Способ определения тяжелых металлов в сточных водах методом тонкослойной хроматографии

Способ определения тяжелых металлов в сточных водах методом тонкослойной хроматографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.