Секция 1 Аналитическая химия
| Вид материала | Доклад |
- Рабочая программа дисциплины (модуля) «Линейная алгебра и аналитическая геометрия», 275.82kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Спектральные методы анализа» для специальности 020101, 175.88kb.
- Рабочая программа дисциплины (модуля) «математический анализ», 424.74kb.
- Рабочая программа дисциплины (модуля) «Уравнения математической физики», 266.58kb.
- Рабочая программа дисциплины аналитическая химия Направление подготовки, 1181.86kb.
- Неорганическая и аналитическая химия, 221.14kb.
- Программа «аналитическая химия» по направлению подготовки 020100 «Химия», 31.74kb.
- Рабочей программы учебной дисциплины аналитическая химия уровень основной образовательной, 52.53kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Неорганическая и аналитическая химия», 341.23kb.
- Конспект лекций по курсу «Неорганическая и аналитическая химия», 18.21kb.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ НИОБАТОВ СТРОНЦИЯ, ДОПИРОВАННЫХ ТЯЖЁЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Кадникова Е.Н.,1 Юровская Н.Л.2
1Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина,
Екатеринбург, Россия.
Студент IV курса.
Anatoliy.Podkorytov@usu.ru
2Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия. Студент IV курса.
Научный руководитель: Подкорытов А.Л., Штин С.А.
Одной из важнейших задач современной аналитической химии является количественное определение тяжелых металлов в различных объектах окружающей среды. Для контроля их содержания необходимы точные, чувствительные и экспрессные методы анализа. Одним из таких методов является потенциометрия с использованием ионоселективных электродов. На основе сложнооксидных соединений – Sr4-хCdхNb2O9, (х = 0,1; 0,3; 0,5; 0,7) и Sr4Cu2Nb2O11, Sr3CuNb2O9 изготовлены и апробированы в ионометрии пленочные электроды с твердым контактом (инертные матрицы – полистирол, полиметилметакрилат, поливинилхлорид). В работе изучены основные характеристики ИСЭ: область линейности, крутизна основной электродной функции, рабочая область pH и воспроизводимость этих характеристик (табл. 1, 2).
Таблица 1. Электрохимические характеристики ИСЭ
| Состав мембраны | Матрица | Область линейно- сти моль/л | Крутизна мВ/рМе | Рабочая область рН | Коэффициенты селективности | |||
| K+ | Zn2+ | Ni2+ | Cd2+ | |||||
| Sr4Cu2Nb2O11 | ПС* | 10-5 - 10-1 | -32,7 | 1,6-4,5 | 0,020 | 0,052 | 0,050 | 0,043 |
| | ПС | 10-4 - 10-1 | -30,8 | 1,6-4,5 | 0,011 | 0,112 | 0,076 | 0,017 |
| | ПММА* | 10-7 - 10-1 | -38,2 | 3,9-5,0 | 0,012 | 0,113 | 0,724 | 0,271 |
| | ПММА | 10-4 - 10-1 | -29,5 | 3,9-5,0 | 7,9*10-5 | 0,020 | 0,036 | 0,020 |
| | ПВХ | 10-4 - 10-1 | -30,0 | 3,9-5,3 | 7,5*10-6 | 0,017 | 0,032 | 0,023 |
| Sr3CuNb2O9 | ПВХ | 10-4 - 10-1 | -21,3 | 2,0-4,9 | 0,813 | 0,056 | 0,056 | 0,260 |
Таблица 2. Воспроизводимость электрохимических характеристик ИСЭ
| Состав мембраны | Матрица | Результаты | |||
| Весна 2011 | Осень 2011 | Весна 2011 | Осень 2011 | ||
| Область линейности, моль/л | Крутизна электродной функции, мВ/рМе | ||||
| Sr3,9Cd0,1Nb2O9 | ПВХ | 10-4 – 10-1 | 10-6 – 10-1 | -12,6 | -14,1 |
| Sr3,9Cd0,1Nb2O9 | ПММА | 10-4 – 10-1 | 10-3 – 10-1 | -14,2 | -15,5 |
| Sr3,7Cd0,3Nb2O9 | ПВХ | 10-4 – 10-1 | 10-5 – 10-1 | -12,1 | -16,9 |
| Sr3,5Cd0,5Nb2O9 | ПВХ | 10-4 – 10-1 | 10-6 – 10-1 | -15,8 | -28,7 |
| Sr3,3Cd0,7Nb2O9 | ПВХ | 10-4 – 10-1 | 10-5 – 10-1 | -17,7 | -24,6 |
| Sr4Cu2Nb2O11 | ПС | 10-4 – 10-1 | 10-4 – 10-1 | -30,8 | -21,2 |
| Sr4Cu2Nb2O11 | ПВХ | 10-4 – 10-1 | 10-4 – 10-1 | -30,0 | -33,2 |
| Sr4Cu2Nb2O11 | ПММА | 10-4 – 10-1 | 10-4 – 10-1 | -29,5 | -29,9 |
Время отклика всех изученных электродов составило от 2 до 5 минут. Для Сu-СЭ электродов проведено комплексонометрическое титрование с потенциометрической индикацией конечной точки титрования. Установлено, что погрешность определения меди не превышает 10 %. Определению не мешают ионы никеля, кадмия, цинка, натрия и калия с концентрацией до 10-2 моль/л. При внесении некоторых конструкционных изменений область линейности основной электродной функции на основе Sr4Cu2Nb2O11 (ПММА) составила 6 порядков: от 10-7 до 10-1 моль/л (рис. 1).
Рис. 1 Градуировочный график для электрода на основе Sr4Cu2Nb2O11 (ПММА) при рН=4,5
Кадмийселективные электроды были испытаны в качестве индикаторных при потенциометрическом титровании кадмийсодержащих объектов растворами ЭДТА и K4[Fe(CN)6]. Удовлетворительные результаты получены при использовании в качестве титранта гексацианоферрата (II) калия. Относительная погрешность определения кадмия не превышает 3%.
НИР выполнена при поддержке Министерства образования и науки в рамках ФЦП «Научные и научно – педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы (ГК № П984 от 27 мая 2010).
ПРИМЕНЕНИЕ ЖИДКОСТНО-ЖИДКОСТНОГО МИКРОЭКСТРАКЦИОННОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ С ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ ЭКСТРАГЕНТА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКОТОКСИНОВ НТ-2 И Т-2 В ЗЕРНЕ И КОРМАХ
Карасева Н.М.
Федеральный центр охраны здоровья животных,
Владимир, Россия.
Аспирант 1г.
gaaday@mail.ru
Научный руководитель: Амелин В.Г.
Микотоксины – токсичные вещества, выделяемые микроскопическими плесневелыми грибами. При благоприятных условиях для роста грибов (определенная влажность, температура) микотоксины интенсивно развиваются и способны загрязнять сырье растительного происхождения и различные продукты питания. Эти соединения обладают достаточно высокой молекулярной массой и характеризуются сложной органической матрицей. Анализ таких веществ является достаточно сложной и трудоемкой задачей.
Одними из наиболее опасных и часто встречаемых токсинов являются трихотеценовые микотоксины. Данные соединения разделяют на 4 группы (А, B, C, D), в зависимости от строения и свойств. Наиболее широко трихотеценовые микотоксины распространены в северных регионах с умеренным климатом. Обычно они встречаются в зерновых культурах (пшеница, рожь, ячмень, овес и кукуруза).
В данной работе показана возможность определения трихотеценовых микотоксинов НТ-2 и Т-2 (рис. 1.) в зерне и кормах с применением дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции их из экстрактов, полученных по методу QuEChERS. Разработана быстрая и простая методика одновременного определения токсина Т-2, НТ-2 в зерне и комбикормах в диапазоне концентраций 0,03-3 мг/кг методом газожидкостной хроматографии с детектором по захвату электронов. Микотоксины из образцов экстрагировали ацетонитрилом, экстракты очищали по методу QuEChERS. Производные целевых компонентов с трифторуксусным ангидридом получали одновременно с дополнительной очисткой и концентрированием экстракта дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракцией (ДЖЖМЭ). Продолжительность анализа составляет 1 ч, относительное стандартное отклонение результатов анализа не превышает 0,08.
Совместное применение метода QuEChERS и микроэкстракции позволило дополнительно очисть экстракт и повысить эффективность определения микотоксинов, а также способствовало упрощению и сокращению времени приготовления образцов по сравнению с традиционными методами пробоподготовки (рис. 2. ).
Рис. 1. Структурная формула трихотеценовых микотоксинов типа А: токсин T-2 - R1=OH, R2=R3=OСОCH3, R4=H, R5=OCOCH2CH(CH3)2, токсин HT-2 - R1=R2=OH, R3=OСОCH3, R4=H, R5=OCOCH2CH(CH3)2
Рис. 2. Хроматограммы экстракта комбикорма, полученные при использовании метода QuEChERS и упаривание экстракта (а) и метода QuEChERS в сочетании с ДЖЖМЭ и дериватизации (б) : 1 - НТ-2; 2 - Т-2
ТВЕРДОФАЗНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ - ЭФФЕКТИВНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИМЕДРОЛА В ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТАХ.
Кимпаева М.М.
Дагестанский государственный университет,
Махачкала, Россия.
Студент V курса.
mkimpaeva@mail.ru
Научный руководитель: Мирзаева Х.А.
Димедрол (β-диметиламиноэтилового эфира бензгидрола гидрохлорид, ДМ) достаточно широко используется в медицине в качестве противогистаминного, местноанестезирующего и спазмолитического средства. Аналитический контроль этого препарата осуществляют в основном титриметрическими методами, которые трудоемки, недостаточно чувствительны и селективны, что ограничивает их практическое применение. Из известных методов определения ДМ наиболее перспективными являются экстракционно-фотометрические методы, которые отличаются достаточной чувствительностью, экспрессностью и избирательностью [1,2].
Твердофазная спектроскопия (ТФС) является современным гибридным методом анализа, рационально сочетающим концентрирование и последующее фотометрическое определение в фазе сорбента. В качестве сорбента целесообразно использовать пенополиуретаны (ППУ) в связи с их химической устойчивостью, доступностью и удобностью применения (сорбент легко отделяется от раствора, а белый фон ППУ создает благоприятное визуальное восприятие при определении веществ тест-методами)[3].
Настоящая работа посвящена изучению сорбции ионного ассоциата ДМ с азокрасителем - сульфоназо (СФН) на немодифицированном пенополиуретане (ППУ) и разработке на этой основе метода твердофазной спектроскопии определения ДМ в лекарственных формах. Определены концентрационные условия образования ионного ассоциата СФН-ДМ и установлено оптимальное время достижения сорбционного равновесия в системе (τ=60 мин). Изучено влияние кислотности среды на процесс сорбции чистого СФН и его ионного ассоциата с ДМ, которое показало, что СФН сорбируется до рН=7, а диапазон извлечения ионного ассоциата СФН-ДМ широк: от рН=1 до рН=10. Для исключения мешающего влияния сорбции СФН на ППУ дальнейшие исследования проводили при рН=8. Прямолинейная зависимость между концентрацией ДМ в растворе и оптической плотностью, полученного сорбата, наблюдается в области 5,5·10-5 - 1,4·10-3 М.
На основе полученных данных разработана методика ТФС определения ДМ. Методика отработана на стандартных растворах ДМ и применена к анализу растворов для инъекций. Содержание ДМ определяли по предварительно построенному градуировочному графику (рис).
Рис. Градуировочный график A=f(Cдм), для определения концентрации ДМ методом ТФС. рН=8; τ= 60 мин; λ=538 нм; ССФН=1·10-3М.
Полученные результаты и метрологические характеристики представлены в табл.
Таблица. Результаты определения димедрола в растворах для инъекций (n=5; P=0,95; tp=2,78)
| Состав лекарственной формы | Содержание ДМ, мг | Найдено ДМ, мг | Метрологические характеристики | ||
| S, мг | Sr | x  +δ, мг | |||
| Sol. dimedroli 1% | 10 | 9,78 | 0,115 | 0,012 | 9,89+0,143 |
| 9,81 | |||||
| 9,84 | |||||
| 9,97 | |||||
| 10,05 |
Разработанная методика отличается чувствительностью, экспрессностью и исключает применение токсичных органических растворителей – экстрагентов.
Литература:
[1] Мамина Е.А., Болотов В.В., Бондарь В.С. Хим-фарм. журн. 5, 46-49 (2002)
[2] Машковский М.Д. Лекарственные средства. - М.: Новая волна, 2002, 275с.
[3] Дмитриенко, С.Г., Апяри, В.В. Пенополиуретаны: сорбционные свойства и применение в химическом анализе. - М.: КРАСАНД, 2010, 210с.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ (госконтракт № 16.552.11.7018) с использованием оборудования Аналитического центра коллективного пользования Дагестанского научного центра РАН.
МЕТОД НЕЗАВИСИМЫХ КОМПОНЕНТ В АНАЛИЗЕ ОБЪЕКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕТАЛЛЫ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ
Колесникова С.С.,1 Монахова Ю.Б.2
1Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского,
Саратов, Россия.
Аспирант 3г.
KolesnikovaSS@yandex.ru
2Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt (CVUA) Karlsruhe, Karlsruhe, Germany. Молодой учёный.
Научный руководитель: Муштакова С.П.
Металлы платиновой группы незаменимы в разных областях современной техники. Однако содержание их в рудах невелико, а потери при переработке значительны. Трудность представляет также и то, что соотношение платиновых металлов в объектах анализа сильно различается. Поэтому значительную роль играет развитие технологий поиска месторождений МПГ и технологий их извлечения из руд. Постоянно идет поиск новых более точных, надежных и экономичных методов качественного и количественного анализа объектов, содержащих МПГ [1].
Одной из особенностей МПГ является высокая интенсивность полос поглощения в УФ-области, однако эти спектры сильно перекрываются.
Решением может стать использование хемометрических алгоритмов в сочетании со спектрофотометрическим детектированием. В работе использовали алгоритмы MILCA, SNICA, основанные на методе независимых компонент, задачей которых является декомпозиция экспериментальной матрицы спектров на матрицу спектров индивидуальных компонент и их относительных концентраций [2-5].
На двух- и трехкомпонентных модельных смесях, содержащих комплексы металлов Pt(II), Pd(II), Rh(III), Ir(IV), Ru(IV), была проведена оценка возможности использования данных алгоритмов для анализа подобных систем, определена степень перекрывания спектров, при которой погрешность количественного анализа не превышает 10% отн., установлен интервал концентраций для совместного количественного определения [6].
В качестве реальных объектов, содержащих металлы платиновой группы, были выбраны платиновые концентраты КП-1, КП-2, КП-3, КП-3(1), КП-5.
В ходе декомпозиции спектров растворов платиновых концентратов были выделены спектры поглощения комплексов Pt(II), Pd(II), Rh(III), Ir(IV), Ru(IV).
а б
Рис.1 а) Спектры поглощения растворов платиновых концентратов КП-1, КП-2, КП-3, КП-3(1), КП-5
б) Выделенные спектры комплексов платиновых металлов
Данные комплексы были идентифицированы с вероятностью 99% (рис.1). Относительная погрешность количественного анализа не превысила 10% (табл.1).
Таблица 1. Количественный анализ платиновых концентратов (масс %, n=3, p=0.95)
| Металл Образец | Pt | Pd | Rh+Ir | Ru | ||||
| заяв лено | най дено | заяв лено | най дено | заяв лено | най дено | заяв лено | най дено | |
| КП-1 | 12 | 12±2 | 47 | 46±2 | 0.58 | 0.81 ±0.30 | 0.21 | 0.39 ±0.08 |
| КП-2 | 1.7 | 1.7±0.2 | 9.3 | 8.9±0.5 | 3.0 | 2.9±0.2 | 0.63 | 0.51 ±0.09 |
| КП-3 | 0.064 | 0.080 ±0.030 | 0.33 | 0.30 ±0.04 | 15 | 14±1 | 1.9 | 1.9±0.2 |
| КП-3(1) | 0.090 | 0.10 ±0.02 | 0.13 | 0.18 ±0.08 | 21 | 22±1 | 0.031 | 0.080 ±0.030 |
| КП-5 | 1.2 | 1.3±0.2 | 4.9 | 4.4±0.5 | 0.075 | 0.10 ±0.03 | 0.0068 | 0.0050 ±0.0020 |
Согласно результатам анализа модельных смесей и реальных объектов можно сделать вывод о перспективности использования метода независимых компонент для анализа многокомпонентных смесей, содержащих платиновые металлы.
Литература:
[1] Золотов Ю.А., Варшал М.Г., Иванов В.М. Аналитическая химия металлов платиновой группы. М.: Едиториал УРСС, 2003, 592 с.
[2] Stögbauer H., Kraskov A., Astakhov S.A., Grassberger P. Phys. Rev. E. 70, 066123-066140 (2004)
[3] caltech.edu/~kraskov/MILCA/
[4] Astakhov S.A., Stögbauer H., Kraskov A., Grassberger P. Anal. Chem. 78, 1620-1627 (2006)
[5] sic.es/homes/rtaqam/
[6] Колесникова С.С., Монахова Ю.Б., Муштакова С.П. Известия Саратовского университета. Сер. Химия. Биология. Экология. 11(1), 25-31 (2011)