Способ количественного определения катионных поверхностно активных веществ

)5 0 01 й 21/76 СТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Киевский государственный университет им, Т. Г. Шевченко(56) Дубовенко Л. И. и др. Хемилюминесцентное определение меди 4-диэтиламинофталгидразидом. ЖАХ, 1985, 40, в, 6, с. 1016,Авторское свидетельство СССР М 1559275, кл. 6 01 К 21/78, 1988.(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРделения кАтионных повеРхностно- АКТИ В Н ЫХ В Е ЩЕ СТВ Изобретение относится к аналитической химии и касается определения катионных пОверхностно-.активных веществ(КПАВ) при содержании их в растворе 0,035 - 10 мг/л, что может быть использовано при - анализе объектов окружающей среды, йриродных и сточных вод, пищевых продуктов,моющих средств, контроле отходов текстильной промышленности, экстракцион- ной технологииИзвестен способ определения КПАВ йутем осаждения последнйх оеактивов Драгендорфа (висмутоиодидом бария) :экстракции образовавшегося комплекса в хлороформе с последующим фотометрированием экстрактаНедостатками способа являются невысокая чувствительность, трудоемкость, свя(57) Использованйе: в аналитической химии. Сущность изобретения заключается в том, что в способе количественного деления катионйых поверхностнб-активных веществ ведут обработку анализируемого раствора щелочным раствором 4-диэтиламинофталгидразина в присутствйи пероксида водоро-да и раствора соли меди (И) с последующей количественной регистрацией интенсивности хемилюминесценцйи. Способ позволяет добиться 14-кратного увеличенйя чувствительности определения катионных поверх-ностно-активных веществ до 0,035 мкг/мл.2 табл,занная с наличием" операции экстракции, а необходимость использования токсичного органического раста-орителя."Известна группа способов определения КПАВ, основанная на экстракции органическим растворителем ассоциатов КПАВ с анионами кислотных красителей с последующим фотометрированйем"экстракта; При менение кислотных красителей для определения микроколичестввысших четвертичных аммониевьх солей в присутствии ъ макроколичеств йефвичйых,"вторичйых и третичных аминов,Чувствительность йеречисленных методов принципиально ограничена возможностями спектрофотометрического метода анализа и не превышает 0,1 мг/л, что не позволяет применять их для определенияКПАВ при содержании на уровне и нижеПДК (ПДК алкилбензилдиметил-аммонийхлорида составляет 0,1 юкг/мл).Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому выбранный в качестве прототипаявляется способ определения КПАВ путемобработки водного раствора анализируемого вещества бромфеноловым синим в смесис монооктиловым эфиром полиэтиленглико. ляв мольном соотношейии бромфенолоеый синий . монооктиловый эфирполиэтиленгликоля-ЗО равном 1: (10 - 20)при рН 3,9 - 4,0 с последующим фотометрированием окрашенного соединения.Чувствительность способа (0,2 мкг/мл)также не позволяет анализировать КПАВпри содержании их на уровне и ниже ПДК,Цель способа - увеличение чувствительности определения катионных поверхностно-активных веществ,Поставленная цель достигается обработкой пробы органическим реагентом 4 диэтиламинофталгидратом (ДЭАФГ) вщелочной среде в присутствии пероксидаводорода и соли медис последующимизмерением интенсивности хемилюминесценции через 30 с,Таким образом, отличительными признаками предлагаемого способа являются:использование в качестве органического реагента 4-диэтиламинофталгидразида; проведение определения при рН 10 - 11 вприсутствии пероксида водорода и соли медипри концентрации (2 - 4) 10 М,определение КПАВ путем измерения интенсивности хемилюминесценции раствора.Использование 4-диэтиламинофталгидразида в смеси с пероксидом водорода исолью меди при определении КПАВ обусловлено неочевидным фактом измененияинтенсивности хемилюминесценции растворов в присутствии КПАВ..Использование указанных отличительных признаков позволяет определять КПАВпри их содержании 0,035 - 10 мкг/мл с относительной погрешностью 25 - 2;,Хемилюминесцентное определениепроводили, как правило, с использованиемкюветы емкостью 20 мл, в которую вводилираствор ДЭАФГ, бидистиллированную воду, исходя из общего обьема смеси 5 мл,алйквоту анализируемого раствора КПАВ,растворы КОН и соли меди . Последнимвводили раствор пероксида водорода, перемешивалй и измеряли интенсивность свечения через 30 с помощью ФЗУ.Оптимальными для определения КПАВ являются следующие концентрации ДЗАФГ(2 - 5) 10 М пероксида водорода - (2 - 3) 10 М, рН 10 - 11.Для получения сравнимых результатовпроводили определение по известному спо собуП р и м е р 1(прототип), В мерную колбуна 25 мл помещали 5 мл ацетатного буферного раствора с рн 3,95 и 5 мл 2 10 4 М раствора бромфенолового синего, 1 мл 10 10 М водного раствора монооктилового эфираполиэтиленгликоля-ЗО и аликвотную часть анализируемого раствора, содержащего КПАВ. Доводили раствор до метки водой и измеряли уменьшение светопоглощения 15 полученного раствора при А = 595 нм в кювету с= 2 см относительно раствора сравнения, не содержащего КПАВ. Содержание КПАВ в анализируемом растворе определяли по градуировочному графику. Построе ние градуировочного графика производилианалогичным способом с применением стандартного раствора определяемого КПАВ. Содержание КПАВ в конечном обьем 6 при построении градуировочного графи ка должно составлять 5 - 140 мкг.Таким образом, из примера 1 видно, чтоизвестный способ позволяет определить КПАВ при содержания их в растворе 0,2 - 5,6 мкг/мл. Линейный динамический диапа зон определения составляет 1,3 порядка,П р и м е р 2. Определение заявляемымспособом.В кювету вводили 0,5 мл 2 10 М раствора ДЭАФГ, О,З мл 10 М раствора КОН, 35 0,5 мл 2 10 М раствора нитрата меди,аликвоту анализируемого раствора КПАВ.Последним вводили 0,5 мл 2 10 М раствора пероксида водорода, перемешивали и измеряли интенсивность свечения через 30 с.40 Содержание КПАВ находили по градуиро.вочному графику,построенному в биолографических координатах; интенсивность свечения - концентрация КПАВ, Построение градуировочного графика проводили 45 аналогично с использованием стандартногораствора КПАВ. Содержание КПАВ,при построении графика должно составлять 0,035 мкг/мл.50Таким образом, из табл, 1 видно, чтопредложенным способом можно проводить определение различных КПАВ при их содержании 0,035 - 10 мкг/мл с относительной погрешностью 25 - 2 О/О. Линейный диапа зон градуировочного графика составляет 2,3порядка.П р и м е р 3. В кювету вводили всекомпоненты, как в примере 2, кроме раствора нитрата меди, вместо которого вводи1755134 Иэ табл, 2 видно, что при концентрации меди меньше 2 107 М чувствительность определения КПАВ не снижается, однако значительно сокращается линейный динамический диапазон градуировочного графике с 23 порядков(при концентрвции меди(11 2 10 М)до 1(концентрации меди - 1 10 М) и 0,5 (кон центрация меди(1) - 510М). Увеличение концентрации соли меди(1) приводит к снижению чувствительйости в два и более раз,Таким образом, реализация заявляемого способа определения КПАВ при использовании ДЗАФГ в смеси с пероксидом водорода и солью меди позволяет достичь цели изобретения, выход за заявляеТаблица 1 Статистическая обработка результатов определения КПАВ в модельных растворах (концентрации ДЭАФГ, пероксида водорода и нитрата медисоставляют соответственно, М: 2 10, 2 10, 2 10; рН 10,6, а=-6; Р=0,95) ли раствор сульфата меди, Измеряли интенсивность свечения через ЗО с. Содержание КПАВ находили по градуировочному графику. Чувствительность определения со-, ставляет 0,035 мкг/мл. Линейность градуировочного графика соблюдается до 10 мкг/мл.Из примера 3 видно, что для определения КПАВ можно использовать растворы как нитрата, так и сульфата меди.П р и м е р 4, Обоснование концентрационного интервала нитрата меди(1). В кювету вводили все компоненты как в примере 2, кроме раствора нитрата меди, который вводили в количествах, указанных в табл. 2. Раствор перемешивали и измеряли интенсивность свечения через 30 с. Содержание КПАВ находили по градуировочному графику. Результаты приведены в табл. 2. мый интервал к достижению цели изобретения не приводит.,Использование заявляемого способаопределения КПАВ дает положительный зфБ фект по сравнению с известным способомвыражающийся в следующем; повышениечувствительности способа (предел обнаружения 0,035 мкг/мл вместо 0,2 мкг/мл попрототипу);10 - увеличение на порядок линейного динамического диапазойа градукировочйогографика (2,3 порядка вместе 1,3 по прототипу).Практическое исйользование заявляе 15 мого способа определения КПАВ позволит. существенно упростить анализ объектов,содержащих КПАВ на уровне и ниже ПДК,повысив надежность получаемых результатов,20 Формула изобретенияСпособ количественного определениякатионных поверхностно-активных веществ, включающий обработку водного раствора анализируемого вещества25 органическим реагентом, регистрациюспектральной характеристики раствора, повеличине которой проводит определение,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с церюповышения чувствительности, в качестЪеЗО органического реагента применяют 4-диэтиламинофталгидразид, обработку пробыреагентом ведут в щелочной среде в присутствии пероксида водорода и (2 - 4) 107 М, раствора соли меди ( ) и измеряют интен 35 сивность хемилюминесцентного свеченияполученного раствора.1755134 Продолжение табл.1 Таблица Результаты изученйя влияния койцентрации интервал определяемьи концентраций КПАВ (кон равны соответственно, М.2 10,2 10; рН 10,6) СоставительТехред М,Моргентал Реда кт ректор Т.Вашкович,Товти Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2887 Тираж ВНИИПИ Государственного ком 113035, Мос