Дифениламин в воде водоемов

18.09.2016
Определение методом тонкослойной хроматографии


Принцип метода. Метод основан на экстракции дифениламина из воды, хроматографическом выделении в тонком слое силикагеля KCK или на пластинках «Силуфол» и обнаружении с помощью диазотированного п-нитроанилина.

Предел обнаружения 0,005 мг/л на пластинках «Силуфол» и 0,01 мг/л на силикагеле KCK. Диапазон измеряемых количеств в пробе 1—5 мкг.

Реактивы. 1. н-Гексан.

2. Гидроксид натрия кристаллический.

3. Сульфат натрия безводный.

4. Силикагель марки KCK. Для очистки силикагеля от примесей его промывают разбавленной (1:1) хлористоводородной кислотой, затем кислоту сливают, силикагель промывают водой и кипятят в течение 2—3 ч с разбавленной (1:1) азотной кислотой на песчаной бане в круглодонной колбе с обратным холодильником. Обработанный таким образом силикагель промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, сушат в сушильном шкафу при 130 °C 4—6 ч, периодически помешивая. Силикагель дробят и просеивают через сито 100 меш. (величина отверстия 0,147 мм).

Требуемую фракцию можно выделить также следующим образом. Заливают 250 г измельченного силикагеля 2,5 л дистиллированной воды в батарейном стакане высотой 20 см и диаметром 14 см. Высота жидкости в стакане 19 см. Тщательно перемешивают содержимое стакана и оставляют на 1 мин. После этого надосадочную жидкость переливают во второй стакан и доливают воду до уровня 19 см. В этом стакане суспензию отстаивают 2 мин; надосадочную жидкость сливают в в третий стакан и отстаивают 4 мин и т. д. (16, 30, 60, 120 мин). В седьмом стакане осядут частицы радиусом 3—10 мкм. Надосадочную жидкость выливают, а осадок собирают и высушивают при 130—140 °С в течение 1 сут. Полученную таким образом однородную фракцию силикагеля применяют для приготовления пластинок. Осадки в 1—6-м стакане собирают, высушивают, размалывают и вновь используют для седиментации.

5. Сульфат кальция безводный (гипс).

6. Подвижный растворитель: гексан-ацетон в соотношении 9:1.

7. п-Нитроанилин.

8. Хлористоводородная кислота пл. 1,19 г/см3.

9. Проявляющий реактив — диазотированный п-нитроанилин. Растворяют 0,7 г п-нитроанилина в 100 мл смеси хлористоводородной кислоты пл. 1,19 г/см3 и дистиллированной воды в соотношении 7:93.

10. Стандартный раствор дифениламина, а) Основной раствор. В мерной колбе вместимостью 100 мл в н-гексане растворяют 100 мг дифениламина и доводят объем до метки этим же растворителем. В 1 мл содержится 1 мг дифениламина, б) Рабочий раствор. Помещают 2 мл основного раствора в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят объем до метки н-гексаном. В 1 мл содержится 20 мкг дифениламина.

Приготовление хроматографических пластинок. Для получения сорбционной массы 28 г силикагеля смешивают с 2 г безводного сульфата кальция (оба компонента должны быть просеяны через сито). Смесь помещают в колбу, добавляют 80 мл дистиллированной воды и перемешивают 15 мин на шюттель-аппарате. Приблизительно 5 г массы выливают на стеклянную пластинку размером 9x12 см и, покачивая ее, равномерно распределяют по поверхности. Пластинку сушат в течение ночи при комнатной температуре, хранят в эксикаторе.

Ход определения. К 100 мл исследуемой воды прибавляют 2 г гидроксида натрия, помещают в делительную воронку вместимостью 150 мл и трижды экстрагируют гексаном порциями по 3 мл в течение 5 мин. Объединенные экстракты сушат безводным сульфатом натрия и упаривают на водяной бане при 80—82 °C до объема 0,1—0,3 мл. Весь объем количественно микропипеткой наносят в одну точку в центре стартовой линии хроматографической пластинки, а 0,05 и 0,25 мл рабочего стандартного раствора дифениламина (1 и 5 мкг соответственно) — справа и слева от пробы. Пластинку помещают в хроматографическую камеру, в которую предварительно (за 30 мин) наливают подвижный растворитель. Хроматографируют, затем, когда фронт растворителя поднимается на 8—9 см, сушат пластинку на воздухе и обрабатывают проявляющим реактивом. Дифениламин выявляют на пластинках «Силуфол» в виде ярких фиолетовых пятен (Rf 0,46), на пластинках с силикагелем — коричнево-зеленых (Rf 0,31).

Количественно определяют, сравнивая размеры пятен пробы и стандартных растворов. Линейная зависимость наблюдается между логарифмом вещества и корнем квадратным из. площади пятна в интервале 0,5—10 мкг.

Расчет содержания дифениламина (мкг) проводят по формуле:
Дифениламин в воде водоемов

где А — содержание дифениламина в пробе, мкг; С — содержание дифениламина в соответствующем стандартном растворе, мкг; S — площадь пятна пробы, мм2; Sст — то же стандартного раствора, мм2.

Полуколичественное определение содержания дифениламина (мкг) проводят визуально сравнением размеров пятен и интенсивности окраски пробы и стандартных растворов по формуле:

A = C*S/Sст,


где обозначения те же.

Концентрацию дифениламина (мг/л) рассчитывают по формуле:

X = A/V,


где А — содержание дифениламина в пробе, мкг; V — объем пробы, взятой для анализа, мл.