническое решение относится к аналитическому контролю объектов окружающей среда, а именно почв, на содержание химического загрязнителя 1,5-диазоби цикло-(3.1.0)-гексана З (ДАБЦГ) формулы Ориентировочный безопасный уровень воздействия ДАБЦГ в воде водоемов санитарно-бытового назначения (ОБУВ_в) 2 мг/дм³. Предельно допустимые количества ДАБЦГ в почвах в настоящее время не установлены.

В литературе отсутствуют данные о способах определения ДАБЦГ в почвах и в почвенных растворах.

Целью изобретения является разработка способа определения ДАБЦГ в почвах.

Поставленная цель достигается путем использования установленной авторами окислительно-восстановительной реакции взаимодействия ДАБЦГ с иодид-ионом с образованием иодкрахмального комплекса и последующим фотоколориметрированием окрашенного раствора.

Реакция, которая протекает при окислении иодид-иона ДАБЦГ, представлена ниже: -гексагидропиримидин.

Известно, что реакция окисления иодид-иона до иода, который с крахмалом образует окрашенное в синий цвет комплексное соединение, не является селективной и протекает в присутствии различных соединений (Шарло Г. Методы аналитической химии, ч. 2, М. Химия, 1969, с. 1123).

Для устранения влияния такого окислителя, как железо (III), присутствующего в почве, а также влияния окрашенных веществ, содержащихся в почвенном растворе, в суспензию почвы в дистиллированной воде вводят оксид кальция. При этом на высокоразвитой поверхности гидроокиси кальция соосаждаются окрашенные вещества почвы, а также основная часть железа (III) в виде гидроокиси железа (III).

Остаточное железо (III) в фильтрате связывают при добавлении в раствор натрия фосфорнокислого двузамещенного в прочный комплекс HPO⁺₄, константа нестойкости которого K 3,5 · 10^-10 (К.Б.Яцимирский, В.П.Васильев. Константы нестойкости комплексных соединений. М. из-во АН CCСР, 1959, с. 117).

Для устранения влияния другого окислителя, который может присутствовать в почве, нитрит-иона, в фильтрат также вводят сульфаминовую кислоту.

Сульфаминовая кислота, вступая во взаимодействие с нитрит-ионом, разрушает его до элементного азота (И.М. Кольтгоф и др. Объемный анализ, т.3, М. 1961, с. 806).

Таким образом, установлено, что присутствие в почве ионов железа (III), нитрат-иона и других окислителей в пересчете на хлор не влияет на результаты анализа до массового соотношения к ДАБЦГ 100:1, 200:1, 1:1 соответственно.

Нитрат-ион, сульфат-ион, хлор-ион, ион-аммония, нефтепродукты, ацетон, диметиламин, триэтиламин гидразин, формальдегид на уровне предельно допустимых концентраций не мешают проведению анализа.

Техническая сущность заявляемого способа состоит в том, что пробу почвы, содержащую ДАБЦГ, помещают в стакан, последовательно вносят дистиллированную воду, добавляют оксид кальция при массовом соотношении пробы, воды и оксида кальция как 1:(4-5):(0,2-0,6) соответственно, полученную смесь тщательно перемешивают и отфильтровывают, в полученный фильтрат последовательно вводят сульфаминовую кислоту, натрий фосфорнокислый двузамещенный, крахмал, калий иодистый при массовом соотношении компонентов в указанной выше последовательности, равном 1: (1,5·10^-2-2,5·10^-2):(0,8·10^-2-1,2·10^-2)(0,4·10^-3-0,6·10^-3): (0,5·10^-2-0,7·10^-2).

Раствор выдерживают при нормальных условиях 15-20 минут, после чего определяют ДАБЦГ фотометрическим методом с использованием фотоколориметра КФК-2 при λ 590 нм. В табл. 1 приведены данные заявляемого способа.

Как видно, заявляемый способ позволяет проводить анализ быстро с использованием несложного оборудования, что допускает проведение анализа в полевых условиях.

Заявитель утверждает, что предлагаемый способ соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень", так как на основании выявленной научно-технической и патентной документации, а также в силу имеющегося опыта и знаний не было обнаружено той совокупности заявленных признаков при определении 1,5-диазобицикло-(3.1.0)-гексана в почвах, которая следует явным образом из уровня техники для специалиста в заявленной области (П.З. РФ, п. 1, ст. 4).

Варианты промышленного применения.

Вариант 1.

Пробу почвы (дерново-подзолистой) массой 5 г, содержащую 6 мг/кг ДАБЦГ, вносят в стакан вместимостью 50 см³.

В стакан пробы приливают 20 см³ дистиллированной воды и полученную смесь перемешивают в течение 2-3 мин.

К смеси добавляют 2 г оксида кальция, смесь вновь перемешивают в течение 2-3 мин.

Полученную смесь отфильтровывают через фильтр "белая лента" в пробирку 5 см³ раствора и последовательно добавляют 1 см³ 10%-ного раствора сульфаминовой кислоты, 1 см³ 5%-ного раствора натрия фосфорнокислого двузамещенного, 0,5 см³ 0,5%-ного раствора крахмала, 1 см³ 3%-ного раствора иодистого калия.

Полученную смесь перемешивают 10-15 мин, после чего на фотоколориметре КФК-2 измеряют оптическую плотность раствора при l 590 нм в кювете при l 10 мм на фоне дистиллированной воды.

Из полученного значения оптической плотности вычитают значение оптической плотности почвенного раствора, не содержащего ДАБЦГ.

По градуированному графику определяют содержание ДАБЦГ в почве.

Найдено ДАБЦГ в почве 6,2 мг/кг.

Суммарная погрешность +3,3% Остальные варианты аналогичны варианту 1 и приведены в табл. 2.

Как видно из примеров, заявленный способ обеспечивает определение 1,5-диазобицикло-(3.1.0)-гексана в почвах.

Формула изобретения

Способ определения 1,5-диазобицикло-(3,1,0)-гексана в почвах фотоколориметрическим методом, заключающийся в том, что пробу почвы обрабатывают дистиллированной водой, добавляют оксид кальция при массовом соотношении почва вода оксид кальция как 1 (4 5) (0,2 0,6) соответственно после чего раствор отфильтровывают и вводят в него сульфаминовую кислоту, натрий фосфорнокислый двузамещенный, крахмал и калий иодистый при массовом соотношении фильтрат сульфаминовая кислота натрий фосфорнокислый двузамещенный крахмал калий иодистый как 1 (1,5·10^-2 2,5·10^-2) (0,8·10^-2 1,2·10^-2) (0,4·10^-3 0,6·10^-3) (0,5·10^-2 0,7·10^-2) соответственно и через 15 20 мин производят фотометрирование раствора при λ = 590 нм.ю

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3