Способ определения нитратов
1. СПОСОБ ОПРЕДЕЖНИЯ НИТРАТОВ , включающий смешение капель анализируемого раствора и органического реагента на капельной пластинке из органического полимера, визуальное наблюдение за изменением и сопоставление ее с изменением окраски калибровочных растворов, о тличающийся тем, что, с цепью обеспечения анализа растительных материалов, в качестве органичес кого реагента используют спиртовой раствор бромида 4,5,4,5-дибензо-тиокарбоцианина , 2. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что на капельную пластинку предварительно помещают тaблeтfcy из сульфата кальция, скрепленного желатином.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
И
РЕСПУБЛИК
G 01.N 31/00
ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3442959/23-26 (22) 18.05,82 (46) 23.11.84. Бюл. И 43 (72) В.И.Кузнецов (53) 543.061(088.8} (56) 1. И.M,Êoðåíìàí. Микрокристаллоскопия, M., Госхимиздат, 1955, с. 251.
2. Колориметрические (фотометрические) методы определения неметаллов. Пер. с англ., М., "Иностранная литература", 1963, с. 146-149.
3. Файгль Ф., Ангер В. Капельный анализ неорганических веществ.
М., "Мир", т. 1, 1976, с. 142-143. (54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРА.
ТОВ, включающий смешение капель ана„Я0„„1125539 А лизируемого раствора и органического реагента на капельной пластинке из органического полимера, визуальное наблюдение за изменением окраски и сопоставление ее с изменением окраски калибровочных растворов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения анализа растительных материалов, в качестве органичен кого реагента используют спиртовой раствор бромида 4,5,4,5-дибензо-тиокарбоцианина.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что на капельную пластинку предварительно помещают таблетку из сульфата кальция, скрепленного желатином.
11255З9
Изобретение относится к автомати- ческому контролю загрязненности окру жающей среды нитратами и может быть использовано при изучении физиологии растений. 5
С определением малых количеств нитратов в разбавленных растворах чаще всего сталкиваются при оценке их содержания в питьевой воде и при исследованиях по метаболизму 10 нитратов в растениях. Если при анали зе вод можно выпарить достаточно большой их объем и анализировать остающийся концентрат, то при исследованиях по физиологии растений 15 это сделать нельзя. При последних иногда требуется определять нитраты в содержимом даже одной единственной клетки. Нитрат-селективные электроды для этого использовать непьэя 20 уже вследствие их размера, который много больше величины клетки расте ний.
Известна микрокристаллоскопическая реакция на нитраты с сульфатом 25 алкалоида берберина, которая позволяет обнаруживать 0,005 мкг нитратных анионов (1) .
Однако микрокристаллоскопические реакции пригодны только для идентификации веществ в чистых растворах, так KGK в присутствии посторонних веществ, тем более в такой сложной их смеси, как сок растений, форма кристаллов может неузнаваемо изменяться. Использование микрокристаллоскопических реакций для полуколичественных определений вообще не удается вследствие практической невозможности, даже приблизительно, о оценить количество образовавшихся кристаллов
Известен способ определения нитратов бруциновым методом. Нитраты реагируют с бруцином в сернокиспой среде с образованием красной окраски, которая быстро переходит в желтую.
Желтые растворы имеют максимум поглощения в области длин волн 4004-10 мкм. Чувствительность метода со- 5О ставляет около 0,1 мг/л, но лучшие результаты получаются при концентрациях нитратного азота 1-4 мг/л j2) .
Недостатками способа являются ис- 55 пользование крайне ядовитого алкалоида бруцина, неподчинение окрашенных растворов закону Бера в области длин волн наибольшего поглощения и недостатбчная воспроизводимость окраски.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения нитратов с дифенилбенэидином. Предел обнаружения: 0,07 азотной кислоты. Предельное разбавление
1:700000 (З) .
Недостатком известного способа является неизбирательность используемой цветной реакции нитратов с дифеиилбензидином. Мешают окислители: нитриты, перхлораты, броматы, иодаты, хроматы, перманганаты, селениты, ванадаты, молибдаты, перекиси, высшие окислы металлов, сурьма Д), железо (1П) и органические вещества.
На капельную пластинку помещают около 0,5 мп сильнокислого (по серной кислоте) раствора днфенилбенэидина и в центр капли наносят каплю анализируемого раствора. При смешивании двух растворов образуется синее кольцо. Густота цвета зависит от со-. держания нитратов.
Цель изобретения. — обеспечение возь-ожности анализа биологических объектов, в частности растите. ьных материалов.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения нитратов, включающему смешение капель анализируемого раствора, и органического реагента на капельной пластинке из органического полимера, визуальное наблюдение за изменением окраски и сопоставление ее с изменением окраски калибровочных растворов, в качестве органического реагента используют спиртовой раствор бромида 4,5,4,5-дибензо-тнокарбоцианина.
При этом на капельную пластинку предварительно помещают таблетку из сульфата кальция, скрепленного желатином.
Катионы этого тиокарбоцианина хорошо осаждают нитратные анионы. Слабое изменение окраски и уловимое по мутнение заметно даже н растворах с концентрацией 5 мг/л нитратного азота. Но суспензия нитрата мало от.пичается от окраски раствора реагента.
При введении в розовые растворы указанного тиокарбоцианина твердых сорбентов: сульфатов„ фосфатов, оксалатов кальция, стронция, бария, 1125539 го веса. Способ приготовления табле- 25 ток описан в примере 1.
Избирательность действия реакции.
Положительную реакцию дают многие тя. желые анионы, невстречающиеся в заметных концентрациях в питьевой
30 воде или в соке растений. Реагируют, 40 приготовить наиболее удобные таблет- 4< свинца и ряда других, раствореннйи тиокарбоцианин сорбируется, окрашивая белые зерна сорбентов в голубой цвет. После добавления этих же сорбентов к суспензии нерастворимого нитрата изменения окраски не происходит, розовая окраска сохраняется.
Если имеющихся нитратных анионов недостаточно для связывания присутствующих катионов тиокарбоцианина, возникают фиолетовые окраски различных оттенков. По тону окрасок визуально можно оценить количества имеющихся нитратов.
Для выполнения определений возникающие окраски сравнивают с окрасками, образуемыми стандартными растворами с известной концентрацией нитратов. Для этого, бчевидно, необходимо иметь во всех пробах одина" ковые количества реагента и сорбента. Количество реагента отмеривается каплями, а твердые сорбенты удобно применять в виде таблеток равнонапример, иодиды, роданиды, хроматы и другие.
Хлораты и перхлораты дают такую же реакцию, как и нитраты. Хлориды, нитриты, бромиды реагируют слабее.
Чувствительность реакции к хлоридам в 20 раз меньше, чем к нитратам.
Сульфаты, фосфаты, оксалаты, тар. траты, цитраты, аминокислоты при их концентрации порядка 0,02 М не дают положительной реакции.
Пример 1. Приготовление гипсовых таблеток (дисков) . Чтобы ки весом около 5 мг, тщательно замешивают 1,0 r тонкого порошка
CaSO 2Н О с 4,5 мл 0,1%-ного раствора желатина. При помощи капилляра, держа его вертикально, медленно выпускают капли полученной кашицы на пластинки из плексигляс (закрепленные таблетки) или из тефлона или полиэтилена (снимающиеся таблетки).
Каждую каплю помещают на расстоянии
1 см от соседней. После высыхания получают аккуратные диски диаметром
4-4,5 мм, которые имеют одинаковый
10 вес. На пластинке из плексигляс диски достаточно прочно закреплены..
Реакции выполняют непосредственно на этих пластинках, С пластинок из тефлона или полиэтилена таблетки легко снимаются.
Их хранят в бюксах, Для выполнения реакций таблетки кладут на пластинку из плексигляс, полиэтилена или тефлона. Если пластинки были вытерты бумагой, возникающие электростатические заряды затрудняют помещение таблетки на желаемою место — таблетка отскакивает в сторону. Этого не происходит, если пластинки после мытья не вытирать, но дать им высохнуть.
Пример 2. Выполнение реакции на нитраты. Применяют приблизительно 0,05%-ный раствор 4,5,4,5-дибензо-тиокарбоцианин бромида (фото-. сенсибилизатор У 103) в 50%- ном спирте. Полученный фиолетовый раствор хранят в склянках бурого стекла, в резиновой пробке которых помещен капилляр с резиновой грушей. Хранят в темном месте. Для полуколичествен ных определений требуется набор растворов KNO, например, следующих концентраций, %: 0,001, 0,0022, 0,0047, 0,0 l, 0,022, 0,047, которые соответственно отвечают содержанию нитратного азота:1,4; 3,1, 6,8; 14, 31, 68 мг/л.
Для обеспечения равного размера капель капилляры для исследуемых и стандартных растворов должны иметь кончики одинакового диаметра. При выпускании капель капилляры держат вертикально.
На пластинке из органического полимера смешивают каплю исследуемоro раствора с каплей реагента и каплю полученной смеси наносят на закрепленную или незакрепленную гипсовую таблетку, находящуюся на пластинке из органического полимера. Выжидают одну-две минуты. Возникшую окраску сопоставляют с окраской, даваемой каплей дистиллированной воды, или при полуколичественных определениях с окрасками, образуемыми стандартными растворами.
Чистая вода дает голубую окраску.
Растворы нитратов образуют фиолетсво-розовые окраски различных тонов в зависимости от концентрации нитратов.
1!25539
Составитель Г.Цой
Техред Т.Маточка
Корректор N.Ëåoíòþê
Редактор О.Бугир
Заказ 8532/33 Тираж 822 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Предельное разбавление 1:300000 соответствует 3,3 мг/л нитратного азота.
Диапазон диагностируемых концентраций при применении таблеток
CaS0 2Н20 весом около 5 мг равен
1,5 — 30 мг/л нитратного азота. Он зависит от концентрации раствора реагента. Открываемый минимум на таблетках весом ъ5 мг 0,1 мкг нитратного азота.
Если применять маленькие таблетки весом " 1 мг или взять часть обычной таблетки, нанести микрокаплю и принять меры против ее быстрого испарения, можно обнаружить 0,005 мкг нитратного азота, а при использовании лупы даже меньше.
