Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде



Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде
Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде
Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде
Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде

 


Владельцы патента RU 2597769:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к аналитической химии и касается способа определения селена в воде. Сущность способа заключается в том, что к анализируемому раствору добавляют 0,4 мл раствора 3%-ного щелочного борогидрида натрия восстановителя, закрывают пробкой, встряхивают и оставляют на 5 мин для восстановления селена до селеноводорода. Далее прибавляют 2,0 мл 2,3-диаминонафталина (ДАН) с массовой долей 0,1% и добавляют порциями по 2 мл гексана и встряхивают по 1 мин, переносят в делительную воронку для расслаивания и разделения фаз, переносят на фильтр и фильтруют в пробирку с предыдущей порцией, поочередно 4-5 раз экстракций для количественного извлечения комплекса гидрида селена с ДАН, затем объединенный экстракт флуориметрируют. Использование способа позволяет с высокой точностью определять концентрацию селена в питьевой воде. 1 ил., 6 табл.

 

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для санитарно-эпидемиологического контроля питьевых вод, воды объектов, а также очистки сточных вод различных химических производств.

В основу экстракционно-флуориметрического метода определения массовой концентрации селена в питьевой воде (фирма Люмэкс, г. Санкт-Петербург) положен Межгосударственный стандарт ГОСТ 19413-89 «Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации селена». ОКСТУ 9109. Дата введения 01.07.90. - 6 с. В качестве средства измерений фирмой Люмэкс (г. Санкт-Петербург) рекомендован анализатор «Флюорат-02-3М», во всех представленных экспериментах применяют данный анализатор.

Метод-аналог основан на взаимодействии селенит-иона с реактивом 2,3-диаминонафталином (ДАН) в кислой среде с образованием соединения 4,5-бензодиазо-селенола, экстрагируемого гексаном.

Это соединение при ультрафиолетовом облучении обладает желто-красной флуоресценцией, интенсивность которой измеряется флуориметром.

Гидроселенид-ион (HSe-) и селен из органических соединений переводят в селенит-ион обработкой смесью азотной и хлорной кислот, а присутствующие в воде вместе с селенитами селенаты восстанавливают до селенитов нагреванием с концентрированной соляной кислотой.

Предел обнаружения селена с доверительной вероятностью P=0,95 составляет 0,1 мкг/дм3 при объеме пробы 100 см3, диапазон измерений без разбавления пробы составляет 0,1-5 мкг/дм3.

При проведении анализа согласно ГОСТ 19413-89 «Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации селена» (раздел 4) в термостойкий стеклянный стакан вместимостью 100-150 см3 отбирают 10-100 см3 анализируемой воды, в зависимости от объема воды 2-3 см3 концентрированной азотной кислоты и 3 см3 хлорной кислоты и выпаривают до начала выделения слабых белых паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают, стенки стакана обмывают и вновь нагревают до слабых паров хлорной кислоты. Обработку пробы дистиллированной водой проводят для полного удаления азотной кислоты. К раствору приливают 1 см3 концентрированной соляной кислоты и нагревают на кипящей водяной бане в течение 10 мин. Затем приливают 20 см3 дистиллированной воды, обмывают стенки стакана.

Раствор охлаждают и устанавливают рН≈1 по индикаторной универсальной бумаге, приливая по каплям раствор аммиака с массовой долей 10%. К подготовленной пробе приливают 2,0 см3 раствора трилона Б с массовой долей 2%, оставляют раствор на 5 мин, затем добавляют 2,0 см3 свежеприготовленного раствора 2,3-диаминонафталином (ДАН) с массовой долей 0,1%.

Приготовление 2,3-диаминонафталина с массовой долей 0,1%.

Берут 0,100 г 2,3-диаминонафталина, растворяют в 100 см3 соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3. Раствор подвергают очистке. Для этого 100 см3 раствора переносят в делительную воронку, приливают 15 см3 гексана и экстрагируют примеси в течение 1-2 мин. После расслаивания жидкостей гексан отделяют, а солянокислый раствор 2,3-диаминонафталина фильтруют через фильтр "белая лента". Раствор используют в течение двух-трех дней и хранят в холодильнике в склянке из темного стекла.

Раствор перемешивают и нагревают на кипящей водяной бане в течение 5 мин. После охлаждения раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см3, приливают 5 или 10 см3 гексана (в зависимости от размера кювет флуориметра). Комплекс селена экстрагируют в течение 1 мин и дают отстояться до разделения фаз. Водную фазу отбрасывают, а органическую фазу фильтруют через сухой фильтр «белая лента» диаметром 5-7 см в пробирку с притертой пробкой, в которой и хранят до перенесения в кювету флуориметра. Флуоресценцию измеряют не позже, чем через 1-2 ч. Флуоресценция комплекса селена с ДАН устойчива при хранении в холодильнике. Измерение флуоресценции можно проводить на следующий день. По ГОСТу в текст введен отдельный раздел 6. Требования безопасности.

Недостатки прототипа - использование азотной и хлорной кислот, учитывая опасность взрывного окисления смесью азотной и хлорной кислот.

В изобретении во всех представленных экспериментах применяют анализатор «Флюорат-02-3М».

В заявляемом способе

- не используются концентрированные хлорная и азотная кислоты,

- не требуется нагревание анализируемой воды,

- исключаются стадии выпаривания и маскирования примесей комплексоном III (Трилоном Б) - экспрессность,

- уменьшается время подготовки анализируемой воды к экстракции реагентом 2,3-диаминонафталином (ДАН) с массовой долей 0,1%,

- эффективность извлечения аналита обеспечивается предварительным восстановлением всех форм селена в анализируемой, подкисленной HCl (рН≈1), воде 3%-ным щелочным (1% NaOH) раствором борогидрида натрия в селеноводород.

Сущность изобретения

Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде, заключающийся в том, что к анализируемому раствору объемом 20 мл добавляют 0,4 мл раствора 3%-ного щелочного борогидрида натрия восстановителя, закрывают пробкой, встряхивают и оставляют на 5 мин для восстановления селена до селеноводорода, затем прибавляют 2,0 мл 2,3-диаминонафталина (ДАН) с массовой долей 0,1% и добавляют порциями по 2 мл гексана и встряхивают по 1 мин, переносят в делительную воронку для расслаивания и разделения фаз, переносят на фильтр и фильтруют в пробирку с предыдущей порцией, поочередно 4-5 раз экстракций для количественного извлечения, затем объединенный экстракт флуориметрируют.

В пробирку с притертой пробкой вместимостью 25 мл помещают анализируемую воду (10-20 мл, подкисляют 10 мл 0,2 М раствора хлороводородной кислоты, либо концентрированной HCl до рН≈1. Двудецимолярный раствор хлороводородной кислоты 0,2 моль HCl/дм3 готовят из фиксанала или концентрированной хлороводородной кислоты (16,6 см3 концентрированной кислоты марки «ХЧ» ГОСТ 3118-77 разбавляют до 1000 см3 дистиллированной водой). Раствор восстановителя готовят растворением в дистиллированной воде (96 мл) 1 г гидроксида натрия (1% гидроксида натрия) раствора («ч.д.а.», ГОСТ 4228-77) и 3 г борогидрида натрия марки «ч.д.а.».

Затем к подкисленному раствору добавляют 0,4 мл раствора восстановителя, закрывают пробкой, встряхивают и оставляют на 5 мин для восстановления всех форм селена до селеноводорода. Затем прибавляют 2,0 мл 2,3-диаминонафталина (ДАН) с массовой долей 0,1% и 2 мл гексана, встряхивают 1 мин и переносят в делительную воронку объемом 100 см3. После расслаивания водную фазу возвращают в пробирку, а органическую фазу фильтруют через фильтр "белая лента" в пробирку объемом 10 мл. К водной фазе снова добавляют 2 мл гексана, встряхивают 1 мин и переносят в делительную воронку для расслаивания и разделения фаз. Водную фазу снова возвращают в пробирку 25 см3 и снова, добавив 2 мл новой порции гексана, закрывают пробкой и снова встряхивают. Экстракт из делительной воронки переносят на фильтр и фильтруют в пробирку с предыдущей порцией, 4-5 раз экстракций достаточно для количественного извлечения комплекса гидрида селена с ДАН. Объединенный экстракт флуориметрируют с помощью «Флюорат-02-3М» с соответствующими светофильтрами: 11 (385-460 нм, канал возбуждения), 5 (510-580 нм, канал регистрации) (таблица 1).

Навеску гранулированного элементного селена (марки «Ч», ГОСТ 5455-74 с массовой долей основного вещества более 99,9%, одну гранулу) взвешивают на аналитических весах, помещают в термостойкий стакан, приливают 10 см3 концентрированной азотной кислоты («ч.д.а» ГОСТ 4461-77), накрывают стакан часовым стеклом и нагревают на водяной бане до растворения. Затем обмывают стекло и стенки стакана дистиллированной водой, раствор упаривают на водяной бане до «влажных солей». Полученную селеновую кислоту растворяют в 1 см3 концентрированной хлороводородной кислоты («ХЧ» ГОСТ 3118-77), количественно переносят в мерную колбу 100 см3 с небольшим количеством децимолярной HCl (фиксанал) и доводят до метки раствором фиксанала HCl. Отбирают пипеткой Мора 10 мл и помещают в мерную колбу объемом 100 см3, доводят до метки раствором HCl. Таким образом, получают основной градуировочный раствор с концентрацией селена в пределах 100 мкг/см3. Раствор хранится в склянке с притертой пробкой. Срок хранения - до года. Из данного градуировочного раствора в день выполнения методом последовательного разбавления готовят рабочий раствор селена. В таблице 2 представлены результаты измерения средних величин интенсивности флуоресценции экстрактов, приготовленных из рабочего раствора с концентрацией селена 1,8 мкг/см3. Для последовательного разбавления градуированной пипеткой Мора объема 10 см3 отбирают из основного градуировочного раствора аликвоту и помещают в градуированную мерную колбу объемом 100 см3, доводят до метки раствором НСl. После тщательного перемешивания пипетку промывают приготовленным ранее раствором, снова берут аликвоту и разбавляют в 10 раз и так далее. Градуировочный график представлен на рис. 1.

Рабочий раствор селена можно готовить также из аттестованных растворов ГСО 5976-91 селена (IV) 1,00 г/см3.

Результаты определения селена предлагаемым способом представлены в таблицах 3-6.

Результаты определения селена в бутилированной воде марки «Легенда жизни». Содержание, заявленное производителем 5,0-10 мкг Se в литре воды, табл. 3.

Результаты определения селена в бутилированной воде марки «Студеная». Содержание, заявленное производителем 5,0-7,0 мкг Se в литре воды, табл. 4.

Результаты определения селена в бутилированной воде марки «Островская». Содержание, заявленное производителем 9,0-10 мкг Se в литре воды, табл. 5.

Результаты определения селена в бутилированной воде марки «Selena». Содержание, заявленное производителем 5,0-8,0 мкг Se в литре воды, табл. 6.

Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде, включающий в себя обработку водного раствора 2,3-диаминонафталином в кислой среде pH≈1 хлороводородной кислоты, отличающийся тем, что к анализируемому раствору 10-20 мл добавляют 0,4 мл раствора 3%-ного щелочного борогидрида натрия восстановителя, закрывают пробкой, встряхивают и оставляют на 5 мин для восстановления селена до селеноводорода, затем прибавляют 2,0 мл 2,3-диаминонафталина (ДАН) с массовой долей 0,1% и добавляют порциями по 2 мл гексана и встряхивают по 1 мин, переносят для расслаивания и разделения фаз в делительную воронку, отделенную водную фазу поочередно 4-5 раз экстрагируют порциями по 2 мл гексана, затем объединенный экстракт флуориметрируют.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экологии, а именно к охране окружающей природной среды, и может быть использовано для оперативной биоиндикации и биомониторинга морских и пресных вод, включая питьевую и сточные воды.

Изобретение относится к экологии, а именно охране окружающей среды и способам мониторинга состояния пресных водоемов методом биоиндикации для оценки антропогенного загрязнения природных водоемов ртутью.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к методам определения нитрит-ионов, и может быть использовано при их определении в питьевых и минеральных водах.

Изобретение относится к гигиенической медицине и экологии и может найти применение при оценке санитарного состояния водоемов. Для этого определяют микробиологическую загрязненность воды.

Использование: для автоматического контроля водного теплоносителя на ТЭС и АЭС. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает последовательные операции подготовки проточной пробы путем охлаждения пробы до 10-50°C и понижения давления до атмосферного, кондуктометрического измерения электропроводности (χt) и температуры (t) прямой пробы, пропуск пробы через H-катионитовую колонку, кондуктометрического измерения электропроводности (χt H) и температуры (tH) H-катионированной пробы, приведения измеренных величин электропроводности к температуре 25°C (χ, χH), проверки на достоверность, определения разности значений электропроводностей прямой и H-катионированной пробы (χ- χH) и расчет значения pH решением системы уравнений ионных равновесий водного раствора.

Изобретение относится к газонефтедобыче и может быть использовано на стадии эксплуатации скважин газовых и газоконденсатных месторождений для определения природы воды, поступающей в продукцию скважин.

Группа изобретений относится к области охраны окружающей среды, в частности к методам и средствам биомониторинга водной среды. Способ включает проведение мониторинга качества воды путем автоматической дистанционной непрерывной регистрации в реальном масштабе времени поведенческих и/или физиологических реакций водных тест-объектов, находящихся в аквариумах, через которые пропускают тестируемую воду стабилизированной температуры, а контроль качества воды проводят по изменениям состояния тест-объектов, при этом осуществляют автоматическое перенаправление тестируемой воды через три и более аквариумов, с находящимися в них водными тест-объектами, при этом подаваемый поток тестируемой воды в каждый момент времени проходит только через один аквариум, а в других - циркуляцию воды осуществляют внутри аквариумов без подачи внешней воды, причем период перенаправления потока тестируемой воды из одного аквариума в другой равен времени, достаточному для оценки поведенческих и/или физиологических реакций водных тест-объектов, смены большей части циркулируемой в аквариуме воды при скорости потока воды, обеспечивающей поддержание в ней стабильной среды для жизнеобеспечения водных тест-объектов, а контроль качества тестируемой воды проводят путем сравнения между собой результатов состояния поведенческих и физиологических реакций водных тест-объектов в моменты времени прохождения протоков тестовой воды в аквариумах.
Изобретение относится к области биологии и предназначено для биомониторинга водоема с использованием генетического состава популяций хирономид. В водоеме осуществляют отбор личинок хирономид IV стадии развития с последующей их фиксацией и приготовлением временных цитологических препаратов политенных хромосом слюнных желез личинок по ацето-орсеиновой методике.

Изобретение относится к экологии, в частности к экспресс-определению фальсификации бутилированных питьевых вод из подземных источников (скважин) и загрязнения питьевой, бутилированной и природной воды.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения концентрации азотсодержащих противомикробных препаратов (изиниазида, этамбутола и др.) и антибиотиков (цефалоспоринового ряда - цефазолина, цефатоксима, цефуроксима, цефалексина и др.) в исследуемых жидких средах.

Изобретение относится к ветеринарной эпизоотологии, в частности к способу прогнозирования фасциолеза жвачных животных. Способ включает обследование пастбища.
Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий по условиям прочности и предназначено для контроля процесса трещинообразования хрупких тензоиндикаторов при изменении уровня напряженности в исследуемых зонах конструкции.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для раннего прогнозирования качества корнеобразования срезанных зеленых черенков плодово-ягодных культур.

Изобретение относится к области биохимии и касается способа получения аналитической тест-системы (MRM-теста) для мультиплексной идентификации и количественного измерения содержания интересующих белков в биологическом образце по содержанию соответствующих им протеотипических маркерных пептидов, включающего выявление уникальных для белка протеотипических маркерных пептидных последовательностей; отбор по меньшей мере двух маркерных протеотипических пептидных последовательностей белка; предсказание фрагментов пептидов; предсказание MRM-теста в виде перечня маркерных пептидов, их фрагментов и наилучших параметров детекции; синтез маркерных пептидов; определение профиля переходов синтетических маркерных пептидов; оптимизацию MRM-теста в соответствии с полученными профилями; очистку пептидов; подготовку биологического образца; идентификацию белка в биологическом образце с заколом синтетических пептидов; определение значений времени удержания маркерных пептидов с внесением установленных значений в MRM-тесты; проведение мультиплексных калибровочных измерений; количественное измерение содержания маркерных пептидов в биологическом образце; и суждение о содержании интересующих белков в биологическом образце.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения микропримесей мышьяка и сурьмы в лекарственном растительном сырье. Способ заключается в переводе соединений мышьяка и сурьмы в соответствующие гидриды путем восстановления смесью, содержащей 40%-ный раствор иодида калия, 10%-ный раствор аскорбиновой кислоты, 4 M раствор соляной кислоты и цинк металлический.

Группа изобретений относится к области экологии и воздухотехнического оборудования и предназначена для измерения качества воздуха. Для измерения качества воздуха осуществляют отбор проб воздуха с первой частотой выборки, чтобы получить множество проб качества воздуха при использовании первого датчика.

Изобретение относится к судебной медицине, а именно к определению использования гладкоствольного оружия для нанесения огнестрельных повреждений. Предложенный способ включает выделение частиц на преграде, изучение их визуально, помещение выделенных частиц на предметное стекло в 2-3 капли дистиллированной воды, при нагревании до температуры плавления парафина на поверхности воды образуется прозрачная тонкая пленка, а при охлаждении формирующиеся кусочки приобретают первоначальные физико-механические свойства парафина, что свидетельствует об использовании гладкоствольного оружия для нанесения огнестрельных повреждений.

Изобретение относится к области фундаментальной физики и может быть использовано при исследовании теплофизических свойств сверхтекучих квантовых жидкостей. Платина-платинородиевые термопары 1 и 2 погружают в расплав чистого борного ангидрида 5.
Изобретение относится к области океанологии, в частности сейсмологии и гидробиологии, и может быть использовано для экспресс-оценки повышенной геофизической активности в морских акваториях, приводящей к землетрясениям.

Изобретение относится к измерению качества травяного покрова по видовым комплексам трав и травянистых растений на пробах, преимущественно на пойменных лугах, и может быть использовано в экологическом и технологическом мониторинге территорий с травяным покровом.
Наверх