Количественный метод определения тиофоса Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

3. В. Иванова

Количественный метод определения тиофоса

Из Киевского института гигиены труда и профессисннальмых заболеваний

В последнее время в сельскохозяйственную практику все более широко внедряются эффективные химические 'средства борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Особый интерес представляют некоторые органические соединения фосфора, применение которых в качестве инсектицидов весьма перспективно.

К ним относится диэтилпаранитрофенилтиофосфат, или так называемый тиофос, который является одним из представителей фосфорорга-нических соединений — смешанным эфиром монотиофосфорной кислоты.

Технический тиофос представляет темнокоричневую густую маслянистую жидкость с чесночным запахом, удельным весом 1,26 при 20° и температурой кипения 157—162° при давлении 0,6 мм ртутного столба.

Тиофос хорошо растворим в органических растворителях, в воде растворяется в количестве 0,02 г/л при 20°. В качестве инсектицида тиофос чаще всего применяется в виде пылевидных препаратов (дустов).

Изучение инсектицидных и токсических свойств тиофоса, а также необходимость контроля при применении его в качестве инсектицида диктует настоятельную потребность в методике определения этого соединения.

Предлагаемый нами метод основан на реакции гидролиза препарата под влиянием щелочи. При этом образуется паранитрофенолят, ион которого окрашен в желтый цвет. Спиртовые растворы паранитрофенолята показывают характерный спектр поглощения (рис. 1) с максимумом поглощения в видимой части спектра при 430 Ш(л и подчиняются закону Ламберта-Бера, что дает возможность количественно определять тиофос путем оценки появляющейся окраски фотометром и сравнения полученных данных с калибровочным графиком, построенным по известным количествам препарата.

В основе метода лежат следующие реакции:

£ I 0.7

0,5

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

430 470 500530 570 БЮХмц

Рис. 1. Кривая светопоглощения опиртовых растворов паранитрофенолята

N0., I

/\

I I н

\/

I

О-Р

ЫаОН-,ОС2Н5 УОС2Нг,

I

/\ I I

\/ I

О--

Ыа++Н0-Р(

ОС2Н5 ОСИ,

Нами установлено, что окраска, получаемая при реакции тиофоса со щелочью, не устойчива во времени. Это видно из табл. 1.

Данные табл. 1 показывают, что в границах экспозиции 20—30 минут интенсивность окраски постоянна, при больших экспозициях наблю-

дается значительное изменение интенсивности окраски. Нагревание растворов тиофоса со щелочью приводит к увеличению интенсивности окраски, однако при этом наблюдается отклонение от подчинения закону Ламберта-Б ер а.

Таблица 1. Изменение окраски реактива во времени

№ про- * бы Изменение значения светопоглощения во времени

тотч ас через 10 минут через 20 минут через 30 минут через 60 минут через 2 часа через 3 часа через 'Л часа

« 0,7 0,7 0.71 0,71 0.73 0,76 1

2 0,7 0,7 0,71 0,71 0,725 0,74 0,77 0,985

1. Определение тиофоса при помощи универсального фотометра и имитирующих стандартов

Навеску 0,02 г тиофоса растворяют в 100 мл этилового спирта. Соответствующим разведением спирта из этого стандартного раствора (содержащего 200 "(/мл тиофоса) готовят растворы с содержанием 100, 50, 25, 10-[/мл тиофоса. В пронумерованные пробирки помещают по 1 мл каждого из растворов, прибавляют по 1 мл дестиллированной воды ю после встряхивания смеси по 0,2 мл 15% водного раствора едкого натра. Раствор в пробирке окрашивается в желтый цвет. Контрольная проба, не содержащая тиофоса, окраски не дает. Через 20 минут после прибавления щелочи окрашенный раствор фотометрируют, применяя кювету с1 = 5 мм, при светофильтре Э 43. В качестве компенсирующей жидкости применяют дестиллированную воду.

Калибровочный график, построенный на основании полученных данных, представлен на рис. 2.

В случае необходимости определения еще меньших количеств тиофоса рекомендуется пользоваться кюветой с большей толщиной слоя, для которой также строят калибровочный график.

2. Приготовление имитирующих стандартов

При отсутствии фотометра определение тиофоса можно вести при помощи имитирующих стандартов. Серию таких стандартов готовят путем разбавления водой 1% водного раствора красной кровяной соли так,, как это указано в табл. 2.

При отмеривании раствора красной кровяной соли и воды удобно пользоваться бюретками.

После разбавления 1 % раствора красной кровяной соли водой из каждой пробирки пипеткой отмеривают 2,5 мл полученного раствора в другую пробирку (лучше с притертой пробкой), которую снабжают соответствующим номером. Такая серия имитирующих стандартов, защищенных от действия дневного света, сохраняется длительное время и требует замены не чаще одного раза в месяц.

3. Определение тиофоса в воздухе

При работе с дустами тиофоса препарат в воздухе может находиться-в пылевидном состоянии. Пробы воздуха отбирают при помощи аспиратора или пылесоса. Пыль улавливается в воронки со стеклянным пористым фильтром. Входное отверстие воронки 15—20 мм. Скорость протягивания воздуха 2,5—3 л/мин.

При работе с жидким препаратам в воздухе могут находиться пары и мельчайшие капельки тиофоса. В таком случае воздух протягивают со скоростью 1 л/мин. через 2 пары поглотителей Петри, содержащих каждый по 5 мл спирта.

После отбора пробы воздуха, содержащего тио-фос в пылевидном состоянии, воронку помещают в пробку колбы для отсасывания. В колбу предварительно помещают градуированную центрифужную пробирку, отросток воронки опускают в пробирку на 2 см. Содержимое воронки промывают небольшими порциями спирта так, чтобы общий объем спирта не превышал 10 мл.

Если раствор тиофоса в спирту получился мутным, его следует от-центрифугировать для осаждения частичек наполнителя дуста, которые могут пройти в раствор через фильтр.

Таблица 2. Схема приготовления имитирующей шкалы

№ пробирки 1 °/„ гаствор красной кровяной соли (в мл) Вода (в мл) Окраска стандарта соответствует содержанию тиофоса в 7

1 1 0,5 3,5 2С0

2 0,25 3,5 100

3 0,25 6 50

4 0,25 12 25

5 0,1 10 10

Из полученного раствора для анализа отбирают пипеткой в пробирку 1 мл жидкости, добавляют 1 мл воды и 0,2 мл 15% водного раствора едкого натра и через 20 минут фотометрируют или сравнивают образовавшуюся окраску с имитирующими стандартами. Количество тиофоса в 1 л воздуха рассчитывают по формуле:

где А — количество тиофоса, найденное в 1 л воздуха (вт);

Б — количество тиофоса, найденное в пробе по калибровочному графику или имитирующим стандартам (в ■();

В—количество спирта, взятое для растворения пробы (в мл) (обычно 10 мл);

V—объем взятой пробы воздуха (в л).

Анализ проб воздуха, протянутого через поглотитель, ведут следующим образом: спиртовой раствор из поглотителей выливают в мерный цилиндр и доводят общий объем спиртом до 10 мл (часть спирта испаряется при протягивании воздуха). Затем пипеткой отбирают в пробирку

Количество тиофоса В у

Рис. 2. Калибровочный график для определения тиофоса

1 мл этого раствора, добавляют 1 мл воды и 0,2 мл 15% раствора едкого натра. В дальнейшем поступают так же, как и при анализе воздуха, содержащего пылевидный препарат. Расчет ведут по указанной формуле.

4. Определение процентного содержания тиофоса в дусте

Готовят стандартный спиртовой раствор дуста тиофоса с определенным содержанием тиофоса в 1 мл. Например, 2 г 1% дуста растворяют в 100 мл спирта; такой раствор содержит 200 ^ тиофоса в 1 мл. Для анализа берут 1 мл такого раствора. Определение ведут описанным способом. Процентное содержание тиофоса в дусте высчитывают по формуле:

7 • да • 100

* ~ V ■ а

где л; — процентное содержание тиофоса в дусте;

Ч — количество тиофоса, найденное в фотометрируемой пробе;

ни — общий объем стандартного спиртового раствора дуста тиофоса;

V — объем фотометрируемой пробы;

а — навеска дуста тиофоса, взятая для приготовления стандартного раствора (в т),

5. Качественные реакции для открытия тиофоса

на поверхностях (стены рабочих помещений, резиновыеперчатки, рукиработающихстиофосом, поверхность плодов, листьев)

Поверхность обрабатывают кусочкам беззольного фильтра или гигроскопической ваты, пропитанных спиртом. На фильтр (вату) наносят каплю 15% раствора едкого натра. Пожелтение бумажки указывает на наличие тиофоса. Можно проводить реакцию непосредственно на поверхности испытуемого материала. Для этого на нее наносят каплю спирта, а затем щелочь. Контрольная проба, не содержащая тиофоса, окрашивания не дает. Присутствие пыли в воздухе и на обрабатываемой поверхности не мешает реакции.

6. Количественное определение тиофоса капельным методом

Приготовление стандартной серии. Для приготовления капельных стандартов используют беззольную фильтровальную бумагу, нарезанную прямоугольниками, со сторонами 10X25 мм. По короткой стороне при помощи тонкой мисти наносят расплавленный парафин так, чтобы ширина полосы была равна 3 мм. Бумажку захватывают пинцетом за парафинированную полоску и держат на весу. При помощи градуированной на тысячные доли миллиметра микропипетки или прокалиброванного капилляра на бумажку постепенно наносят определенное количество (в постоянном объеме не более 0,1 мл) стандартного раствора тиофоса в спирту. После того как раствор впитывается, на бумажку наносят 0',02 мл 15% раствора едкого натра и дают бумажке просохнуть при комнатной температуре. Для приготовления капельных стандартов рекомендуется придерживаться данных табл. 3.

Пронумерованные капельные стандарты располагают в порядке •уменьшающегося количества тиофоса между двумя стеклами, склеенными по бокам, и хранят завернутыми в черную бумагу.

Такая стандартная серия весьма устойчива и при правильном хранении может служить не менее полугода.

Определение. В основе метода лежит обычный принцип капельной колориметрии, т. е. количественная оценка капельной реакции на

бумаге путем сравнения окраски пятна, образуемого исследуемым раствором, с капельным стандартом. Для большей точности определения следует ставить несколько параллельных исследований.

Таблица 3. Количество раствора тиофоса и реактивов, необходимое для приготовления капельных стандартов

№ капельного стандарта Для пропитывания бумаги взято Содержание тиофоса (в 7)

раствора тиофоса (2 мг/мл) спирта (в мл) 15% раствора ШОН (в мл)

Контроль — 0,1 0,02 0

1 0,1 — 0,02 200

2 0,05 0,05 0,02 100

3 0,025 0,075 0,02 £0

4 0,01 0,09 0,02 20

5 0,005 0,095 0,02 10

6 0,0025 0,0975 0,02 5

Ограниченную и измеренную часть поверхности (например, 5 см2) несколько раз обрабатывают ватой, омоченной в спирту (вату следует держать пинцетом). Спирт отжимают в мерный цилиндр емкостью 10 мл, а вату закладывают в воронку и несколько раз промывают небольшим количеством спирта, который присоединяется к омыву. Объем смыва замеряют (желательно, чтобы он был минимальным). При помощи микробюретки отбирают 0,1 мл смыва и наносят на беззольную фильтровальную бумагу, подготовленную так же, как для изготовления стандартной серии, далее поступают, как и раньше.

После того как бумажка просохнет, сравнивают ее окрашивание с окраской стандартной серии и подбирают наиболее подходящий по окраске капельный стандарт или определяют промежуточное ¡место между двумя капельными стандартами. Расчет количества тиофоса (в мг) на 1 см2 площади ведут по формуле:

_ 5 • В

А= с ■ о,1-1 оио'

количество тиофоса на 1 см2 площади (в мг); количество тиофоса, найденное в пробе по стандартной серии

(вт);

количество спиртового омыва (в мл); площадь поверхности, с которой взят смыв (в см2).

7. Обсуждение результатов

Предлагаемый метод качественного открытия и количественного определения тиофоса основан на реакции гидролиза препарата, в результате которой образуется паранитрофенолят-ион. Техника определения легко и быстро выполнима. Методом удается определить от 10 до 200 ч тиофоса с точностью до 1 ч при работе на фотометре и при пользовании стандартной серией. При качественном открытии тиофоса капельным методом отмечается наличие следов препарата. Капельный метод даег возможность определить от 5 до 200 7 тиофоса. Процент ошибки при определении более чем 10 7 колеблется в пределах от 0,2 до 5.

Для анализа воздуха на присутствие тиофоса в пылевидном состоянии и его паров рекомендуется фотометрический метод и метод имитирующих стандартов. Эти же методы годны для определения процентного содержания препарата в дусте.

где Л— Б —

В —

С —

3 Гигиена и санитария, № 4

33

Нами ставились параллельные исследования воздуха на присутствие пылевидного препарата гравиметрическим и предлагаемым нами методам. Данные, приведенные в табл. 4, показывают, что результаты анализа параллельных проб гравиметрическим и химическим методом весьма сходны.

Таблица 4. Количество тиофоса, найденное при параллельном исследовании химическим и гравиметрическим методом

Найдено 7 тиофоса в 1 л воздуха

№ пробы № алонжа № фильтра гравиметрическим методом химическим методом

1 93 1 9 10

2 16 2 8 9

3 89 3 6 5

4 1 1 22,5 25

5 2 2 35 40

Выводы

1. Разработан быстрый колориметрический метод определения тиофоса, основанный на возникновении желтой окраски паранитрофенолят-иона, образующегося при воздействии щелочи на спиртовые растворы тиофоса.

2. Разработаны следующие варианты метода: фотометрический при помощи имитирующих стандартов и капельный.

3. Чувствительность метода разрешает обнаружить наличие следов тиофоса и количественно определить от 5 до 200 т его в фотометрируе-мой пробе.

4. Метод пригоден для анализа воздуха, дуста, а также для определения тиофоса на различных поверхностях, обработанных препаратом.

П. Е. Калмыков

Определение белка в пище

Из Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова

Исследование химического состава и калорийности готовой пищи представляет одну из частых и трудоемких работ лабораторий. Методы исследования, применяемые в настоящее время, далеки от совершенства: в подавляющем большинстве 'случаев применяются сокращенные, упрощенные 'схемы анализа, причем чаще всего исключается определение такой биологически важной составной части пищи, как белки, а анализ по существу сводится только к определению калорийности. Такой схемой является весьма широко распространенная схема Экземплярского.

Подобное положение объясняется отсутствием простых и достаточно точных методов определения белка. Общепринятый способ Кьельдаля, как известно, требует многочасовых процедур, сложного оборудования, большого количества реактивов. Было сделано немало попыток изыска-