CC BY
32
Абрамов Е.Г., Малышева А.Г.
Ионохроматографическое амперометрическое определение йодидов, нитритов и двухвалентного железа в воде
https://dx.doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1288-1293 Оригинальная статья
© АБРАМОВ Е.Г., МАЛЫШЕВА А.Г., 2020
Абрамов Е.Г., Малышева А.Г.
Ионохроматографическое амперометрическое определение йодидов, нитритов и двухвалентного железа в воде
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства, 119991, Москва
Введение. Большинство утверждённых в нашей стране ионохроматографических методик для оценки качества и химической безопасности воды на содержание нормируемых анионов и катионов разработаны с использованием кондуктометрии. Однако количественное определение в питьевой воде и других водных объектах микроконцентраций катионов и анионов на фоне макроконцентраций других компонентов из-за их мешающего влияния с кондуктометрическим детектированием не представляется возможным.
Материал и методы. Использованы водопроводная вода СВАО г. Москвы, ионный хроматограф «Стайер» с амперометриче-ским и кондуктометрическим детекторами и разделяющими колонками: при определении йодида — Phenomenex Star-Ion A-300 100/4.6, нитрита — Shodex IC SI-52 4E 250/4,6, железа двухвалентного — Shodex IC YS-50150/4,6.
Результаты. Приведены хроматограммы водопроводной воды с разными содержаниями определяемых ионов с использованием ионохроматографического анализа с амперометрическим и кондуктометрическим детектированием. Показана невозможность определения целевых компонентов стандартным методом с кондуктометрическим детектированием. Содержание сопутствующих ионов (хлоридов, нитратов, сульфатов), превышающее концентрации нитрита и йодида в десятки тысяч раз, не мешало определению.
Заключение. Предложено высокочувствительное ионохроматографическое амперометрическое определение прямым вводом обладающих восстановительными свойствами йодид- и нитрит-ионов и железа двухвалентного в воде и других водных объектах, позволяющее устранить мешающее влияние макроконцентраций сопутствующих компонентов.
К л ю ч е в ы е слова: амперометрия; хроматография; йодиды; нитриты; железо; вода
Для цитирования: Абрамов Е.Г., Малышева А.Г. Ионохроматографическое амперометрическое определение йодидов, нитритов и двухвалентного железа в воде. Гигиена и санитария. 2020; 99 (11): 1288-1293. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1288-1293
Для корреспонденции: Малышева Алла Георгиевна, доктор биол. наук, профессор, вед. науч. сотр. лаб. эколого-гигиенической оценки и прогнозирования токсичности веществ ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» ФМБА России, 119992, Москва. E-mail: [email protected]
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Участие авторов: Абрамов Е.Г. - концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, статистическая обработка, написание текста; Малышева А.Г. - концепция и дизайн исследования, статистическая обработка, написание текста, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Поступила 11.06.2020 Принята к печати 05.11.2020 Опубликована 22.12.2020
Evgeny G. Abramov, Alia G. Malysheva
Ionic chromatographic determination of iodides, nitrites and bivalent iron in water with amperometric detector
Centre for Strategic Planning and Management of Biomedical Health Risks of the Federal Medical Biological Agency, Moscow, 119121, Russian Federation
Introduction. The majority of ionic chromatographic methods approved in our country for assessing the quality and chemical safety of water for the content of controlled anions and cations are developed using conductometry. However, quantitative determination of micro concentrations of cations and anions in drinking water and other water bodies against the background of macro concentrations of other components due to their interfering influence by the method of conductometric ion-chromatographic analysis is not possible.
Material and methods. The tap water in Nothern East Administrative district of Moscow was used. The "Stayer" ion chromatograph with amperometric and conductometric detectors and separating columns was used. The column Phenomenex Star Ion A-300100/4.6 was used for the determination of iodide. The column Shodex IC SI-52 4E 250/4, 6was used for the determination of nitrite. The column Shodex IC YS-50150/4.6was used for the determination of bivalent iron.
Results. Chromatograms of ion chromatographic analysis with amperometric and conductometric detections of tap water with different contents of target ions are presented. It is shown that it is impossible to determine the target components using the standard method with conductometric detection. The content of accompanying ions (chlorides, nitrates, and sulfates), exceeding the concentration of nitrite and iodide by tens of thousands of times, was not prevented by the determination.
Discussion. The high efficiency of the proposed method for determining iodides, nitrites, and bivalent iron is provided due to their anode discharge in the electrochemical cell of the detector. Interfering components (chloride, nitrate, phosphate, and sulfate) neither participate in the anodic oxidation process and nor generate an electrical signal; that allows determining micro concentration of nitrite and iodide ions and bivalent iron in virtually any aqueous system containing an excess of chlorides, nitrates, sulfates.
Abramov E.G., Malysheva A.G.
Ionic chromatographic determination of iodides, nitrites and bivalent iron in water with amperometric detector
https://dx.doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1288-1293
Original article
Conclusion. Authors proposed a highly sensitive ion - chromatographic amperometric determination of iodide, nitrite ions and bivalent iron in water and other water bodies. It allows eliminating the interfering influence of macro concentrations of accompanying components. The determination is performed by direct insertion of the sample into the chromatographic system.
Keywords: amperometry; chromatography; iodides; nitrites; iron; water
For citation: Abramov E.G., Malysheva A.G. Ionic chromatographic determination of iodides, nitrites and bivalent iron in water with amperometric detector. Gigiena i Sanitariya (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2020; 99 (11): 1288-1293. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1288-1293 (In Russ.) For correspondence: Alla G. Malysheva, MD, Ph.D., DSci., Professor, Leading Researcher, Laboratory for Environmental and Hygienic Assessment and Prediction of Substance Toxicity, Center for strategic planning and management of biomedical health risks, Moscow, 119991, Russian Federation. E-mail: [email protected]
Acknowledgment. The study had no funding.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interests.
Contribution: Abramov E.G. - research concept and design, the collection and processing of the material, statistical processing, writing a text; Malysheva A.G. -
research concept and design, statistical processing, writing a text, editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of
the article.
Received: June 06, 2020
Accepted: November 05, 2020
Published: December 22, 2020
Введение
Применение амперометрического детектирования в ионохроматографическом анализе позволило разработать высокочувствительный ионохроматографический ампе-рометрический метод определения обладающих восстановительными свойствами йодид- и нитрит-ионов и железа двухвалентного в воде и других водных объектах и минимизировать или устранить мешающее влияние макроконцентраций других компонентов.
Йодид является эссенциальным элементом, рекомендованное содержание которого в питьевой воде составляет 0,03—0,06 мг/дм3 ', а её йодирование является одним из возможных способов борьбы с йододифицитом в мире [1—3]. Физиологически значимое содержание йодида в воде оценивается на уровне 10—125 мкг/дм3 1. Нитрит — нормируемый анион, ПДК в питьевой воде которого составляет 3,3 мг/дм3 (по К02 ), содержание в бутилированной воде первой категории — 0,5 мг/дм3 (по N0^), в воде высшей категории — 0,005 мг/дм3 (по N0^)1
В воде рыбохозяйственного назначения нитрит — токсичный компонент, ПДК которого составляет 0,08 мг/дм3 (по N02 )3. Продукты его метаболизма представляют опасность для биологических организмов [4].
ПДК железа в питьевой воде составляет 0,3 мг/дм3 по общему содержанию, лимитирующим является органолеп-тический показатель вредности 4. В воде рыбохозяйственных водоёмов ПДК железа составляет 0,1 мг/дм3 3. Отметим, что определение валентной формы присутствующего в воде железа не имеет существенного токсикологического и гигиенического значения. В то же время в некоторых случаях при анализе, например, колодезной и скважинной воды было установлено, что содержание двухвалентного бикарбонатно-го железа достигало 7 мг/дм3, что в несколько раз превышало ПДК. Выбор технологических параметров очистки такой воды от железа может зависеть от соотношения валентных форм, так как обработка воды при снабжении дачных и коттеджных посёлков включает стадии окисления (коагуляции)
1 СанПиН 2.1.4.1116-02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества. М.; 2002: 10
2 СанПиН 2.1.4.1116-02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества. М.; 2002: 7
3 Приложение к приказу Минсельхоза России № 552. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе, нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. М.; 2016.
4 СанПиН 2.1.4.1116-02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества. М.; 2002: 6
и фильтрации. Контроль двухвалентной формы (наряду с контролем содержания бикарбоната, влияющего на устойчивость бикарбонатного комплекса Ре2+ ) в таких случаях востребован. Однако в нашей стране методическое обеспечение инструментального количественного анализа железа двухвалентного в воде отсутствует.
Традиционный алгоритм проведения ионохроматогра-фического анализа катионного и анионного состава питьевой воды основан на кондуктометрическом определении. Так, большинство утверждённых в нашей стране ионохро-матографических методик измерений для оценки качества и химической безопасности питьевой воды на содержание анионов и катионов разработаны с использованием именно кондуктометрии5,6,7,8. В этих методиках нижним пределом обнаружения компонентов являются концентрации не ниже 0,1 (0,1; 0,2; 0,5) мг/дм3, а рабочим диапазоном измерений концентрации — 0,1 (0,2) — 20 мг/дм3 и 0,5 — 50 мг/дм3.
Такие диапазоны с учётом разбавления пригодны для контроля на уровне гигиенических нормативов большинства питьевых вод. Научно-исследовательские работы, как правило, также проводятся с использованием кондуктометриче-ских измерений [5].
В то же время при оценке качества и химической безопасности питьевой воды нередко оказывается необходимым количественное определение катионного и анионного состава микрокомпонентов на фоне больших концентраций других компонентов не только в питьевой воде, но и в воде других водных объектов. Это относится к бутилированной воде высшей категории, минеральной воде, подземной воде, а также воде солевых озёр, океанической и морской воде, когда избыток сопутствующих макрокомпонентов может превышать на несколько порядков концентрации определяемых ионов и мешать их определению.
В этом случае ионохроматографическое кондуктометри-ческое разделение затруднено, а при условии близких времён удерживания ионов практически невозможно. К таким про-
5 Методика выполнения измерений массовой концентрации фторид-, хлорид-, нитрат-, фосфат- и сульфат-ионов в пробах питьевой, минеральной, столовой, природной и сточной воды методом ионной хроматографии. Свидетельство № 19-09 ФР.1.31.2008.01724. М.; 2008.
6 Методика выполнения измерений массовой концентрации катионов аммония, калия, натрия, магния, кальция и стронция в пробах питьевой, минеральной, столовой, лечебно-столовой, природной и сточной воды методом ионной хроматографии. Свидетельство № 18-08 ФР.1.31.2008.01738. М.; 2008.
7 ГОСТ 31867-2012. Вода питьевая. Определение содержания анионов методом хроматографии и капиллярного электрофореза. М.; 2015.
8 ПНД Ф 14.2:4.176-2000. Методика выполнения измерений массовых концентраций анионов (хлоридов, сульфатов, нитратов, бромидов, йодидов) в природных питьевых водах методом ионной хроматографии. М.; 2000.
Абрамов Е.Г., Малышева А.Г.
Ионохроматографическое амперометрическое определение йодидов, нитритов и двухвалентного железа в воде
https://dx.doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1288-1293 Оригинальная статья
блемным парам анионов относятся хлорид и нитрит, а также сульфат и йодид.
Известно, что для большинства используемых в настоящее время анионных разделяющих колонок пик нитрита выходит на хроматограмме после пика хлорида и перед пиком бромида или нитрата, а пик йодида выходит после пика сульфата. В случае больших концентраций макрокомпонента при целевом анализе микрокомпонента (нитрита или йодида) необходимо значительное разбавление пробы, которое ограничено чувствительностью детектора. При содержании в воде хлоридов и сульфатов более 50 мг/дм3 и концентрациях целевого компонента менее 0,1 мг/дм3 прямое ионохроматографическое кондуктометрическое определение нитритов невозможно, а йодидов — затруднено [5] или также невозможно.
В литературе известны варианты, помимо ионной хроматографии, относительно успешного решения задачи определения нитритов [6—10], также известны варианты аналитических решений определения железа двухвалентного [11, 12] или йодида [13—15]. Однако пределы обнаружения целевых компонентов не являются достаточными даже при использовании наиболее современных методов физико-химического анализа, например масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой [16, 17]. Приводимый в ряде работ [8, 9] предел обнаружения нитрита на уровне ~ 45 мкг/дм3 (по NO2 ) также не может рассматриваться как удачный, так как не обеспечивает, в частности контроль нитрита в бути-лированной воде высшей категории на уровне 5 мкг/дм3 (по NO2 ). Эти методики не безупречны также и в методическом отношении, поскольку их сложно перевести из эксклюзивного состояния в область широкого практического использования [18]. Кроме того, большинство методов не являются методами прямого ввода [8, 9, 19, 20], поскольку их выполнение возможно только при условии проведения дополнительных реагентных или инструментальных манипуляций.
Всё это явилось основанием для разработки высокочувствительного ионохроматографического амперометриче-ского метода определения сверхнизких (микрограммовых) концентраций компонентов со свойствами восстановителей (нитритов, йодидов и двухвалентного железа) в воде и других водных объектах в присутствии мешающих макроконцентраций других компонентов с возможностью последующего представления этого метода в виде методического обеспечения для практического использования при мониторинге качества и химической безопасности питьевой воды и других водных объектов.
Материал и методы
В качестве матрицы использована водопроводная вода СВАО г. Москвы, имеющая следующий состав по основным неорганическим компонентам: катионы: Na+ = 6—8
K+ = F = PO43
6—8; Ca2+ = 25—30 мг/дм3; анионы
10-15; NO,
4-5; Br < 0,02
3-3,5; Mg2+ = 0,15-0,18; Cl
< 0,5; SO42 = 15-20 мг/дм3. В процессе проведения исследований в водопроводную воду вносили рассчитанные количества определяемых компонентов: йодида, нитрита, железа II. Перед введением железа II воду предварительно подкисляли уксусной кислотой до значений рН = 2,5.
Как объект исследований на содержание нитрита использована водопроводная вода ЦАО г. Москвы (состав: Na+ = 17 - 18; K+= 3,0 - 3,5; Mg2+ = 15 - 17; Ca2+ = 70 - 75 мг/дм3; анионы: Cl = 25 - 27; SO42 = 39 - 40 мг/дм3);
Использован ионный хроматограф «Стайер» с ампероме-трическим и кондуктометрическим детекторами.
При определении йодида использована разделяющая колонка Phenomenex Star-Ion A-300 100/4.6 USA; время удерживания I" - 9,5 мин; элюент - 3,6 мМоль/дм3 Na2CO3; скорость потока - 1 см3/мин; детектирование амперометри-
I, nA 11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
: '.....--
0 1
6 7 8 9 Время, мин
10 11 12 13 14
Рис. 1. Хроматограммы водопроводной воды с разными концентрациями йодид-ионов: 1 - 127 мкг/дм3; 2 - 64 мкг/дм3; 3 - 16 мкг/дм3; 4 - 5 мкг/дм3.
температура колонки 30 °C; объём петли дозатора 50 ^ 1; давление 4,4 MPa.
При определении нитрита использована разделяющая колонка Shodex IC SI-52 4E 250/4,6 Japan; время удерживания NO2" - 10,5 мин; элюент: 3,6 мМоль/дм3 Na2CO3 + 3,4 мМоль/дм3 NaHCO3; скорость потока - 0,8 см3/мин; детектирование амперометрическое с капиллярным подавлением фона; U = +0,9 V; температура колонки 45 °C; объём
^ ' анодное ' ' г j г
петли дозатора 50 ^ 1; давление 9,5 MPa.
При определении железа двухвалентного использована разделяющая колонка Shodex IC YS-50 150/4,6 Japan; время удерживания Fe2+ - 5,5 мин; элюент - 5 мМоль/дм3 HNO3 + 2,5 мМоль/дм3 Н2С2О4; скорость потока - 1 см3/мин; детектирование амперометрическое без подавления фона; ианодное = +0,9 V; температура колонки 30 °C; объём петли дозатора 50 ^ 1; давление 5,5 MPa.
Результаты
На рис. 1-4 приведены результаты анализа в водопроводной воде определяемых ионов с разными концентрациями.
На рис. 5 и 6 показана эффективность амперометриче-ского детектирования при определении йодид-ионов (рис. 5) и нитрит-ионов и двухвалентного железа (рис. 6), характеризующаяся низкими пределами обнаружения на уровне 1-5 мкг/дм3 и линейной зависимостью площади пика от концентрации.
I, nA 17
15
13
11
9
7
5
3
1
Ток "V"
0
2 4 6 8
10 12 14 16 18 20 22 24 Время, мин
ческое с капиллярным подавлением фона, U
: +1,35 V;
Рис. 2. Хроматограммы водопроводной воды с разными концентрациями нитрит-ионов: 1 - 44 мкг/дм3; 2 - 22 мкг/дм3; 3 - 11 мкг/дм3;
4 - 5,5 мкг/дм3, 5 - 2,7 мкг/дм3.
4
Abramov E.G., Malysheva A.G.
Ionic chromatographic determination of iodides, nitrites and bivalent iron in water with amperometric detector
https://dx.doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1288-1293
Original article
I, nA
0 .....
0 1 ''' ' 2 '3' ' 4 5 6 7 8 9 Время, мин
Рис. 3. Хроматограммы водопроводной воды с разными концентрациями Fe2t: 1 - 40 мкг/дм3; 2 - 20 мкг/дм3; 3 - 10 мкг/дм3; 4 - 5,5 мкг/дм3; 5 - С = 2,7 мкг/дм3; 6 - 1,4 мкг/дм3.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Концентрация йодида, мкг/дм3
Рис. 5. Зависимость площадей пиков от концентрации йодид-ионов в воде.
I, Н,А 2018 16 14 12 10 8 6 4 2 0
10 Время
12
, мин
14 16 18
20 22
Рис. 4. Хроматограммы водопроводной воды с разным содержанием нитрит-ионов: 1 - 10 мкг/дм3; 2 - 2,5 мкг/дм3; 3, 4 - амперометриче-ские пики подавленных сигналов хлорид- и нитрат-ионов (соотношение [1\Ю2-] / [С1-] = 1:10 000 и 1:40 000); 5, 6, 7 - кондуктометрические пики хлоридов, нитратов, сульфатов, маскирующие пик нитрита.
ч: га J о с IZ
20 30
Концентрация, мкг/дм3
Рис. 6. Зависимости площадей пиков от концентрации нитрит-ионов и двухвалентного железа в воде.
2
4
6
8
Метрологическая оценка сходимости метода определения йодида, нитрита, железа II по 5 измерениям для каждой выбранной концентрации (не менее 4 значений) показала, что относительное среднее квадратичное отклонение б при определении йодида не превышало 0,7% при коэффициенте линейности к = 0,25; при определении Бе2+ б = 0,9%, к = 0,35; при определении нитрита б = 1,7%, к = 0,3.
Обсуждение
Эффективность предложенного метода определения йо-дидов, нитритов и двухвалентного железа обусловлена тем, что поступающие последовательно в электрохимическую ячейку мешающие ионохроматографическому определению сопутствующие компоненты, например фторид, хлорид, нитрат, бромид, фосфат, сульфат, не участвуют в процессе анодного окисления в отличие от ионов йодида или нитрита, окисляющихся на аноде по схемам реакций: 1) I ^ 12, 10 , 103 ; 2) N02 ^ N03 , что способствует возникновению сильного электрического сигнала, обрабатываемого компьютером, и соответственно обеспечивает высокую чувствительность метода при определении веществ-восстановителей. Если сравнить хроматограммы на рис. 1 и 2, то их отличие в том, что в первом случае фиксируется ослабленный,
но в то же время достаточно существенный сигнал сульфата, выходящего перед йодидом, который не мешает определению. На рис. 2, иллюстрирующем анализ нитрит-ионов, сигналы от других анионов отсутствуют совсем при условии определения нитрита в аналогичной матрице. Эффект достигается за счёт увеличения концентрации серной кислоты в узле капиллярного подавления (до 5—7 раз по сравнению с паспортными рекомендациями). Это полностью маскирует флуктуации по изменению электропроводности от остальных анионов, но не влияет на процессы анодного окисления, что позволяет определять нитрит-ион на уровне микроконцентраций практически в любых водных системах, содержащих избытки хлоридов, характерные для водных объектов.
На рис. 4 показано, что в условиях избытка хлорида по отношению к нитриту, равного в этом эксперименте [С1 ]/ [N02 ] = 10 000-40 000 раз, стандартное определение микроконцентраций нитрита невозможно, поскольку кондук-тометрическое детектирование базируется на обратно пропорциональной зависимости площадей пиков от величин химических эквивалентов анионов (из-за близких величин удельных эквивалентных электропроводностей их кислот), если их концентрации выражены в мг/дм3 [21]. Действительно, при близких величинах химических эквивалентов СГ (35,5) и N02^ (46) и десятитысячном избытке хлорида кон-
1291
Абрамов Е.Г., Малышева А.Г.
Ионохроматографическое амперометрическое определение йодидов, нитритов и двухвалентного железа в воде
https://dx.doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1288-1293 Оригинальная статья
дуктометрические площади пиков этих анионов будут (теоретически, а на практике и хуже) соотноситься ~ 7700:1. При близких временах удерживания этих анионов пик нитрита для такой системы не фиксируется кондуктометрическим детектированием.
В то же время применение амперометрического детектирования (при условии анодного разряда иона фактически на предельном токе) позволяет проводить определение. Так, можно продемонстрировать возможность анализа нитритов на примере анализа морской воды. При разбавлении морской воды в 50 раз (до ~ 400 мг/дм3 по хлориду) и получении хроматографического сигнала на уровне 2,5-5 мкг/дм3 возможен контроль нитрита в морской воде при концентрациях 0,1-0,2 мг/дм3 (рис. 4).
Применение амперометрического детектирования в ио-нохроматографическом анализе позволило получить результаты содержания нитритов в питьевой водопроводной воде с концентрацией хлоридов на уровне 25 мг/дм3. Вода поступает с Рублёвской станции водоподготовки, использующей озонирование для обеззараживания. Измеренное авторами содержание нитритов в этой воде изменялось в течение дня от 0,025 до 0,18 мг/дм3. Варьирование полученных концентраций нитритов можно объяснить побочным окислением азота при получении озоно-воздушной смеси в озонаторах станции и последующим растворением оксидов в воде при барботаже озоно-воздушной смеси [22].
Исследование кинетики окисления йодида в водопроводной воде СВАО позволило оценить время остаточного окисляющего эффекта водопроводной воды, подвергшейся обеззараживанию хлором (гипохлоритом) на станции водоподготовки [22, 23]. Так, при внесении в воду йодида снижение его концентрации от 125 до 10 мкг/дм3 происходило в
течение 2,5 ч. Окисляющие свойства (остаточный хлор) вода сохраняет до трёх дней при хранении в открытой ёмкости.
Сигналы при катионном анализе, поступающие от не-разряжающихся катионов, также слабо выражены и являются как положительными, так и отрицательными на фоне элюирующего раствора для катионного ряда: П+, №+, NH4+, К+, М^2+. Пик железа выходит после пика калия перед отрицательным пиком магния.
Определена возможность анализа крови на содержание двухвалентного железа. Так, разведение пробы крови в 20 000 раз позволило получить амперометрический пик на ионной хроматограмме, соответствующий содержанию железа II ~ 24 мкг/дм3.
Заключение
Применение амперометрического детектирования в ионохроматографическом анализе позволило разработать высокочувствительный ионохроматографический ампе-рометрический метод определения обладающих восстановительными свойствами йодид- и нитрит-ионов и железа двухвалентного в воде и других водных объектах и минимизировать или устранить мешающее влияние макроконцентраций других компонентов. Образцы проб воды не требуют пробоподготовки за исключением разбавления и вводятся в хроматографическую колонку прямым вводом. Использование разработанного методического приёма может быть перспективным при исследованиях водных объектов, содержащих цианиды, роданиды (анионный анализ), первичные, вторичные и третичные амины (катионный анализ), в том числе аминсодержащие ПАВы, в молекулу которых входят радикалы, обладающие восстановительными свойствами.
Литература
(п.п. 1, 2, 10, 15, 17, 18, 20, 22 см. References)
3. Трошина Е.А., Платонова Н.М., Панфилова Е.А., Панфилов К.О. Аналитический обзор результатов мониторинга основных эпидемиологических характеристик йододефицитных заболеваний у населения Российской федерации за период 2009 — 2015 гг. Проблемы эндокринологии. 2018; 64(1): 21-37. https://doi.org/10.14341/probl201864121-37
4. Титов Ю.В. Изучение метаболизма нитритов и нитратов, поступающих с питьевой водой и пищей в организм человека и лабораторных животных. (Великобритания). Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. 1990; (4): 753.
5. Колотилина Н.К., Долгоносов А.М. Определение йодид-иона в минерализованной природной воде методом изократической ионной хроматографии с кондуктометрическим детектированием. Сорбционные и хроматографические процессы. 2009; 9(5): 610-5.
6. Юсенко Е.В., Полынцева Е.А. Определение нитрит- и нитрат- ионов в моче методом ионной хроматографии со спектрофотометрическим детектированием. Фундаментальные исследования. 2013; (6-2): 332-6.
7. Каминская О.В., Захарова Э.А., Слепченко Г.Б. Совместное вольт-амперометрическое определение нитритов и нитратов в водах. Журнал аналитической химии. 2004; 59(11): 1206-12.
8. Дикунец М.А., Элефтёров А.И., Шпигун О.А. Определение нитрит-иона методом ионной хроматографии с каталитическим детектированием. Журнал аналитической химии. 2003; 58(7): 721.
9. Дикунец М.А., Шпигун О.А., Элефтёров А.И. Каталитическое детектирование нитрит-иона в ионной хроматографии. Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2001; 42(6): 414-7.
11. Новопольцева В.М., Осипов А.К. Способ фотометрического определения железа (II) в растворах чистых солей и искусственных смесей. Патент РФ № 2349914С1; 2009.
12. Лосев В.Н., Дидух С.Л., Трофимчук А.К. Способ определения железа (II). Патент РФ № 2374639С1; 2009.
13. Титов В.Ю. Определение тиоцианата, йодида, нитратов и нитритов в биопробах с помощью электрокинетического капиллярного хроматографа. (Дания). Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. 2000; (2): 263.
14. Вилль А., Пруст Р., Штейнбах А. Определение следовых концентраций бромат-ионов в воде. Аналитика. 2012; (4): 50-5.
16. Вторушина Э.А. Определение хлора, брома и йода в водных объектах и образцах с органической матрицей методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой с применением газовой генерации: Автореф. дисс. ... канд. хим. наук. Новосибирск.; 2010.
19. Сергеев Г.М., Шляпунова Е.В. Редокс-экстракционно-фотометри-ческое определение иодид-ионов в минеральных водах. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007; 73(6): 15-8.
21. Никольский Б.П., ред. Справочник химика в 6 томах. Том 3. М.-Ленинград; 1964.
23. Умбаров И.А., Тураев Х.Х., Аликулов Р.В., Чориев О.Э., Эшмуродов Х.Э. Кинетика окисления йодид-ионов в присутствии различных окислителей из подземных солёных вод. итуегзит: технические науки. 2018; (3): 41-4.
References
Hailu S., Wubshet M., Woldie H., Tariku A. Iodide deficiency and associated factors among school children: a cross-sectional study in Ethiopia. Arch. Public Health. 2016; 74: 46. https://doi.org/10.1186/s13690-016-0158-4 Delange F. Iodine deficiency in Europe and its consequences: an update. Eur. J. Nucl. Med. Imaging. 2002; 29(Suppl. 2): S404-16. https://doi. org/10.1007/s00259-002-0812-7
Troshina E.A., Platonova N.M., Panfilova E.A., Panfilov K.O. The analytical review of monitoring of the basic epidemiological characteristics of iodine deficiency disorders among the population of the Russian Federa-
tion for the period 2009-2015. Problemy endokrinologii. 2018; 64(1): 21—37. https://doi.org/10.14341/probl201864121-37 (in Russian) Titov Yu.V. Study of the metabolism of nitrites and nitrates coming from drinking water and food in the human body and laboratory animals. (Britain). Ekologicheskaya bezopasnost' v APK. Referativnyy zhurnal. 1990; (4): 753. (in Russian)
Kolotilina N.K., Dolgonosov A.M. Determination of iodide in natural mineralized water by isocratic ion chromatography with conductivity detection.
Sorbtsionnyeikhromatograficheskieprotsessy. 2009; 9(5): 610—5. (in Russian)
4.
2
3
5
Abramov E.G., Malysheva A.G.
Ionic chromatographic determination of iodides, nitrites and bivalent iron in water with amperometric detector
https://dx.doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1288-1293
Original article
6. Yusenko E.V., Polyntseva E.A. Determination of nitrite and nitrate ions in 16. urine by ion chromatography. Fundamental'nye issledovaniya. 2013; (6-2): 332—6. (in Russian)
7. Kaminskaya O.V., Zakharova E.A., Slepchenko G.B. Simultaneous voltam-metric determination of nitrites and nitrates in waters. Zhurnal analitiches- 17. koy khimii. 2004; 59(11): 1206-12. (in Russian)
8. Dikunets M.A., Elefterov A.I., Shpigun O.A. Determination of the nitrite ion by ion chromatography with catalytic detection. Zhurnal analiticheskoy khimii. 2003; 58(7): 721. (in Russian) 18.
9. Dikunets M.A., Shpigun O.A., Elefterov A.I. Catalytic detection of nitriteion in ion chromatography. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 2: Khimiya. 2001; 42(6): 414-7. (in Russian)
10. Schwedt G., Rossner B. Ion-chromatographic trace analysis of ampero- 19. metrically detectable anions in water. Fresenius J. Anal. Chem. 1987; 327(5-
6): 499-502.
11. Novopol'tseva V.M., Osipov A.K. Method for photometric determination 20. of iron (II) in solutions of pure salts and artificial mixtures. Patent RF
№ 2349914C1; 2009. (in Russian)
12. Losev V.N., Didukh S.L., Trofimchuk A.K. Method for determining iron 21. (II). Patent RF № 2374639C1; 2009. (in Russian)
13. Titov V.Yu. Determination of thiocyanate, iodide, nitrates and nitrites in bioas- 22. says using an electrokinetic capillary chromatograph. (Denmark). Ekologiches-
kaya bezopasnost' v APK. Referativnyy zhurnal. 2000; (2): 263. (in Russian)
14. Wille A., Proost R., Steinbach A. Trace-level determination of bromate in water. Analytika. 2012; (4): 50-5.
15. Takeda A., Tsukada Y., Shibata T., Hasegava H., Unno Y., Hisamatsu S., et al. 23. Determination of iodide, iodate, and total iodine in natural water samples by HPLC with amperometric and spectrophotometric detection, and off-line UF Irradiation. Anal. Sci. 2016; 32(8): 839-45. https://doi.org/10.2116/analsci.32.839
Vtorushina E.A. Determination of chlorine, bromine and iodine in water bodies and samples with organic matrix by atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma using gas generation: Diss. Novosibirsk; 2010. (in Russian)
Astolfi M.L., Marconi E., Protano C., Vitali M., Schiavi E., Mastromarino P., et al. Optimization and validation of a fast digestion method for the determination of major and trace elements in breast milk by ICP-MS. Anal. Chim. Acta. 2018; 1040: 49-62. https://doi.org/10.1016/j.aca.2018.07.037 Kopilevich V.A., Surovtsev I.V., Galimova V.M., Maksin V.I., Surovtsev I.V., Mank V.V. Determination of trace amounts of iodide-ions in water using pulse inverse chronopotentiometry. J. Water Chem. Technol. 2017; 39(5): 289-93. https://doi.org/10.3103/S1063455X1705006X Sergeev G.M., Shlyapunova E.V. Redox-extraction-photometric determination of iodide ions in mineral water. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 2007; 73(6): 15-8. (in Russian)
Ugo P., Moretto L.M., Silvestrini M., Pereira F.C. Nanoelectrode ensembles for the direct voltammetric determination of trace iodide in water. Int. J. Environ. Anal. Chem. 2010; 90(9): 747-59.
Nikol'skiy B.P., ed. Handbook of the chemist in 6 volumes. Volume 3 [Sprav-ochnik khimika v 6 tomakh. Tom 3]. Moscow-Leningrad; 1964. (in Russian) Richardson S.D., Thruston A.D., Caughran T.V., Chen P.N., Collette T.M., Schenck K.M., et al. Identification of new drinking water disinfection by - products from ozone, chlorine dioxide, chloramines, and chlorine. Water Air Soil Pollut. 2000; 123(1-4): 95-102. https://doi. org/10.1023/A:1005265509813
Umbarov I.A., Turaev Kh.Kh., Alikulov R.V., Choriev O.E., Eshmurodov Kh.E. Kinetics of iodide ions oxidation in the presence of different oxidants from underground salty water. Universum: tekhnicheskie nauki. 2018; (3): 41-4. (in Russian)
