Способ спектрофотометрического определения содержания гуминовых веществ в жидких гуминовых препаратах

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2778504:

Общество с ограниченной ответственностью "Торфопродукт" (RU)

Изобретение относится к агрохимии и может быть использовано для количественного определения гуминовых веществ в жидких гуминовых препаратах. Способ спектрофотометрического определения содержания гуминовых веществ в жидких гуминовых препаратах, включающий спектрофотометрический анализ раствора гуминовых веществ, в котором перед определением из пробы с известной концентрацией гуминовых веществ удаляют примесный осадок методом центрифугирования, отбирают аликвоту из полученного маточного раствора, разводят ее дистиллированной водой в соотношении от 1:100 до 1:500, определяют наиболее чувствительную длину волны в области значений 310-800 нм и строят калибровочный график, с помощью которого рассчитывают содержание гуминовых веществ в анализируемых образцах. Вышеописанный способ эффективен для определения содержания гуминовых веществ в жидких гуминовых препаратах, характеризуется высокой точностью, способен снизить трудоемкость, уменьшить количество используемых реагентов и время проведения анализа. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к агрохимии, и может быть использовано для количественного определения гуминовых веществ в жидких гуминовых препаратах.

За последние десятилетие высокие темпы роста сельскохозяйственного производства привели к интенсивности использования широкого спектра удобрений и пестицидов, в том числе гуминовых препаратов. Такие препараты не являются удобрениями в буквальном смысле, поскольку содержание элементов питания в них невелико. Скорее это природные биологически активные вещества, которые в оптимальных дозах стимулируют прорастание семян, улучшают дыхание и питание растений, регулируют поступление в растения тяжелых металлов и радионуклидов и в конечном итоге увеличивают урожайность [1]. Активность данных процессов зависит от типа и содержания свободных гуминовых веществ в препарате. Химический состав этих веществ связан с географическим происхождением, возрастом, климатом, биологическими условиями и пр.. Свойства препаратов на их основе зависят от исходного сырья (состав, которых разнообразен) и технологических особенностей производства. Существуют различные способы определения гуминовых веществ количественного содержания в гуминовых препаратах. Распространенным является спектрофотометрический способ определения. Экспрессность и эффективность этого метода позволяют использовать его при технологическом контроле разных препаратов при производстве и применении жидких удобрений. Данный анализ затруднен, тем, что оптическая плотность препаратов будет зависеть от состава исходного сырья препарата. В связи с этим важным является установление наиболее чувствительной длинны волны при определении концентрации веществ в жидких гуминовых препаратах.

Существует несколько методов определения содержания гуминовых кислот.

В почвенно-зоологических исследованиях для идентификации гуминовых веществ широко используется метод Кулльманна и Фрейтага (Kullmann, Freitag, 1957). Метод основан на фотоколориметрическом определении экстрактов гуминовых кислот и фульвокислот по коэффициенту пропускания при длинах волн: 465, 533, 574, 619, 665, 726 нм [2]. Использование данного способа возможно только для определения веществ на качественном уровне.

Количественное фотоколориметрическое определения содержания гуминовых кислот в почвах возможно по метод Вельте (Welte, 1956). В данном способе оптические плотности раствора гумата измеряют при длинах волн 472 и 665. Концентрация веществ определяется по специальной формуле [3]. Методика мало чувствительна из-за анализа в видимой области спектра.

Известен способ спектрофотометрического определения гуминовых кислот в природных водах. Перед определением проводят предварительную подготовку пробы воды с использованием пирофосфата натрия и концентрированной соляной кислоты. Время проведения данного процесса составляет более 24 часов. Выпавшие в течение этого времени гуминовые кислоты отделяют центрифугированием, осадок их промывают 5 мл 0,1 М раствора соляной кислоты, взбалтывают и центрифугируют. Затем гуминовые кислоты растворяют в 0,5%-ном растворе едкого натра и измеряют оптическую плотность этого раствора на спектрофотометре СФ-4 при 340 и 440 ммк в кварцевых кюветах с толщиной слоя 10 мм. Концентрация веществ определяется по специальной формуле. Чувствительность данного способа довольна высока - 10 мкг гуминовых кислот в пробе с погрешностью 10%. Однако использование дополнительных реагентов ведет к дополнительным расходам [4].

Авторами [5] описан способ определения гуматов по совокупности признаков, элементному составу, с помощью ИК-спектроскопии. Определение основано на получении гуматов металлов путем добавления растворов нитратов определенного металла. Полученные осадки отфильтровывают и промывают значительным объемом дистиллированной воды или спиртом для удаления избытка ионов металлов. Количественное определение металлов в составе гуматов проводится методом рентгенофлюоресцентного анализа. ИК-спектры полученных образцов снимают на ИК-Фурье спектрофотометре. Недостатком такого подхода является использование дорогостоящего оборудования, участия специалистов разного профиля, длительность во времени.

Известен способ анализа гуминовых кислот пелоидов [6]. Исследуемая субстанция является очищенным экологически чистым препаратом, минерализация которого не превышает 1%, содержание тяжелых металлов не более 3,0⋅10^-4 %. Это темно-коричневое, почти черное, чешуйчатое твердое вещество, без запаха и вкуса. Гуминовые кислоты в данном случае являются природным компонентом лечебных грязей. Анализ гуминовых кислот включает спектрофотометрическое определение щелочного раствора веществ, отличающийся тем, что обработку образца проводят 0,05 М раствором натрия гидроксида в течение 4 ч на водяной бане, затем доводят рН раствора до 10,0, перед спектрофотометрическим определением анализируемую пробу разводят дистиллированной водой, и измеряют оптическую плотность раствора в области значений 310-800 нм, при этом качественной характеристикой являются максимумы поглощения при 350 нм и 390 нм, а для количественной оценки гуминовых кислот проводят определение при длине волны 350 нм с использованием калибровочного графика. Описанный способ выбран в качестве прототипа. Недостатками данного способа являются:

1. использование большого числа реагентов, что ведет к дополнительным расходам, усложнению эксперимента;

2. проведение анализа занимает большое количество времени.

Задачей настоящего изобретения является способ спектрофотометрического определения содержания гуминовых кислот в жидких гуминовых препаратах, с целью определения наиболее чувствительной длинны волны, подходящей для исследуемых препаратов. Предложенный способ способен снизить трудоемкость, уменьшить количество используемых реагентов и временя проведения анализа.

Поставленная задача решается тем, что способ спектрофотометрического определения содержания гуминовых веществ в жидких гуминовых препаратах, включает предварительное удаление примесного осадка из пробы с известной концентрацией методом центрифугирования. Далее отбирают аликвоту из полученного маточного раствора, разводят ее дистиллированной водой в соотношении от 1:100 до 1:500 определяют наиболее чувствительную длину волны в области значений 310-800 нм и строят калибровочный график, с помощью которого рассчитывают содержание гуминовых веществ в анализируемых образцах.

Пример конкретного осуществления изобретения приведен ниже.

Исследуемый препарат представляет собой жидкий растительный экстракт, полученный из торфа. Содержание гуминовых кислот заявлено производителем в таких препаратах 1,30% - 2,5%, фульвокислот - 0,45% - 1,08%. В пробирку помещают 10 мл исходного препарата с известной концентрацией гуминовых веществ и центрифугируют при 2000 об./мин., после этой процедуры из маточного раствора пипеткой отбирают 1 мл жидкости и помещают в мерную колбу на 250 мл, доводят дистиллированной водой до метки. Оптическую плотность, полученного раствора измеряют на спектрофотометре с использованием кварцевой кюветы с толщиной 10 мм в диапазоне 310-600 нм относительно дистиллированной воды. Результаты измерений приведены в таблице 1, вид спектра приведен на фиг.1. (спектр раствора жидкого растительного экстракт в интервале длин волн 315-800 нм.)

Видно, что в области исследуемых значений длин волн присутствует одна полоса поглощения с максимумом при 340 нм, которая далее была использована для количественного определения гуминовых веществ.

Для построения калибровочного графика готовят серию стандартных растворов из препарата прошедшего предварительное центрифугирование. В колбы на 250 мл вносят разное количество маточного раствора гуминового препарата с концентрацией гуминовых веществ 1,7% (определено по ГОСТ 9517-94 (ИСО 5073-85)) и доводят водой до метки, перемешивают и измеряют оптическую плотность при длине волны 340 нм на спектрофотометре. Результаты измерения оптической плотности приведены в таблице 2; калибровочный график - на фиг. 2. (калибровочный график для спектрофометрического количественного определения гуминовых веществ в жидких растительных экстрактах, рН~6,5-7,5, d=10, длина волны 340 нм).

Зависимость величины аналитических сигналов (длины окрашенной зоны) линейна в диапазоне концентраций 0,8-2,5%. Линейность подтверждается коэффициентами корреляции, близкими к единице. Последующее количественное определение гуминовых веществ в анализируемых образцах рассчитывается с помощью калибровочного графика. Время проведения анализа ~10 минут.

Заявляемый способ позволяет провести качественный и количественный анализ гуминового препарата в течение 10 минут, не считая времени пробоподготовки, которое составляет в среднем 15 минут.

Заявляемый способ по сравнению с известными обладает более низкой себестоимостью, меньшими трудозатратами, высокой точностью, и воспроизводимостью.

Таблица 1 - Результаты спектрофотометрирования растворов жидкого растительного препарата в интервале длин волн 315-800 нм (при рН 6,5-7,5 С(ГВ)=0,01%, d=10)
λ (нм)	Оптическая плотность	λ (нм)	Оптическая плотность
315	0,938	550	0,282
330	1,270	600	0,216
340	1,384	650	0,167
345	1,311	700	0,130
350	1,250	800	0,082
370	1,013
400	0,768
430	0,602
460	0,486
500	0,377

Таблица 2 - Результаты спектрофометрического количественного определения гуминовых веществ в жидких растительных препаратах
Концентрация раствора ГВ, мас. %	Оптическая плотность
0,87	0,479
1,40	0,769
1,57	0,858
1,75	0,928
1,93	1,037
2,28	1,239
2,45	1,32

Список Литературы:

1. Noble A.D., Randall P.J. and James T.R. Evaluation of two coal-derived organic products in ameliorating surface and subsurface soil acidity // Europ. J. Soil Sci., V. 46, 1995. - P. 65-75.

2. Ускорение роста и развития растений путем использования органических поливных растворов в гидропонном кормопроизводстве / М.Л. Гордиевских, Е.И. Столбовая, В.В. Евченко // АПК России: Южно-Уральский государственный аграрный университет. - 2015. - №73. - С. 129-133.

3. Методы почвенно-зоологических исследований / Под ред. М.С. Гилярова. - М.: Наука, 1975. - 274 с.

4. Резников А.А., Муликовская Е.П., Соколов И.Ю. Методы анализа природных вод. - М.: Недра, 1970. - 488 с.

5. Компоненты иловых сульфидных грязей - гуматы. Способы идентфикации / М.А. Кривопалова, Н.П. Аввакумова, М.Н. Глубокова и др. // Известия Самарского научного цента Российской академии наук. - 2015. - Т. 17. - №5. - С. 289-292.

6. Пат. 2312343 Российская Федерация, МПК G01N 33/15 Способ анализа гуминовых кислот пелоидов / Аввакумова Н.П., Кривопалова М.А., Ткаченко М.Л., Аввакумова А.А., Захарова Е.А., Глубокова М.Н., Бонцевич А.И.; ООО "Пелоид". - 2005136935/15 заявл. 28.11.05; опубл. 10.12.07.

Способ спектрофотометрического определения содержания гуминовых веществ в жидких гуминовых препаратах, включающий спектрофотометрический анализ раствора гуминовых веществ, отличающийся тем, что перед определением из пробы с известной концентрацией гуминовых веществ удаляют примесный осадок методом центрифугирования, отбирают аликвоту из полученного маточного раствора, разводят ее дистиллированной водой в соотношении от 1:100 до 1:500, определяют наиболее чувствительную длину волны в области значений 310-800 нм и строят калибровочный график, с помощью которого рассчитывают содержание гуминовых веществ в анализируемых образцах.

Настоящее изобретение относится к области здравоохранения, фармации, биотехнологии и иммунологии и может быть использовано для количественного определения анти-D-антител IgG в лекарственных препаратах иммуноглобулина человека антирезус Rh0(D) для контроля их качества. Способ включает подготовку иммуносорбента путем иммобилизации отмытых папаинизированных эритроцитов фенотипа резус-положительных эритроцитов (Rh(+))I(0) группы крови человека (далее - эритроциты фенотипа R1R1) на твердой фазе.

Способ количественного определения производных фторхинолонов (или флоксацинов) // 2776961

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу количественного определения производных фторхинолонов. Способ количественного определения производных фторхинолонов включает растворение навески норфлоксацина, пефлоксацина мезилата, офлоксацина, ломефлоксацина гидрохлорида, ципрофлоксацина гидрохлорида, моксифлоксацина, эноксацина или спарфлоксацина в растворе NaOH, далее к аликвоте субстанций добавляют двукратный избыток по отношению к определяемому компоненту раствора п-анизидина в смеси этанола и соляной кислоты концентрированной, реакционную смесь выдерживают до образования желтого окрашивания и фотоколориметрируют полученный раствор относительно раствора сравнения - раствора п-анизидина в смеси этанола и соляной кислоты концентрированной при определенных условиях.

Способ количественного определения 1,4-дигидропроизводных 1,2,4-бензотиадиазина-1,1-диоксида // 2771239

Способ количественного определения 1,4-дигидропроизводных 1,2,4-бензотидиазина-1,1-диоксида, включающий растворение анализируемой пробы при комнатной температуре и перемешивании, обработку аликвотной части приготовленного раствора химическими реактивами: раствором SnCl2 в сильнокислой среде, взаимодействие полученных сульфгидрильных соединений с нитропруссидом натрия в щелочном растворе, с последующим фотоэлектроколориметрированием полученных окрашенных растворов, количественном определении целевого вещества по градуировочным графикам, отличающийся тем, что точные навески хлортиазида, бендросфлуметиазида, бензотиазида, циклометиазида или гидрохлортиазида растворяют в ДМФА, аликвотную часть хлортиазида, бендросфлуметиазида и бензотиазида, циклометиазида или гидрохлортиазида обрабатывают 2-3-кратным избытком по отношению к определяемому компоненту 0,01 Μ раствора SnCl2 в концентрированной НСl, а затем горячей концентрированной НСl для создания рН 4-5 и кипят в течение 20 мин, затем охлаждают до комнатной температуры и приливают Н2О и горячей концентрированной НСl в объемном соотношении 1:1 для создания рН 4-5, выдерживают 2 мин при температуре 30-40°С на водяной бане и охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 0,01 Μ водный раствор NaOH до рН 8-10 и каплями, постепенно вносят избыток по отношению к определяемому компоненту водного раствора натрия нитропруссида в 0,1 Μ КОН, выдерживают 2 мин, прибавляют в качестве стабилизатора 5% водный раствор (NH4)2SO4 в объемном соотношении 1:30 по отношению к водному раствору натрия нитропруссида в 0,1 Μ КОН, измеряют оптическую плотность окрашенных растворов на фотоэлектроколориметре при 490 нм, раствор сравнения раствор натрия нитропруссида в 0,1 Μ растворе КОН.

Способ количественного определения фенибута в микрокапсулах методом спектрофотометрии // 2762947

Изобретение относится к области контроля качества лекарственных средств и касается способа количественного определения фенибута в микрокапсулах. Способ включает в себя растирание микрокапсулы фенибута до размера 0,1 мм, приготовление раствора фенибута в 0,1 М раствора кислоты хлористоводородной, перемешивание и встряхивание образца.

Способ оценки пригодности использования в медицинских целях разрабатываемых синтетических полимеров // 2761266

Изобретение относится к медицине, а именно к биотехнологии, иммунологии, имплантологии, и может быть использовано для оценки пригодности использования в медицинских целях синтетических полимеров. У добровольца получают образец периферической венозной крови, затем ее центрифугируют для получения популяции мононуклеарных лейкоцитов.

Способ количественного определения декспантенола и хитозана при их совместном присутствии в геле // 2760525

Изобретение относится к фармацевтической химии, а именно количественному определению декспантенола и хитозана при их совместном присутствии в лекарственной форме гель, что необходимо при производстве лекарственных средств на основе данных компонентов, а также их стандартизации и оценке качества при проведении фармацевтического анализа.

Чувствительный элемент люминесцентного сенсора и способ его получения // 2757012

Изобретение может быть использовано в аналитической химии при оптическом детектировании веществ в газовых и жидких средах. Чувствительный элемент люминесцентного сенсора состоит из неорганической пористой матрицы, представляющей собой модифицированный аэросил марки А-175.

Способ количественного определения суммы флавоноидов в листьях сирени обыкновенной // 2752316

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и может быть использовано в центрах контроля качества лекарственных средств и контрольно-аналитических лабораториях при проведении количественного определения суммы флавоноидов в листьях сирени обыкновенной (Syringa vulgaris L.). Описан способ количественного определения суммы флавоноидов в листьях сирени обыкновенной путем получения водно-спиртового извлечения из растительного сырья экстракцией 1 г точной навески измельченного до размера частиц 1 мм растительного сырья 70%-ным этиловым спиртом с последующей пробоподготовкой и определением оптической плотности методом дифференциальной спектрофотометрии с использованием стандартного образца рутина, а при его отсутствии - с использованием теоретического удельного показателя поглощения, при этом экстракцию измельченных листьев сирени обыкновенной проводят в течение 45 мин при соотношении сырье: экстрагент 1:50; количественное определение суммы флавоноидов в листьях сирени обыкновенной проводят при длине волны 412 нм в пересчете на рутин и содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин и абсолютно сухое сырье рассчитывают по формуле где х - содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин, %; D - оптическая плотность испытуемого раствора; Do - оптическая плотность раствора Государственного стандартного образца рутина; m - масса сырья, г; mo - масса Государственного стандартного образца рутина, г; W - потеря в массе при высушивании, %, в случае отсутствия стандартного образца рутина целесообразно использовать теоретическое значение его удельного показателя поглощения, равное 240: где х - содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин, %; D - оптическая плотность испытуемого раствора; m - масса сырья, г; mo - масса Государственного стандартного образца рутина, г; 240 - удельный показатель поглощения Государственного стандартного образца рутина при 412 нм; W - потеря в массе при высушивании, %.

Способ определения ципрофлоксацина методом обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии // 2751338

Изобретение относится к способу определения содержания ципрофлоксацина с использованием обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии, при котором хроматографическое разделение производится на колонке размером 250×3 мм, заполненной сорбентом С18 с размером частиц 5 мкм, с использованием в качестве подвижной фазы смеси 0,025 М раствора дигидрофосфата натрия рН=2,15 с ацетонитрилом в соотношении 85:15 в изократическом режиме элюирования с применением диодно-матричного детектора и объеме вводимой пробы 10 мкл.

Способ количественного определения суммы флавоноидов в листьях дуба черешчатого // 2751189

Изобретение относится к области химии и фармацевтики, а именно к способу количественного определения суммы флавоноидов в листьях дуба черешчатого. Способ включает получение водно-спиртового извлечения из листьев дуба черешчатого путем однократной экстракции этиловым спиртом 1 г точной навески воздушно-сухого сырья, измельченного до определенного размера частиц, в соотношении «сырье-экстрагент» 1:50 и количественное определение суммы флавоноидов методом дифференциальной спектрофотомерии в пересчете на рутин, причем содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин и абсолютно сухое сырье рассчитывают по формуле: , где: х - содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин, %; D - оптическая плотность испытуемого раствора; D0 - оптическая плотность раствора Государственного стандартного образца рутина; m - масса сырья, г; m0 - масса Государственного стандартного образца рутина, г; W - потеря в массе при высушивании, %; в случае отсутствия стандартного образца рутина используют теоретическое значение его удельного показателя поглощения, равное 240: ,где: х - содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин, %; D - оптическая плотность испытуемого раствора; m - масса сырья, г; 240 - удельный показатель поглощения Государственного стандартного образца рутина при 412 нм; W - потеря в массе при высушивании, %.