Способ флуориметрического определения нитрит-ионов в растворе

 

Сущность изобретения: способ определения нитрит-ионов в растворе включает взаимодействие нитрит-ионов в кислой среде с 1-(2 , 4 -дигидроксиазо)-2-гидроксинафталин-4-сульф.окислотой при мольном отношении последней к нитрит-иону 10-1:1 с последующим измерением интенсивности флуоресценции раствора. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 N 21/64

Г СУ

В Д (Г С (2 ) (2 ) (4 ) (71) ве (7 (5

sp

fo

19 п1е

ion

ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

OMCTBO СССР

ПАТЕНТ СССР) ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4775018/25

27.08.89

07.02,93, Бюл. N. 5

Ленинградский государственный униситет

Д.Б.. Гладилович

Wiersma Н. 2,3-0iamlnonaftyalene as

ctrophotometrlc aud fluorometrlc reagent

determination of nitrite ion. — Anal. Lett., О, v.3, No 3, р.123 — 132.

Dombrovskl 1.J., Pratt Е.J, Fluorimetrlc

hod for determining nanogram of nitrite — Anal. Chem., 1972, v.44, No 14, р,22682.

Изобретение относится к аналитическо химии, конкретно к способам флуориме рического определения низких со ржаний нитрата в растворе, Известен способ флуориметрического оп еделения нитрата, основанный на взаимо ействии нитрит-иона в кислой среде (0,1 0,01 M раствор соляной кислоты) с 2,3диа инонафталином с последующей экстра цией 1, 1. 2, 2-тетрахлорэтаном обр зовавшегося сильно флуоресцирующего родукта реакции. Предел обнаружения спо оба 6 нг/мл. Способ высокоселективен по тношению к нитратам и солям аммония.

,Основной недостаток способа состоит в нео ходимости экстракции продукта реакции высокотоксичным растворителем, что пра тически исключает возможность его мас ового использования. Кроме того, способ едостаточно чувствителен. аиболее близким к предлагаемому спо обу по сущности и достигаемому эфЯЛ 1793338 Al (54) СПОСОБ ФЛУОРИМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРИТ-ИОНОВ В PACТВОРЕ (57) Сущность изобретения: способ определения нитрит-ионов в растворе включает взаимодействие нитрит-ионов в кислой среде с 1-(2, 4 -дигидроксиазо)-2-гидроксинафталин-4-сульфокислотой при мольном отношении последней к нитрит-иону 10-1;1 с последующим измерением интенсивности флуоресценции раствора. 1 табл. фекту является способ флуориметрического определения нитрата, основанный на диазотировании в кислой среде п-хлоранилина, сочетании его с 2, 6-диаминопиридином, экстракции образовавшегося красителя бензолом, упаривании бензола досуха и окислении остатка раствором аммиачного комплекса меди (11) в течение 30 мин при кипячении. После охлаждения раствор подкисляют и измеряют интенсивность флуоресценции. Предел обнаружения способа равен 0,2 нг/мл. Способ также высокоселективен по отношению к нитратам и солям аммония.

Однако способ является длительным, трудоемким, предполагает использование токсичного растворителя — бензола и приводит к получению плоховоспроизводимых результатов, что связано со сложной процедурой получения продукта реакции, Продолжительность выполнения одного определения 3 ч. Высокий предел обнаруже1793338 ния способа не позволяет анализировать образцы, содержащие нитрит в концентрациях ниже 1 10 M.

Цель изобретения состоит в снижении предела обнаружения способа, уменьшении времени выполнения определения и . улучшении сходимости результатов, Цель достигается тем, что в способе флуориметрического определения нитрита, основанной на его взаимодействии с органическим реэгентом в кислой среде с последующим измерением интенсивности флуоресценции, в качестве реагента используют азосоединение 1-(2, 4 -дигидрок1 сиаэо)-2-гидроксинафталин-4-сульфокислоту (обычно называемую сульфонафтолазорезорцином) при молярном соотношении последней к нитриту 10 — 1:1.

При взаимодействии сульфонафтолэзорезорцина с нитрит-ионами в кислой среде 20 (0.01-0,5 М раствор соляной кислоты) происходит разрыв двойной азотной связи, что приводит к получению продуктов, слабо поглощающих в видимой области спектра. Для определения концентрации нитрита в ана- 25 лизируемом растворе необходимо измерить остаточную концентрацию реэгента, Допустимое молярное соотношение концентраций и реагента 1:1-10. Прй меньшем содержании нитрита убыль концентрации 30 сульфонафтолэзорезорцина составляет менее 10 и не может быть надежно зафиксирована. а при более высоком нарушается линейность градуировочного графика.

Для определения остаточной концент- 35 рации реагента при концентрации нитрита

2 . 10 — 1 . 10 6 M измеряют интенсивность флуоресценции его комплексного соединения с галлием, которая при концентрации галлия 1 10 з М практически постоянна в 40 интервале рН 2-5. Градуировочные графики линейны в интервале концентраций нитрата

1 10 — 5 10 М и 2 10 — 5 . 10 M. (концентрация реэгента 1 10 и 5 10 8 М, время реакции 40 и 120 мин соответствен- 45 но), Пререл обнаружения способа равен

1,5 10 М, или 0,07 кг/мл. Определению . 1 . 10 M нитрата не мешают до 1 мг щелочных, щелочно-земельных элементов, аммония, до 100 мкг алюминия, нитрата, до 50 мг 50 фосфата, до 10 мкг железа (111) и меди, до 5 мкг сульфида.

Таким образом способ может быть использован для определения следовых концентраций нитрита в питьевой воде, в 55 которой содержание указанных компонен.тов значительно ниже предельных, Достигнутый нами низкий предел обнаружения способа (в 3 раза ниже, чем у прототипа) обусловлен высокой чувствительностью метода определения остаточной концентрации реагента, Более простой набор химических операций при осуществлении способа по сравнению с прототипом сокращает время выполнения определения почти в 2 раза. Наконец, улучшение сходимости результатов обусловлено высокой устойчивостью реагента в водном растворе и расходованием его только при взаимодействии с нитритом. В отличие от прототипа, способ основан не на измерении концентрации образовавшегося продукта реакции, à остаточной концентрации реагентэ, не вступившего в реакцию с нитритом, Сульфонафтолаэорезорцин для определения концентрации анионов неорганических кислот используется впервые.

Пример 1, Построение градуировочных графиков в интервалах концентраций нитрата5 10 — 5 107Ми2 10 — 2 10

M.

При построении градуировочного графика в первом интервале в ряд мерных колб емкостью 10 мл помещают 0,0-1,0 мл (с шагом 0,1 мл) 5 10 6 раствора нитрата натрия, приливают по 1 мл 1 М раствора соляной кислоты и по 1 мл 1 10 раствора сульфонафтолазореэорцина. Разбавляют содержимое колб водой до метки, перемешивают и нагревают при 55 С в течение 40 мин. Растворы охлаждают, эликвотные порции 1 мл каждого раствора переносят в мерные колбы емкостью 10 мл, приливают по 1 мл 0,01

М раствора нитрата галлия, разбавляют до метки водой, перемешивают и измеряют интенсивность флуоресценции (длина волны возбуждения 540 нм, длина волны регистрации 600 нм), Градуировочный график строят в координатах: интенсивность флуоресценции — концентрация нитрита в растворе.

Построение градуировочного графика в интервале концентраций нитрата 2 10

2 108 M проводят аналогично, используя

2 10 М раствор нитрата и 5 10 М раствор реагента, увеличивая время взаимодействия до 120 мин.

Пример 2. Определение нитрита в модельных растворах; содержащих 5 и 20 мкг/л нитрита.

Аликвотную порцию модельного раствора, содержащего 20 мкг/л нитрита, 50 мг/л нитрата и 1 мг/л железа помещают в мерную колбу емкостью 10 мл и выполняют все операции, описанные в примере 1 при построении градуировочного графика в интервале концентраций 5 10 — 5 10 М, начиная с добавления раствора соляной кислоты, и после измерения интенсивности

1793338

5 флуоресценции находят содержание нитрита при помощи этого графика, Результаты анализа приведены в таблиЦ(.

При анализе модельного раствора, содержащего 2 мкг/л нитрита, отбирают аликвогную порцию 2 мл, помещают ее в мерную ко бу емкостью 10 мл и выполняют все oneI рации, описанные в примере 1 при построении градуировочного графика в интервале ко центраций 2 . 109 — 2 10 М. После из ерения интенсивности флуоресценции со ержание нитрита находят при помощи эт ro графика.

Пример 3. Определение нитрита в пи ьевой воде.

Аликвотную порцик воды 2 мл при ожида мом содержании нитрита 10 — 100 мкг/л и мл ожидаемом содержании 5 — 50 мкг/л по ещают в мерную колбу емкостью 10 мл, пр ливают 1 мл 1 М раствора соляной кисло ы, 1 10 М раствора сульфонафтолазоре орцина и разбавляют до метки водой.

На ревают 40 мин при 55 С, охлаждают, ал квотную порцию 1 мл переносят в мерну колбу емкостью 10 мл, приливают 1 мл

0,01 М раствора нитрата галлия, разбавляют до етки водой, перемешивают и измеряют ин енсивность флуоресценции в условиях.

on санных в примере 1. Содержание нитрита в воде находят при помощи грэдуировочного графика. Результаты приведены в таблице.

Данные, представленные в таблице, 5 показывают, что метод характеризуется хорошей сходимостью результатов (относительное стандартное отклонение 0.05 — 0,06 при содержании нитрита 20 — 30 мкгlл и 0,15 при содержании 5 мкг/л). Анализ модель10 ных растворов показывает, что метод не содержит систематической ошибки, поскольку полученные нами результаты незначимо отличаются от заданного содержания нитрита в образце.

Таким образом использование предлагаемого способа позволяет значительно снизить предел обнаружения нитрита, что позволяет анализировать без предвари20 тельного концентрирования чистые воды, содержащие вплоть до 1 мкг/л нитрита, в отличие от прототипа, который позволяет анализировать образцы, содержащие свыше 5 — 10 мкг/л (с учетом разбавления рас25 творэ при подготовке пробы), Кроме того, метод характеризуется хорошей сходимостью результатов и незначимой систематической погрешностью. Наконец, время анализа образца, содержащего 5-100 мкг/л

30 нитрита. сокращается с 3 ч до 40 мин, 1

I ,Формула изобретения

Способ флуориметрического определени нитрит-ионов в растворе, включающий вэа модействие нитрит-ионов с органическ м реагентом в кислой среде с последу щим измерением интенсивности фл,оресценции раствора, по величине котоpoA проводят определение, о тл и ч а ю щ и йI

I с я тем, что, с целью снижения предела обнаружения способа, повышения воспроизводимости результатов анализа и сокращения времени анализа, в качестве реагентэ используют 1-(2, 4 -дигидроксиазо)-2-гидроксинафталин-4-сульфокислоту при мольном отношении последней к нитрит-иону 10-1:1.