Методика 2. Экстракция диэтилдитиокарбаматом натрия и капиллярная хроматография с АЭД

Материалы

Реактивы

Эталоны ООС (фирмы Janssen Chimica и Aldrich)

Внутренний стандарт (трипропилоловохлорид)

Пентан, ч. д. а.

Октан, ч. д. а.

Гексан, ч. д. а.

Моногидрат лимонной кислоты Гидроортофосфат натрия (Na₂HP0₄ х 2HUO)

Дитиокарбамат диэтилнатрия (фирма Merck) Пентилмагнийбромид, 2 М в диэтиловом эфире (фирма Aldrich) Серная кислота Безводный сульфат натрия

Растворы

Стандартный раствор ООС в октане (5 мкг/мл)

Смесь лимонной кислоты и фосфатного буфера (pH = 5,0): 10,297 г моногидрата лимонной кислоты и 18,156 г Na₂HP0₄ х 2Н₂0 растворяют в 1 л воды

Раствор диэтилдитиокарбамата натрия (ТМяДДТК): 2,25 г №ДДТК растворяют в 10 мл воды (водный раствор готовят ежедневно и перед использованием экстрагируют пентаном) Пентилмагнийбромид: исходный раствор с концентрацией 2,0 М разбавляют диэтиловым эфиром в соотношении 1:4.

Инструменты

Шприц на 250 мкл Набор пипеток Набор лабораторной посуды Делительная воронка на 2,5 л Ротационный испаритель

Приборы

Капиллярный газовый хроматограф с АЭД

Испаритель без деления потока или инжектор для прямого «холодного» ввода в колонку

Капиллярная колонка с неполярной неподвижной фазой Пробоподготовка

Пробу воды (1,5 л) и 600 мл раствора лимонной кислоты в фосфатном буфере (pH 5,0) помещают в делительную воронку.

Добавляют 3 мл раствора NaДДTK.

Пробу дважды экстрагируют 30 мл пентана при встряхивании в течение 2 мин. Объединенные экстракты упаривают при пониженном давлении при 25 °С на ротационном испарителе.

Схема проведения анализа

Добавляют 250 мкл октана, в который внесено известное количество трипропилоловохлорида (внутренний стандарт).

Добавляют 1 мл раствора 0,5 М пентилмагнийбромида и осторожно перемешивают раствор в течение 2 мин.

Смесь переносят в капиллярную делительную воронку и встряхивают в течение 1 мин с 10 мл 0,5 М серной кислоты для разложения избытка реактива Гриньяра.

Водную фазу отбрасывают, октановый слой промывают 10 мл воды и переносят в маленький конический сосуд, содержащий небольшое количество безводного сульфата натрия, и разбавляют в пять раз гексаном.

В колонку хроматографа вводят 1 мкл полученного раствора.

Условия проведения анализа КГ/АЭД

Установочные параметры для анализов КГХ/АЭД те же, что и в методике 1.

Результаты анализа

На рис. III.89 приведена хроматограмма пробы чистой воды, в которую было внесено по 0,5 ppb ООС, после экстракции с использованием ТЧаДДТК и дериватизации пентилмагнийбромидом.

Рис. III.89. Анализ КГХ/АЭД смеси ООС с концентрацией 0,5 ppb. Пики'. (3) DMT; (4) ТеРгТ; (5) ТРгТ; (6) Те ВТ: (7) DPrT; (8) М МТ; (9) ТВТ; (10) DBT; (11) МВТ: (13) ТеРТ.

Рис. III.90. Анализ методом КГХ/АЭД реальной пробы воды. Пики: 1 — не идентифицирован; 2 — не идентифицирован; 3 — DMT; 4 — ТеРгТ; 5 — ТРгТ (ВСТ); 6 -ТеВТ; 7 - DPrT; 8 - ММТ; 9 - ТВТ; 10 - DBT; 11 - МВТ; 12 - не идентифицирован; 13 — ТеРТ; 14 — не идентифицирован.

На рис. 111.90 приведена хроматограмма ООС, экстрагированных из реальной пробы воды. Поскольку отклик АЭД почти одинаков для всех ООС, анализ может быть проведен по методу внутреннего стандарта без построения градуировочного графика.

Традиционные методы определения тяжелых металлов в воде — ААС [548], РФЛА [549|, АЭС 1540, 550J, АФЛС [551, 552) и МС/ИСП [553J. Как правило, металлы определяют в виде летучих гидридов, которые получают по реакции восстановления с боргидридом натрия, или в виде комплексов (хелатов) с органическими лигандами (см. также гл. II). Определение в воде свинца в виде комплексов с органическими реагентами методом ААС с графитовой печью позволяет снизить Сн до 0,08 мкг/л [554], а ДМС с генерацией гидридов в варианте ПИА дает возможность определить медь в морской воде [552, 555] на уровне 0,48 мкг/л при относительном стандартном отклонении 0,024 [555].

Методом МС/ИСП одновременно определяли 23 элемента в природной минеральной воде [553,624, 625], а для определения химических форм хрома Сг(3+) и Сг(6+) с применением МС/ИСП или плазменной ААС [556] и АЭС/ИСП [557, 625] использовали предварительное концентрирование аналита и получали Сн 0,08 и 0,15 мкг/л соответственно [557]. Методом ПИА/ААС (электротермическая) в пробах питьевой воды определяли хром после сорбции в колонке с активным углем и элюирования аналита 1%-ной азотной кислотой; Сн 3 нг/л [558]. Аналогичным образом (ААС с генерацией гидридов) определяли в воде в варианте ПИА Sb(3+) и Sb(5+) после концентрирования целевых соединений на полимерных смолах [559J, Sc(6+) и Se(4+) [560] и Си(2+) в водопроводной, озерной и синтетической морской воде [561].

Для определения в воде следовых количеств опасного и токсичного бериллия использовали инверсионную вольтамперометрию с предварительной адсорбцией аналита на угольном волокне [562]. Предел определения не выше 0,24 мкг/л. Один из самых токсичных химических элементов — мышьяк определяли в воде с помощью ААС [563—566] этим же методом [567] или ВЭЖХ/МС/ИСП [568] в грунтовых водах. Генерация гидридов позволила определить в воде очень низкие (0,01—0,02 мкг/л) содержания мышьяка, сурьмы и висмута [569], а после колоночного концентрирования в варианте ПИА/ААС As(3+) и As(5+) можно надежно определить с помощью электротермической ААС в ультраследовых количествах 0,01-0,03 мкг/л 1564, 565].