Способ хемилюминесцентного определения фенолов

Авторы патента:

Рязанцева Лариса Тихоновна (RU)

Спиридонов Борис Анатольевич (RU)

Федянин Виталий Иванович (RU)

G01N21/76 - хемолюминесценция, биолюминесценция

C07C39/04 - фенол

Владельцы патента RU 2467312:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к способу хемилюминесцентного определения фенола в водных средах, который может быть использованы для контроля содержания фенола как в технологических процессах, так и в природоохранной деятельности. Способ включает подготовку доз анализируемого образца и стандартного водного раствора фенола, а определение проводят по усилению люминолзависимой хемилюминесценции, опосредованной образованием радикалов в реакциях Фентона в присутствии фенола, содержащегося в водной фазе до 1,0 мкг/дм³. 3 пр., 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к определению микроколичеств фенола, и может быть использовано для контроля содержания фенола в водных средах как технологических процессах, так и природоохранной деятельности.

Известен способ определения фенолов в водах / Патент РФ №2003111998. Способ хроматографического определения фенолов в сточных водах. К.Г.Боголицын, А.М.Айзенштадт, М.В.Богданов, В.В.Посох.; Архангельский государственный технологический университет; Опубл. 10.09.2003 /. Способ основан на экстрагировании фенола из фракции летучих с паром фенолов путем отгона с водяным паром из подкисленной пробы (pH 1-2) и газохроматографическом детектировании. Недостатками способа являются сложность аппаратурного оформления и значительное время измерений.

Известен способ определения фенолов, предусматривающий концентрировании фенолов путем пропускания анализируемой пробы через хроматографическую колонку, заполненную полимерным адсорбентом, предварительно обработанным смесью октана, три-н-бутилфосфата и ундециловый спирт, взятых в массовом соотношении: 58-61: 28-32: 10-12. Детектирование фенолов - фотометрическое по собственному светопоглощению фенолов в УФ-области спектра при 290 нм. / Патент РФ №2030743. G01N 31/00. Способ определения фенолов. Коренман Я.И., Алымова А.Т., Крюков А.И., Фокин В.Н. Опубл. 10.03.1995 /. Недостатками способа являются сложность аппаратурного оформления и значительное время измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) является способ вольтамперометрического определения фенола в анализируемых растворах, заключающийся в предварительной электрохимической обработке твердого индикаторного электрода из углеродного материала после или перед серией измерительных циклов и в проведении измерительных циклов, включающих электрохимическое осаждение фенола на твердом индикаторном электроде из углеродного материала из анализируемого раствора, представляющего собой анализируемое вещество, растворенное в фоновом электролите, электрохимическое растворение ранее осажденного фенола изменением потенциала индикаторного электрода, регистрацию вольтамперной кривой, идентификацию пика фенола на вольтамперной кривой и определение концентрации фенола в анализируемом растворе по величине его пика. Чувствительность определения фенола без предварительного концентрирования проб составляет 10 мкг/дм³, общее время анализа одного анализируемого раствора составляет от 2 до 5 мин (в зависимости чувствительности индикаторного электрода) / Патент РФ №2377553 С1, МПК G01N 27/48. Способ вольтамперометрического определения фенола. Алексеева Н.А., Соколов М.А., Ануфриева О.Ю. Опубл. 27.12.2009 /.

Недостатком способа является недостаточно низкий предел обнаружения фенолов без предварительного концентрирования проб.

Целью изобретения является снижение предела обнаружения фенолов. Поставленная цель достигается тем, что определение концентрации фенола проводят по усилению люминолзависимой хемилюминесценции (ХЛ), опосредованной образованием радикалов в реакциях Фентона в присутствии фенола, содержащегося в водных образцах.

Данный способ осуществляется следующим образом.

В кювету хемилюминометра последовательно вносят 0,1 мл дистиллированной воды, 0,1 мл исследуемого образца, 0,1 мл раствора сульфата железа (0,05 мМ), 0,1 мл рабочего раствора люминола (0,1 мМ). Реакцию инициируют быстрым введением 0,1 мл раствора пероксида водорода (2%) в измерительную кювету, кюветное отделение перемещают в рабочее положение перед фотокатодом фотоэлектронного умножителя (≈1 с) биохемилюминометра и регистрируют вспышку ХЛ (см. чертеж).

Концентрацию фенола в анализируемой пробе находят по градуировочному графику (ΔI=f(Сф)), построенному по рабочим стандартным растворам, или рассчитывают по формуле:

С_фенола=ΔI_иссл·С_ст·/ΔI_ст,

где ΔI_иссл=(I_иссл-I_к) - разность между интенсивностью ХЛ в опытной кювете, содержащей исследуемый образец (I_иссл), и интенсивностью ХЛ в контрольной кювете (I_к, вместо анализируемого образца вносят такой же объем дистиллированной воды), мВ; ΔI_ст=(I_ст-I_к) - разность между интенсивностью ХЛ в опытной кювете, содержащей рабочий стандартный образец (I_ст), и интенсивностью ХЛ в контрольной кювете (I_к, вместо стандартного образца вносят такой же объем дистиллированной воды), мВ; С_ст - концентрация фенола в рабочем стандартном образце, мкг/дм³.

Продолжительность анализа составляет 1 минута. Чувствительность определения фенола без предварительного концентрирования проб составляет до 1,0 мкг/дм³.

Примеры реализации способа.

Концентрацию фенола в анализируемой пробе находят по градуировочному графику (ΔI=f(Сф)), построенному по стандартным газовым растворам, или рассчитывают по формуле:

С_фенола=ΔI_иссл·С_ст·/ΔI_ст,

где ΔI_иссл=(I_иссл-I_к) - разность между интенсивностью ХЛ в опытной кювете, содержащей исследуемый образец (I_иссл), и интенсивностью ХЛ в контрольной кювете (I_к, вместо исследуемого образца вносят такой же объем дистиллированной воды), мВ; ΔI_ст=(I_ст-I_к) - разность между интенсивностью ХЛ в опытной кювете, содержащей рабочий стандартный образец (I_ст), и интенсивностью ХЛ в контрольной кювете (I_к, вместо стандартного образца вносят такой же объем дистиллированной воды), мВ; С_ст - концентрация фенола в стандартном образце, 50 мкг/дм³.

С_фенола=(1653-202)·50/(867-202)=109 мкг/дм³.

Изобретение иллюстрируется примерами, представленными в таблице.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый способ определения фенола в воде существенно (в 2-5 раз) повышает экспрессность анализа (за счет быстроты регистрации (1 мин), малых объем проб, простотой подготовки образцов к исследованию), что делает работу пользователей более производительной, и снижает предел обнаружения фенолов. Для того чтобы еще повысить чувствительность определения фенола в рамках предлагаемого способа, необходимо увеличить объем анализируемой пробы (вместо 0,1 мл дистиллированной воды вносят 0,1 мл исследуемого и стандартного образцы соответственно).

Таблица
Способ хемилюминесцентного определения фенолов
Концентрация фенола в исследуемом образце, мкг/дм³	I_к, мВ	I_ст, мВ	I_иссл, мВ	Расчет содержания фенола
100	202	867	1653	С_фенола=(1653-202)·50/(867-202)=109 мкг/дм³
10	202	867	341	С_фенола=(341-202)·50/(867-202)=10,5 мкг/дм³
1	202	867	217	С_фенола=(217-202)·50/(867-202)=1,13 мкг/дм³

Способ хемилюминесцентного определения фенола в водных средах, включающий подготовку доз анализируемого образца и стандартного водного раствора фенола, отличающийся тем, что определение проводят по усилению люминолзависимой хемилюминесценции, опосредованной образованием радикалов в реакциях Фентона в присутствии фенола, содержащегося в водной фазе до 1,0 мкг/дм³.

Похожие патенты:

Способ определения золота // 2459201

Изобретение относится к способу определения золота. .

Способ определения кадмия (ii) // 2457481

Изобретение относится к аналитической химии элементов, в частности к методам определения кадмия (II), и может быть использовано при его определении в природных и техногенных водах.

Диссоциативный люминесцентный наносенсор ионов металлов и водорода в водных растворах // 2456579

Изобретение относится к химическим сенсорам. .

Устройство для анализа хеми- и биолюминесценции жидких сред // 2452937

Изобретение относится к области анализа. .

Способ определения висмута (iii) // 2444403

Изобретение относится к области аналитической химии висмута. .

Способ оценки эффективности интенсивной терапии у пострадавших с тяжелой черепно-мозговой травмой // 2441574

Изобретение относится к области медицины, а именно нейрореаниматологии, нейрохирургии, нейротравматологии. .

Способ оценки эффективности терапии хронического холецистита // 2438592

Изобретение относится к области медицины, в частности к гастроэнтерологии. .

Способ определения платины (ii) // 2436083

Изобретение относится к аналитической химии платиновых металлов применительно к анализу технологических растворов. .

Способ и устройство для регистрации синглетного кислорода // 2415401

Изобретение относится к способам и средствам для регистрации образования синглетного кислорода в атмосфере. .

Люминесцентный способ определения тербия // 2412435

Изобретение относится к области аналитической химии - к способам люминесцентного определения тербия, и может быть использовано для определения следовых количеств тербия при анализе высококачественных лантанидов и в природных водах.

Способ обработки фенола // 2448944

Способ получения фенола, ацетона, -метилстирола и установка для его осуществления // 2442769

Изобретение относится к способу получения фенола, ацетона и -метилстирола, а также к установке для его осуществления. .

Способ получения фенола // 2430082

Способ разложения гидроперекиси кумола кислотным катализатором на фенол и ацетон // 2423342

Изобретение относится к способу разложения гидроперекиси кумола кислотным катализатором на фенол и ацетон в системе полого реактора с обратным смешением и вихревым движением в нем продуктов реакции, с охлаждением реакционной массы разложения в теплообменнике-холодильнике, с применением каталитической системы в виде 0,3-0,5 мас.% раствора серной кислоты в ацетоне, при подаче катализатора в линию всаса циркуляционного насоса в среду реакционной массы, регулированием остаточного содержания гидроперекиси в конце цикла обратного смешения с помощью «трубы контрольного разложения», в котором небольшая часть реакционной массы смешивается со всем количеством кислотного катализатора, вводимого в систему разложения, с разложением продуктов реакции, отобранных из системы обратного смешения, путем нагрева их, выдержки в аппарате структурного потока и ступенчатым снижением кислотности в этом аппарате путем подачи воды в конце первой четверти длины аппарата и быстрого охлаждения реакционной смеси на выходе из аппарата структурного потока.

Способ получения фенола и ацетона // 2404954

Способ выделения фенола из фенолсодержащих потоков производства бисфенола а // 2401255

Изобретение относится к способу непрерывного выделения фенола из образованного при получении бисфенола А частичного потока, содержащего 40-90 мас.% фенола, 5-40 мас.% бисфенола А, а также 5-40 мас.% побочных компонентов, образующихся при взаимодействии фенола и ацетона с образованием бисфенола А, при котором а) частичный поток подают в вакуумную дистилляционную колонну, содержащую, по крайней мере, 5 теоретических ступеней разделения, б) в вакуумной дистилляционной колонне фенол отгоняют через головную часть, в) выводят из процесса первую часть потока, выгружаемого из основания колонны, и г) вторую часть потока, выгружаемого из основания колонны, непрерывно переводят в реактор, в котором происходит изомеризация и расщепление бисфенола А и побочных компонентов, содержащихся в потоке, выгружаемом из основания колонны, с образованием фенола, при температурах >190°С и гидродинамической выдержке, по крайней мере, 120 минут в присутствии кислого катализатора, и затем направляют обратно в вакуумную дистилляционную колонну, причем массовый поток части потока, выгружаемого из основания колонны, направляемый в реактор, составляет более 30% массового потока введенного на этапе а) в вакуумную дистилляционную колонну частичного потока.

Способ получения фенола // 2397155

Изобретение относится к способам (вариантам) получения фенола путем гидродеоксидирования полигидроксилированных производных бензола, а также путем селективного гидроксилирования бензола, в которых используется катализатор на основе многокомпонентных оксидов металлов, отличающийся тем, что указанные оксиды включают по меньшей мере одну активную фазу оксида, которая соответствует структуре шеелита, и материалы с кристаллической структурой, не являющейся шеелитом, или аморфной структурой, где кристаллическую структуру шеелита выбирают из следующих составов: Bi(1-x/3)V(1-x)wNb(1-x)(1-w) MoO4,Cu(1-z)Znz W(1-y)MoyO4 где каждый из w, x, у и z составляет от 0 до 1, и где материалы с кристаллической структурой, не являющейся шеелитом, или аморфной структурой выбирают из оксида церия или смеси оксид церия - оксид циркония.

Способ извлечения моноазокрасителя е102 в присутствии моноазокрасителя е122 из водных растворов // 2359732

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений применительно к извлечению азокрасителей из водных сред. .

Способ получения фенольных соединений, выделения фенола из смесей продуктов расщепления и установка // 2356880

Способ алкилирования ароматических соединений // 2354641

Изобретение относится к способу получения кумола, характеризующемуся тем, что включает взаимодействие бензола с ацетоном и водородом в присутствии каталитической композиции, включающей один или более чем один цеолит в кислотной форме или преимущественно кислотной форме, медь и, возможно, один или более чем один элемент, выбираемый из элементов групп IIIA, VIB, VIIB.

Способ производства изопропанола жидкофазным гидрированием // 2472766