CC BY
61
Сульфонитрофенол М - V(IV,V); ^R) = 5 10"5 M; с(У(У)) = 5 мкг/мл (9.810"5 М); pH = 1,5; D = 1,7; w(R) = 1; F(S) = 250; 1,810"6 0,876 0,936
Сульфонитрофенол М - V(IV,V); ^R) = 5 10"5 M; с(У(У)) = 5 мкг/мл (9.810"5 М); pH = 1,5; D = 1,7; w(R) = 2,3; F(S) = 250 3,610"6 0,812 0,900
* ИЯ) - объемная скорость носителя, мл/мин; Ц(8) - объем инжектируемой пробы, мкл.
Полученные результаты и найденные решения интересны с методологической и практической точек зрения, поскольку позволяют, находить действительно, строго обоснованный, оптимум при простоте практических рекомендаций, что является новым.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 07-0300211.
Список литературы
1. Trojanowicz, M. Flow Injection Analysis. Instrumentation and application. Singapore et al: World Sci. Publ. Co. Pte. Ltd. 1999. 500 p.
2. Hansen, E.H. // Analyt. chim. acta. 2007. V.600. № 1-2. P.4.
3. Blanco, M. / Blanco M., Coello J., Iturriaga H., Maspoch S., Riba A.J. // Anal. Chem. 1994. V.66. №18. P. 2905.
4. Lee, O. / Lee O., Wade P., Dumont G.A. // Anal. Chem. 1994. V.66. №24. P.4507.
5. Кузнецов, В.В. Проточно-инжекционная спектрофотометрия нитритов на основе реакций диазотирования азиновых красителей/ В.В.Кузнецов, С.В. Земятова // Журн. аналит. химии, 2007. -Т. 62, № 7.- С.710 - 718.
УДК 543:542.2
И.Ю. Черникова, Ю.В. Ермоленко, В.В. Кузнецов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ТЕСТ - МЕТОД ДЛЯ ЭКСПРЕССНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЛЬЦИЯ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ
A new test-method has been developed to determine calcium in the waters immediately. The method is based upon the noncovalent immobilization of Arsenazo III into the gelatine gel. It employs visual and spectro-photometric indication of the analytical signal. As a polymeric substrate a compositional optically transparent matrix was used: the gelatine gel spread upon the triacetyl-cellulose substrate. The same method in the variant of solid-phase spectrophotometry has been applied to monitor the abundance of calcium in the Yauza-river in Moscow during the spring flood. The selectivity of the test-method in relation to magnesium has been established at pH=7. The accuracy of the obtained results has later been verified with model solutions by means of the method "inserted - determined". It was established that the precision of spectrophotometry is high (sr does not exceed 0,02). A colour scale has been elaborated for the test-substance with visual indication so as to render determination of calcium in natural waters possible.
Разработан новый тест-метод для экспрессного определения кальция в водах, основанный на не-ковалентной иммобилизации арсеназо III в желатиновый гель. Использована визуальная и спектрофото-метрическая индикация аналитического сигнала. В качестве полимерной подложки применялась композиционная оптически прозрачная матрица: желатиновый гель, нанесенный на триацетилцеллюлозную подложку. Метод в варианте твердофазной спектрофотометрии применен для мониторинга содержания кальция в воде реки Яузы в районе Москвы в период паводка. Установлена селективность тест-метода в отношении магния при рН = 7. Проведена оценка правильности определения на модельных растворах методом «введено-найдено». Установлено, что спектрофотометрия имеет хорошую прецизионность (sr
не превышает 0,02). Изготовлена цветовая шкала для тест-средства с визуальной индикацией для определения кальция в природной воде.
Проблема совершенствования контроля качества питьевой воды в последние годы привлекает к себе повышенное внимание государственных органов, ответственных за охрану здоровья населения и защиту окружающей среды. Одним из важнейших показателей качества вод является жесткость [1], которая контролируется при установлении соответствия гигиеническим требованиям к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Кальций, являясь жизненно-важным для развития живых организмов элементом, одновременно является основным компонентом жесткости вод. Повышенное содержание кальция в природных водах является следствием техногенного воздействия на окружающую среду и является нежелательным для вод как питьевых, так и вод культурно-бытового и рыбо-хозяйственного назначения. В Швейцарии и странах ЕЭС существуют нормативы по содержанию кальция в питьевой воде: 40 мг/л и 270 мг/л соответсвенно [2,3]. В России обязательным при контроле качества питьевой воды является лишь общая жесткость, предельно допустимая концентрация на которую составляет 7,0 мг-экв/л [4].
Вода в реке Яузе является объектом постоянного контроля экологических служб города. Так, по данным официального сайта департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы [5], качественные характеристики воды в реке Яузе ( 2004 г.) на входе в город характеризуются высоким содержанием железа (4,32 ПДК), марганца (7,5 ПДК), сульфидов (4 ПДК), также отмечено высокое содержание взвешенных веществ и формальдегида. К устью реки за счет поверхностного стока с территории города увеличивается содержание нефтепродуктов- до 2,25 ПДК. В 2004 году заметен вклад города в загрязнение реки по нефтепродуктам (в 6,8 раз), меди и нитритам (в 4,2 раз), цинку (в 3 раза) и хлоридам (в 2,8 раза). В период паводка кальций, являющийся основным компонентом ряда антигололедных реагентов, применяющихся в Москве, попадает в поверхностные воды, загрязняя их.
В литературе обнаружить данные о мониторинге ионов кальция в поверхностных водах нам не удалось, однако этот вопрос представляется важным при оценке техногенного воздействия города на поверхностные воды.
С использованием разработанных ранее [6] чувствительных элементов на кальций на основе отвержденного желатинового геля проводили мониторинг содержания Са2+ в воде реки Яуза (г. Москва). Был использован чувствительный элемент на основе арсеназо III, нековалентно иммобилизованного в желатиновый гель. Для спек-трофотометрических измерений использовали тест-средство, представляющее из себя оптически прозрачную триацетилцеллюлозную подложку с нанесенным слоем желатинового геля. Применяли кинетический способ с регистрацией сигнала по времени [6]. Оптический нуль устанавливали по тест-средству, помещенному в кювету с дистиллированной водой. Проведена оценка правильности определения на модельных растворах методом «введено-найдено». Экспериментально установлена селективность тест-средства в отношении ионов магния, обеспечивающаяся рН = 7. При данном значении рН устойчивость комплекса иона магния с реагентом мала, что подтверждено спектральными данными.
Для визуальной индикации были получены цветовые шкалы для тест-определения содержания ионов кальция. Предлагаемые тест-средства пригодны для полуколичественного определения содержания кальция в диапазоне концентраций от 20 до 200 мкг/мл.
Отбор проб осуществлялся в районе Рубцовской набережной 1 раз в неделю в течение двух месяцев. Методика заключалась в помещении изготовленного тест-средства в кювету с анализируемой водой и спректрофотометрической индикации аналитического сигнала. Полученные результаты представлены в табл. 1 и на диаграмме (рис. 1).
Табл. 1. Мониторинг содержания Са2+ в воде реки Яузы (район Рубцовской набережной)
Календарное число отбора воды Найдено в мкг/мл Sy
12.02.07 352,4+2,9 0,007
19.02.07 812+4,6 0,004
05.03.07 918,6+4 0,003
12.03.07 1075,8+4,9 0,004
19.03.07 314,8+4,2 0,011
26.03.07 349,6+4,4 0,010
03.04.07 324,8+3,2 0,008
09.04.07 239,6+6,8 0,020
16.04.07 321,4+7,7 0,019
Из данных табл. 1 и рис. 1 видно, что в середине марта наблюдалось аномально высокое содержания кальция в водах Яузы. По-видимому, это связано с таянием снега и льда и периодом активной плавки снега.
Разработанный тест-метод позволяет быстро количественно (при спектрофото-метрической индикации) или полуколичественно (при визуальной индикации) определять содержание ионов кальция в речных водах. К достоинствам метода относятся: простота и экспрессность определения, возможность сохранения аналитического сигнала на тест-средстве для последующей спектрофотометрической индикации в лаборатории. Разработанный тест-метод может быть рекомендован и с успехом применен для контроля содержания кальция в водах в лабораториях, занимающихся экологическим анализом.
1200 у 1000 -(г 2+ 800 --с(Са 600 --
мкг/м. 400 -200 -0
„Ъ1
, I , I , I , ■ , ■ , ■ , ■ , ■ ,
/ / / / / / у</
or
or
дата
Рис. 1. Мониторинг содержания кальция в реке Яузе в районе Рубцовской набережной
Работа выполнена при финансовой поддержке проекта «У.М.Н.И.К.», проект № 8069
Список литературы
1. Экология, здоровье и природопользование в России / Под. ред. Протасова В.Ф. - М. 1995
2. Guidelines for Drinking Water Quality.-Geneva: WHO, 1993. - 178 p.
3. EEC Drinking Water Directive. 80/778/EEC № L229/11 - 29 - 30th August 1980. Brusseles, EEC, 1980. - 30 p.
4. СанПиН 2.1.4.1074-01.Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М: Минздрав России. 2002. 103 с.
5. Информационный ресурс: www.moseco.ru
6. Шереметьев, С.В. Ковалентная и электростатическая иммобилизация органических реагентов к полимерной и гелевой матрицам и чувствительные элементы на их основе. Диссертационная работа на соискание степени кандидата химических наук / С.В. Шереметьев. - М,: РХТУ им. Менделеева, 2006. - 190 с.
УДК 544.187.2
А.В. Шишкина^ А.И. Сташь, А.А. Левина'1, С.Парсонсс, В.Г. Цирельсо^1
^Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия ьНаучно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова, Москва, Россия сЭдинбургский университет, Эдинбург, Великобритания
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ КВАНТОВО-
ТОПОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСОВЫХ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ТЕТРАОКСИДЕ ДИАЗОТА
Atomic and molecular interactions, both experimental and theoretical, in a crystal of dinitrogen tetraoxide are described quantitatively. The three-dimensional picture of the experimental and theoretical Laplacian of electron density indicates that the electron density concentrations on the O atoms fit the areas of the relatively depleted electron density on the O atoms of the neighboring molecules.
Количественно охарактеризованы межмолекулярные взаимодействия в кристалле тетраоксида диазота по экспериментальной и теоретической электронной плотности. Трехмерная картина распределения лапласиана электронной плотности выявила механизм образования Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий O--O: области концентрации неподеленных электронных пар на атомах О «смотрят» на области пониженной электронной концентрации на атомах О в соседних молекулах.
Исследования электронной структуры и химического связывания в молекулярных системах с Ван-дер-Ваальсовыми взаимодействиями представляют фундаментальный интерес (1,2). Эти слабые взаимодействия определяют широкое разнообразие геометрических, спектроскопических, электронных и динамических свойств многих систем, которые представляют интерес для экспериментальных и теоретических исследований. Соединение N2O4 является важным техническим материалом, входя в состав окислителей жидких ракетных топлив и взрывчатых смесей. Это соединение может быть рассмотрено в качестве модельной системы для экспериментального и теоретического исследования проявления в электронной плотности Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий. Димер (NO2)2, с длинной связью N-N и малым значением энергии димеризации (13,6 ккал/моль), которое определяет "нормальный" о-связывающий характер, представляет случай о-связи N-N, которая намного слабее обычной; тем не менее, ее можно отнести к обычной межмолекулярной связи (3, 4). Квантово-химические расчеты молекулы N2O4 в газовой фазе (5) показали, что при использовании метода связанных кластеров CCSD(T) в широком базисном наборе получаются геометрические параметры системы, сравнимые с экспериментальными. Для более тщательного изучения слабой связи N-N
