Способ газохроматографического определения микроконцентраций диметиламина в воде

Способ осуществляют путем подкисления пробы воды, герметизации полученного раствора соли диметиламина с щелочью и газохроматографического анализа газовой фазы с термоионным детектированием. При этом пробу воды подкисляют концентрированной серной кислотой в соотношении кислота:проба 1:100, термостатируют герметизированный с 17 г щелочи полученный раствор 5 мин при 60°С в емкости вместимостью 25 см³. Способ позволяет повысить чувствительность и надежность определения диметиламина в воде. 1 табл.

 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к газохроматографическому определению микроконцентраций диметиламина в воде, и может быть использовано для санитарного контроля водных объектов.

Известен способ определения диметиламина в водных растворах путем герметизации анализируемого водного раствора соли диметиламина с раствором щелочи и дозированием газовой фазы при введении в хроматографическую колонку (Gas chromatographic method for determination of di-methylamine, trimethylamine and trimethylamine oxide in fish-meat frankfurter / Fiddler W., Doer R.C., Gates R.A. // J. Assoc. Offic. Anal. Chem. - 1991. - 74, №2. - С.400-403).

Недостатком способа является невозможность определения в водном растворе микроконцентрации диметиламина, имеющего высокий коэффициент распределения в системе водный раствор щелочи - воздух.

Известен способ определения диметиламина в водном растворе, полученном при экстракции воздушного сорбата (патент 2252414, МПК G01N 30/00, приоритет 11.09.2003), который по технической сущности и достигаемым результатам выбран в качестве ближайшего аналога. Способ-прототип заключается в том, что 1 см³ водного раствора сернокислой соли диметиламина герметизируют с 10 г гидроокиси калия, термостатируют 5 мин при 60°С и хроматографируют 1 см³ паровой фазы с пламенно-ионизационным детектором на колонке с силанизированным Хромосорбом 103, содержащим ПЭГ 20000.

Недостатками способа-прототипа являются как низкая чувствительность определения диметиламина в водном растворе (предел определения ограничен уровнем концентрации 0,05 мкг/см³), так и низкая селективность определения из-за использования для хроматографирования пламенно-ионизационного детектора, чувствительного практически ко всем классам органических соединений.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение чувствительности и надежности определения диметиламина в воде.

Заявленный технический результат в разработанном способе газохроматографического определения микроконцентраций диметиламина в воде, так же как и в способе-протипе, достигается за счет герметизации водного раствора сернокислой соли диметиламина со щелочью, термостатирования в течение 5 мин при 60°С и хроматографического анализа паровой фазы на колонке с силанизированным Хромосорбом 103, содержащим 5% ПЭГ 20000.

Новым в разработанном способе является то, что пробу воды обрабатывают концентрированной серной кислотой в соотношении кислота : проба 1:100, 3 см³ полученной подкисленной пробы помещают в герметизируемую емкость вместимостью 25 см³, содержащую 17 г гидроокиси калия. Емкость закрывают резиновой пробкой с прокладкой из фторпластовой пленки, одевают на пробку алюминиевый колпачок и герметизируют с помощью обжимного устройства. Емкость встряхивают несколько раз и термостатируют 5 мин при 60°С. Отбирают шприцем 1 см³ паровой фазы и хроматографируют с азотселективным термоионным детектором на колонке, содержащей силанизированный Хромосорб 103 с 5% ПЭГ 20000. Количественное определение проводят методом абсолютной градуировки. Градуировочную характеристику устанавливают путем анализа искусственных растворов диметиламина в дистиллированной воде.

Предлагаемые авторами новые соотношения объемов анализируемой водной пробы, герметизируемой емкости, а также количества щелочи обеспечивают максимальный переход диметиламина из водного раствора в паровую фазу. Предел определения в анализируемой пробе составляет 0,007 мкг/см³. Использование азотселективного термоионного детектора повышает надежность определения в пробах сложного состава.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно (в 7 раз) повысить чувствительность, а также надежность определения диметиламина в пробах воды.

Пример 1. 1 см³ водного раствора диметиламина с концентрацией 0,1 мкг/см³, подкисленного концентрированной серной кислотой в соотношении кислота : раствор 1:100, помещают в стеклянный флакон вместимостью 25 см³, содержащий 17 г гидроокиси калия. Флакон закрывают резиновой пробкой с прокладкой из фторпластовой пленки, одевают на пробку алюминевый колпачок и герметизируют с помощью обжимного устройства. Флакон встряхивают несколько раз и термостатируют 5 мин при 60°С. Отбирают шприцем 1 см³ паровой фазы и хроматографируют с термоионным детектором на колонке, содержащей силанизированный Хромосорб 103 с 5% ПЭГ 20000. Измеряют величину аналитического сигнала. Результаты приведены в таблице.

Пример 2. Опыт, аналогичный приведенному в примере 1, проводят с 2 см³ водного раствора диметиламина. Результаты приведены в таблице.

Пример 3. Опыт, аналогичный приведенному в примере 1, проводят с 3 см³ водного раствора диметиламина. Результаты приведены в таблице.

Пример 4. Опыт, аналогичный приведенному в примере 1, проводят с 4 см³ водного раствора диметиламина. Результаты приведены в таблице.

Таблица Результаты анализов водного раствора диметиламина
Пример № пп	Высота хроматографического пика, h, mB	Метрологическая характеристика, Р=0,95
hni		Среднее квадратичное отклонение, S	Доверительный интервал, ·Δhni	Погрешность определения, σ, %
1.	14,2 16,8 14,5 13,8 17,0	15,3	1,5197	1,76	11,5
2.	32,2 28,4 29,2 31,8 29,7	30,3	1,6613	1,93	6,4
3.	44,0 47,0 46,7 44,1 45,1	45,4	1,415	1,64	3,6
4.	64,3 42,5 37,8 58,4 46,2	49,8	11,1182	12,9	25,9

Способ газохроматографического определения микроконцентраций диметиламина в воде, включающий герметизацию водного раствора сернокислой соли диметиламина со щелочью, термостатирование в течение 5 мин при 60°С и хроматографический анализ паровой фазы на колонке с силанизированным Хромосорбом 103, содержащим 5% ПЭГ 20000, отличающийся тем, что пробу воды обрабатывают концентрированной серной кислотой в соотношении кислота:проба 1:100, 3 см³ полученной подкисленной пробы помещают в герметизируемую емкость вместимостью 25 см³, содержащую 17 г гидроокиси калия, и хроматографический анализ проводят с термоионным детектором.