способ хемилюминесцентного определения -хлорацетофенона
Классы МПК: | G01N31/22 с помощью химических индикаторов G01N21/76 хемолюминесценция, биолюминесценция |
Автор(ы): | Дружинин Андрей Александрович (RU), Жиров Артур Александрович (RU), Немков Сергей Алексеевич (RU), Ишутин Василий Александрович (RU) |
Патентообладатель(и): | ФГУ "27 Научный центр Министерства обороны Российской Федерации" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-10-12 публикация патента:
10.04.2010 |
Изобретение относится к анализу органических соединений применительно к экологическому контролю в отношении -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="/images/patents/77/2386092/969.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона. Способ количественного хемилюминесцентного определения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="/images/patents/77/2386092/969.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона в органических экстрактах включает обработку раствора пробы раствором гидроокиси калия, щелочным раствором люминола и раствором гемина в водно-спиртовой среде при температуре 293К и при их объемном соотношении, соответственно, 1:1:1:1, с последующим определением интенсивности хемилюминесцентного свечения пробы по сравнению с контролем и определением содержания -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="/images/patents/77/2386092/969.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона по градуировочному графику. Достигается повышение чувствительности и ускорение анализа. 3 ил., 1 табл.
Формула изобретения
Способ количественного хемилюминесцентного определения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="/images/patents/77/2386092/969.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона в органических экстрактах, включающий обработку раствора пробы раствором гидроокиси калия, щелочным раствором люминола и раствором гемина в водно-спиртовой среде при температуре 293К и при их объемном соотношении соответственно 1:1:1:1, с последующим определением интенсивности хемилюминесцентного свечения пробы по сравнению с контролем и определением содержания -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="/images/patents/77/2386092/969.gif" BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона по градуировочному графику.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области анализа органических соединений и может быть использовано в целях решения задач экологического контроля, при решении аналитических задач, связанных с хранением, перетариванием, транспортировкой и уничтожением -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона. Кроме того, изобретение может быть использовано в интересах Министерств Обороны и Внутренних дел Российской Федерации как средство обнаружения и определения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона - мощного лакриматора в объектах окружающей среды.
Известен ряд способов обнаружения и определения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона, как галоидного алкила, на основе его реакций с пара-(4-нитробензил)-пиридином [Франке 3., Франц П., Варнке В. Химия отравляющих веществ. - М.: Химия, 1973. Т.2]. Предел обнаружения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона этими способами составляет (1-2)·10 -3 мг/мл в анализируемом экстракте. Наиболее высокой чувствительностью обнаружения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона, составляющей 5·10-4 мг/мл в анализируемом экстракте, характеризуется способ на основе его взаимодействия в сильно щелочной среде с мета-динитробензолом с образованием ярко окрашенного соединения - -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -комплекса (комплекса Мейзенгеймера) [Франке З., Франц П., Варнке В. Химия отравляющих веществ. - М.: Химия, 1973. Т.2], фиг.1. Этот способ взят нами за прототип предлагаемого изобретения.
Ориентировочно безопасный уровень вещества (ОБУВ) -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона в воздухе составляет 5·10-5 мг/л [Муравьева С.И., Казнина Н.И., Прохарова Е.К. Справочник по контролю вредных вещества в воздухе. - М.: Химия, 1988 г. 320 с.].
На основе реакции -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона с мета-динитробензолом при использовании предварительного концентрирования из 500 л воздуха предложен способ определения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона с пределом 1,0·10-6 мг/л в анализируемом воздухе [Паама Л.А., Кокк Х.Ю. Фотометрическое определение хлорацетофенона мета-динитробензолом воздухе рабочей зоны на уровне ПДК. ЖАХ. 1985. V.40. № 11. 2062-2065. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. Справочник. - М.: Химия, 1989 г. 368 с.].
Недостатком способа определения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона на основе его колориметрической реакции с мета-динитробензолом является предел определения способа, не позволяющий без предварительного концентрирования достигнуть определения концентраций, соответствующих значению ОБУВ анализируемого соединения.
Целью изобретения является повышение чувствительности способа для более быстрого (прямого) анализа с пределом определения, позволяющим анализировать концентрации -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона, соответствующие значениям ОБУВ.
Поставленная цель достигается использованием хемилюминесцентного способа анализа, основанного на том, что в щелочной среде с высокой скоростью происходит развитие хемилюминесценции люминола под влиянием супероксидрадикала, образующегося при воздействии активированного гемином кислорода воздуха на карбанион -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона.
На фиг.2 представлена схема предлагаемой последовательности реакций в системе: -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенон - щелочь - O2 воздуха - гемин - люминол.
Нижняя граница определяемых концентраций -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона составляет: (1,0±0,3)·10 -5 мг/мл при 293К за время анализа 2 минуты.
Зависимость интенсивности хемилюминесценции от концентрации -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона показана на фиг.3. Данные для построения градуировочного графика и статистическая обработка полученных результатов представлены в табл.
Аналогичный эффект дают динитрил малоновой кислоты - продукт гидролиза другого лакриматора - динитрила орто-хлорбензилиденмалоновой кислоты в концентрациях выше 1·10-2 мг/мл, ацетофенон в концентрациях выше 1·10-2 мг/мл и другие соединения, образующие в выбранной для анализа щелочной среде карбанионы. Мешают определению сильные окислители: гипохлориты, хлориты, феррицианиды, перекисные соединения и персульфаты.
Пример. Количественное хемилюминесцентное определение -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона
Используемые реактивы и аппаратура:
-хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенон, дважды перекристаллизованный из этилового спирта.
Гидразид 3-амино-фталевой кислоты (люминол) очищен двойным переосаждением из концентрированной НС1 ГОСТ 3118-67 «хч»;
Гемин. Реахим. НПО «Биохимреактив»;
Спирт этиловый ТУ 19 П-39-69 очищен перегонкой;
Калия гидроокись ГОСТ 4203-65, чда;
Вода дистиллированная, полученная на установке из стекла «Пирекс»;
Весы аналитические ВЛР-200 - 1 шт.;
Анализатор жидкостей хемилюминесцентный «Лик». Сертификат № 14437/270303. Номер в Госреестре № 24512-03. Прибор выполнен в переносном варианте, размещенном в дипломате. Питание от сети 220 В;
Дозатор ДП-1-1000 набор - 1 комплект;
Пробирки на 10 мл - 15 шт. Колбы конические на 100 мл - 3 шт.
Методика построения градуировочного графика
Готовятся рабочие спиртовые растворы -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона в диапазоне концентраций (1,0·10 -2-1,0·10-5) мг/мл. В кювету прибора «Лик» дозатором вносится последовательно 0,1 мл спиртового раствора исследуемого соединения, 0,1 мл 0,2 М раствора едкого калия, 0,1 мл щелочного раствора люминола концентрацией 0,015 мг/мл и 0,1 мл водного раствора гемина 0,025 мг/мл, что соответствует объемному соотношению пробы и реагентов 1:1:1:1. Фиксируется значение максимальной интенсивности хемилюминесценции по показаниям прибора «Лик». Проводятся контрольные опыты, в которых в кювету прибора вносится вместо анализируемого раствора 0,1 мл спирта. Проводится анализ четырех - пяти проб -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона анализируемой концентрации. Результат анализа определяется после статистической обработки полученных данных. Градуировочный график строится в логарифмических координатах -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0"> . Градуировочный график определения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона в диапазоне концентраций (1,0·10 -1-1,0·10-5) мг/мл представлен на фиг.3. Экспериментальные данные для его построения представлены в табл.
Количественное хемилюминесцентное определение -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона проводят с использованием полученного градуировочного графика по аналогичной методике.
Экспериментальные результаты для построения градуировочного графика количественного определения -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" ALIGN="absmiddle"> -хлорацетофенона в диапазоне концентраций 1,0·10 -1÷1,0·10-5 мг/мл; р=0,95; n=5; Т=293К; -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" TI="CF" HE="7" WI="21"> | |||||
Концентрация OB CN, мг/мл | LgC | -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" TI="CF" HE="9" WI="32"> | -хлорацетофенона, патент № 2386128" SRC="" height=100 BORDER="0" TI="CF" HE="6" WI="11"> | Относительное стандартное отклонение | Погрешность, % |
1·10-5 | -5 | 9 | 0,954 | 0,32 | 26 |
1·10 -4 | -4 | 26,4 | 1,422 | 0,28 | 18 |
1·10 -3 | -3 | 287,9 | 2,459 | 0,21 | 16 |
1·10 -2 | -2 | 2984,1 | 3,475 | 0,15 | 15 |
1·10 -1 | -1 | 13456,3 | 4,129 | 0,08 | 14 |
Класс G01N31/22 с помощью химических индикаторов
Класс G01N21/76 хемолюминесценция, биолюминесценция