CC BY
19
Обнаруженные в почве вещества относятся к различным химическим классам — органическим аминам (метиламин, метилнитрозамин), нитратам (метилнитрат, изопропил-нитрат, амилнитрат), нитритам (бутилнитрит), нитросоеди-неииям (нитрометан, нитроэтан), кетонам (ацетон, 2-бутанон, ацетофенон), альдегидам (ацетальдегид, 2-метилпропаналь, бутаналь, пентаналь, бензальдегид, нонаналь, деканаль), ароматическим углеводородам (бензол, толуол, ксилол, алкилбен-золы), хлорсодержащим соединениям (хлороформ, четырех -хлористый углерод, хлорбензол), алкенам (гексен-1, гептен-1 и др.), алканам (пентан. гексан, гептан, октан и др.) и их производным.
Проведенные нами исследования методом хроматомасс-спектрометрии в различных регионах показали, что пробы почвы часто содержат не учтенные в технологических выбросах вещества, в количествах в несколько раз превышающих ПДК. Кроме того, часто обнаруживаются соединения, содержания которых не нормированы, но их высокая опасность
не вызывает сомнений, так как они относятся к известным высокоопасным классам соединений (например, аминам, нитратам, нитритам, нитросоединениям, альдегидам, хлорсодержащим углеводородам), и их влияние на здоровье населения проходит бесконтрольно. Из широкого спектра образующихся веществ можно целенаправленно выбрать для постоянного мониторинга наиболее гигиенически значимые загрязнители. *
Литература
1. Дмитриев М. Т., Казнина Н. И., Пинигина И. А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде.—М.. 1989.
2. Cornu A., Massot R. Compilation of Mass Spectral Data.— New York, 1975.
3. Stenhagen E.. Abrahamsson S., McLafferty F. 1У. Registry of Mass Spectral Data.— New York, 1974.
Поступила 18.02.92
© Т. П. ЧУРИЛОВА. Е. В. ОБИДИНА. 1993 УДК 614.777:54в.87|-074
Т. П. Чурилова, Е. В. Обидина ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА В ВОДЕ
Ангарский институт гигиены труда и профзаболеваний Восточно-Сибирского филиала Сибирского отделения РАМН
Висмут — малораспространенный в природе элемент; содержание его в земной коре составляет 0,00002 % (по массе). В природе он встречается как в свободном состоянии, так и в виде соединений — висмутовой охры и висмутового блеска. Естественным источником висмута в воде служат процессы выщелачивания висмутсодержащих минералов.
Источником поступления висмута в природные воды могут быть сточные воды фармацевтических и косметических производств, а также некоторых предприятий стекольной промышленности [4].
По характеру вызываемого отравления висмут похож на ртуть. ПДК висмута в воде не установлена [6).
Для определения концентрации висмута в воде применяют полярографический [5] и спектрографический |1, 2) методы, которые довольно сложны и поэтому не могут широко применяться при контроле качества вод в рядовых химических лабораториях.
Предлагаем простой и быстрый фотометрический метод определения содержания висмута в воде. В основу его положена способность висмута образовывать в кислой среде с ионами йода комплекс оранжево-желтого цвета [3].
Рекомендуется следующий порядок определения. К 50 мл анализируемой пробы воды прибавляют 5 мл 0,1 н. раствора серной кислоты, 0,5 мл 2 % раствора аскорбиновой кислоты и 10 мл 10 % раствора йодида калия. Раствор тщательно перемешивают и через 10 мин фотометрируют в кювете с длиной поглощающего слоя 5 см при длине волны 337 нм на фото-электроколориметре КФК-3 по отношению к светопоглощению холостой пробы.
Содержание висмута в воде рассчитывают по градуиро-вочному графику. Для его построения строят шкалу стан-
дартов. Основной стандартный раствор висмута с концентрацией 1 мг/мл готовят путем растворения 0,2321 г нитрата висмута в 10 мл азотной кислоты, разбавленной водой в отношении 1:3, в мерной колбе вместимостью 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой.
Рабочий стандартный раствор висмута с содержанием его 0,01 мг/мл готовят путем разбавления в 100 раз основного стандартного раствора 0,01 н. раствором азотной кислоты. Мешающего влияния других металлов не обнаружено. Продолжительность определения одной пробы 15 мин. Чувствительность метода 0,05 мг/л. Относительное среднее квадра-тическое отклонение результатов измерения ±3,5 %.
Метод предназначен для определения висмута в загрязненных природных и сточных водах и рекомендуется для применения в лабораториях, занимающихся контролем качества вод.
Литература
1. Алекин О. А., Семенов А. Д., Скопинцев Б. В. Руководство по химическому анализу вод суши.— Л., 1973.— С. 151.
2. Жигаловская Т. //. и др. // Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы.— Л., 1981.— С. 310—319.
3. Марченко 3. Фотометрическое определение элементов.— М„ 1971,— С. 139—143.
4. Некрасов Б. В. Основы общей химии.— М., 1965.— С. 457.
5. Резников А. А., Муликовская 3. П.. Соколов И. Ю. Методы анализа природных вод,— М., 1970.— С. 393.
6. Щербаков А. В. Геохимия терминальных вод.- М., 1968.— С. 90.
Поступила 22.11.91
© В. Д. ЯБЛОЧКИН, 1993 УДК 616.633:547.2621-07
В. Д. Яблочкин
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭТАНОЛА В МОЧЕ МЕТОДОМ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО
ПАРОФАЗНОГО АНАЛИЗА
Бюро судебно-медицинской экспертизы, Москва
Определение этилового спирта в биологических жидко- спиртом, нередко со смертельным исходом, постоянно рас-
стях человека является важной проблемой химико-токсико- тет [5,8].
логического анализа, что обусловлено широкой доступностью Несмотря на все возрастающее число работ [1—4, 6,
алкоголя и бытовым мнением о его низкой токсичности. 9—12], посвященных определению этилового спирта в различ-
Вместе с тем число случаев тяжелого отравления этиловым ных средах, по-прежнему наиболее широкое применение для
определения этанола в биологических жидкостях находит метод определения этанола в виде этилнитрита [7].
Этилннтритный метод характеризуется высокой точностью, селективностью при достаточной чувствительности, позволяющей определять этанол на уровне его естественного содержания в крови и моче (0,1—0,3°/оо) при малых затратах к времени на анализ. Существенным недостатком метода является загрязнение воздуха производственных помещений окисла-ми азота и этилнитритом, образующимися при нитровании алкоголя. Следует отметить 2 аспекта этой проблемы: токсикологический и технический. Окислы азота не только оказывают токсическое действие на живой организм, особенно при анализе больших серий проб крови и мочи, но и взаимодействуют с феломенами катарометра газового хроматографа, приводя к их коррозии и снижению чувствительности детектора с необходимостью его замены через 6—8 мее. Цель работы - разработка экспрессного, чувствительного и селективного метода газохроматографического анализа этанола в моче, не имеющего отмеченных выше недостатков.
С этой целью использован газохроматографический паро-фазный анализе применением пламенно-ионизационного детектора (ДИП).
С целью выбора оптимальных условий качественного анализа использовали набор из 5 хроматографических колонок различной полярности I) металлической колонки размером 300X 0,3 см, заполненной 5 % апиезона-1. на полисорбе-1 (0,25—0,50 мм); температура колонки 150 °С, температура детектора, испарителя 200 °С; 2) металлической колонки 300X 0,3 см, заполненной 15 % карбовакса 20М на хезасорбе ^ (0,20—0,36 мм), температура колонки 110 "С, темпера-
тура детектора, испарителя 140 "С; 3, 4) металлических колонок размером 200X0,3 см и 300X 0,3 см соответственно, заполненных 20 % ДЭГС (ди-2-этилгексилсебацинат) на дино-хроме 11 (0,16—0,21 мм); температура колонок 110 "С, температура детектора, испарителя 140 °С; 5) металлической колонки размером 300X 0,3 см, заполненной 15% ЦЭП (1,2,3-цианэтоксипропан) на хроматоне (0,250
0,313 мм); температура колонки 70 °С, температура детектора, испарителя 140 °С.
Расход газа-носителя гелия при работе со всеми колонками составил 30 мл/мин, водорода для ДИП 30 мл/мин, воздуха — 300 мл/мин. Абсолютное время удерживания определяли с помощью интегратора ИЦ-26.
Анализ абсолютных времен удерживания спиртов С|—Сь и сопутствующих им летучих веществ показал (см. таблицу), что наибольшей селективностью в отношении спиртов отличается колонка, заполненная 5% апиезона-Ь на полисорбе-1. Полисорб был нами модифицирован апиезоном для устранения «хвостов» при анализе спиртов и других полярных соединений.
Увеличение длины колонки, заполненной ДЭГС от 200 до 300 мм, не приводит к существенному увеличению ее селек-% тивности, при этом время удерживания спиртов увеличивается в 3 раза.
Колонка, заполненная карбоваксом 20М, не позволяет разделить этиловый, метиловый и изопропиловый спирты, которые выходят на хроматограмме одним пиком, а на колонке с ЦЭП не всегда достигается удовлетворительное разделение метанола и этанола, при этом определению этанола мешает бензол и ацетон.
Количественное определение этанола проводили на колонке, заполненной 5 % апиезона-Ь на полисорбе-1 (0,25— 0,50 мм) при вышеизложенных условиях.
Методика анализа: 0,5 мл мочи помещают во флакон из-под пенициллина вместимостью 15 мл, добавляют для разрушения комплекса этанола с сопутствующими органическими веществами 0,5 мл 50 % фосфорновольфрамовой кислоты и 0,5 мл 0,2 °/оо н-пропанола. Флакон закрывают резиновой пробкой и герметизируют металлическим колпачком, после чего нагревают на водяной бане при 80 °С в течение 5 мин. Из флакона с помощью медицинского шприца вместимостью 2 мл, подогретого на панели испарителя хроматографа, отбирают I мл парогазовой пробы и вводят в испаритель Л хроматографа. Исследование проводят на шкале 50-Ю-10 А, которая обеспечивает анализ от 0,1 до 6,0 "До этанола.
Для расчета концентрации этанола в моче определяли средний котангенс угла наклона калибровочной прямой для шкалы этанола 1—6 %х>- С этой целью использовали точные растворы этанола с концентрацией 1, 2, 4 и 6°/со. Для расчета концентрации этанола в моче определяли высоты пиков * этанола и внутреннего стандарта на хроматограммах и рассчитывали среднее отношение высот пиков из 2 параллельных значений, которое умножали на средний котангенс для
Газохроматографические условия разделения спиртов С| — С5 и сопутствующих соединений
Абсолютное время >дсржнвання, с
Анализируемое вещество колонка № 1 колон-ка №2 колонка №3 колонка №4 колонка №5
Метанол 60 175 48 130 178
Эта иол 82 175 60 170 215
Изопропанол 103 175 71 210 289
н-Пропанол 140 280 109 343 350
Изобутинол 207 355 172 510 417
н-Бутанол 261 475 216 650 606
Изопентанол 425 655 360 1090 806
н-Пентанол 501 755 436 1330 1045
Ацетальдегид 55 93 36 100 85
Ацетон 103 120 60 170 178
Бензол 236 217 172 490 178
Толуол 450 340 340 1075 290
шкалы I—6°/оо и поправочный коэффициент для мочи, обусловленный различной плотностью воды (в эталонных растворах) и мочи, который был определен экспериментально в нескольких сериях опытов н составил 0,92.
Время, затрачиваемое на анализ 2 параллельных проб мочи этилнитритным методом, составляет 8—10 мин, а паро-фазным с использованием ДИП — 7,5—9,0 мин, т. е. оба метода сравнимы по затратам времени и практически равны в этом аспекте.
Анализ чувствительности метода анализа этанола в моче на ДИП показал, что на шкале 50-10 10 А определяется весь диапазон значимых в токсикологии концентраций от 0,1 до 6 °/о<>, т. е. от естественно содержащихся концентраций (0,1— 0,3%о) до смертельных (5—6°/оо).
С целью оценки точности и воспроизводимости предлагаемого метода анализа были приготовлены модельные образцы мочи с известным содержанием этилового спирта и проанализированы этилнитритным методом и парофазным с использованием ДИП. Кроме того, предлагаемый метод был оценен во всем диапазоне концентраций от 1 до 6 °/оо-
Полученные результаты показали, что предлагаемый паро-фазный на ДИП метод анализа этанола в моче не уступает этилнитритному по точности и воспроизводимости. Абсолютная ошибка предлагаемого способа не превышает 1 % при среднеквадратичном отклонении от 2,95 для 4 °/оо до 9,83 для 1 °/оо.
Выводы. 1. Разработаны условия газохроматографического парофазного определения этилового спирта в моче в диапазоне концентраций от 0,1 до 6%о на хроматографе с пламенно-ионизационным детектором.
2. Абсолютная ошибка метода не превышает I %.
3. Определению этанола в моче не мешают сопутствующие вещества на уровне их естественного содержания, в том числе ацетон, ацетальдегид, высшие спирты, а также бензол и толуол.
4. Целесообразно продолжить работу по применению парофазного газохроматографического метода анализа к исследованию крови и других биологических объектов.
Литература
1. Богуславский В. Б.. Сиваш А. Б. // Современные проблемы антидопингового контроля в спорте: Материалы — М., 1977,- С. 78—82.
2. Бушуев Е. С.. Литвак Е. А. // Научно-практическая конф., посвящ. 60-летию Великой Октябрьской социалистической революции. 3-я: Материалы,— Л.. 1977,— С. 66—68.
3. Кудрявцев Р. В., Ушаков М. М. // Суд.-мед. эксперт.— 1980. - № 3.— С. 28—31.
4. Лаврешин А. Н. // Там же. 1982. - № 2,— С. 39.
5. Малакаускас С. И. // Судебная травматология и новые экспертные методы в борьбе с преступлениями против личности,— Вильнюс: Каунас, 1981,— С. 88—100.
6. Пепеляев Ю. В.. Степанов Л. Н., Терещенко А. П. // Косм, биол,— 1969 - № 1,— С. 99-104.
7. Пономарев В. Ф. Методическое письмо МЗ СССР от 12.8.71 г. «Об обнаружении и определении этилового алкоголя в крови и моче методом газожидкостной хроматографии». Дополнение.— М., 1971.
8. Рахманин Ю. А. и др. // Гиг. и сан,— 1987. - № 4.— С. 30-33.
9. Степанов Л. П., Терещенок А. П. // Суд. мед. эксперт,—
1976,— № I,—С. 10. 10. Успенский А. £., Абоашидов А. X. и др. // Там же.— 1982,— № 3.- С. 45-48.
11. Хори М. // Бунсеки,- 1989.- № 10.-С. 0 808. (РЖХ,—1990,-реф. 16Г429).
12. Яблочкин В. Д. Ц Гиг. и сан,— 1978.— № 5,— С. 73.
Поступила 05.03.92
© В. Б ДОРОГОВА. 1993 УДК 613.155.3:546.49|-074:543.43
В. Б. Дорогова
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РТУТИ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
И СТОЧНЫХ ВОДАХ
Ангарский институт гигиены труда и профзаболеваний Восточно-Сибирского филиала Сибирского отделения РАМН
Проблема ртутной интоксикации весьма актуальна и для ее решения необходимы высокочувствительные и селективные методы.
В литературе описаны методы определения ртути, содержащейся в воздухе, путем сорбции ее в поглотительный раствор, а также на специально обработанный раствором йода твердый сорбент и растворении последнего в дистиллированной воде. В полученный раствор добавляют составной реагент, содержащий хлорид меди и сульфит натрия. При взаимодействии паров ртути с йодом в присутствии йодистого калия образуется комплексное соединение, которое реагирует с солями меди в присутствии восстановителя с образованием окрашенной в красный цвет комплексной соли [I, 4, 5]. Содержание ртути определяют по розоватой окраске на фоне белой взвеси йодной меди.
К недостаткам этих методов следует отнести их невысокую точность, связанную с визуальным определением ртути, и большую трудоемкость.
Учитывая высокую токсичность паров ртути, отрицательно влияющую на здоровье рабочих, и низкий уровень ПДК, необходимо иметь надежный и простой метод определения ртути как в воздухе рабочей зоны, так и в воде.
Прн разработке фотометрического метода определения ртути в воздухе рабочей зоны с кристаллическим фиолетовым за основу взяли работы В. Ф. Каменева [3| и описания из монографии А. Г1. Гладышева |2|. В процессе работы были установлены оптимальные условия взаимодействия ртути с кристаллическим фиолетовым в присутствии восстановителя — как кристаллогидрата, так и безводного сульфита натрия. Изучено влияние времени на развитие окраски комплекса и концентрации реагентов. Анализ воздуха осуществляли следующим образом. Исследуемый воздух со скоростью 2 л/мин аспирировали через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора, содержащих по 5 мл поглотительного раствора йода в йодистом калии (по методу Полежаева). Для определения '/г ПДК достаточно отобрать 50 л воздуха. Предел измерения ртути в воздухе 0,005 мг/м3.
На анализ берут по 2 мл раствора из каждого поглотительного прибора, добавляют по 1 мл составного реагента, состоящего из равных объемов 0,02—0,03 % раствора кристаллического фиолетового и 2—2,5 н. раствора сульфита натрия (можно использовать как водный, так и безводный сульфит натрия). Через 10 мин окрашенный в фиолетовый цвет раствор фотометрирует при длине волны 590 им (желто-зеленый светофильтр) в кюветах с толщиной слоя 5 мм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание ртути определяют по градуировочной кривой, построенной по шкале стандартов.
Максимальная погрешность построения градуировочного графика равна 13,4 % при минимально определяемой концентрации ртути 0,5 мкг в анализируемом объеме раствора. Лучшие показатели получаются при построении градуировочного графика в интервале концентраций 1,0 10,0 мкг.
Ошибка определения в предлагаемом методе не превышает 6,7 %, тогда как в известном способе она составляет 6,3—
26,7 %. Таким образом, предлагаемый метод позволяет проводить определение ртути в воздухе с гораздо большей точностью по сравнению с известным, что имеет большое значение при анализе микроколичества вещества.
Для определения ртути в воде разработан спектрофото-метрический метод. Анализ воды осуществляют следующим образом. В плоскодонные колбы отбирают по 200 мл воды, добавляют прн постоянном перемешивании по 0,2 мл I н. раствора йодистого калия, по 5 мл 18 н. раствора серной кислоты и по 0,5 мл 20 % раствора сернистого натрия. Раствор ^ из колбочек переносят в делительные воронки, приливают по I мл 0,03 % раствора кристаллического фиолетового, тщательно перемешивают и экстрагируют 10 мл толуола. После отстаивания в течение 10 мин сливают толуольный слой в пробирки с притертой пробкой и измеряют оптическую плотность растворов на спектрофотометре при длине волны 590 им в кювете с толщиной слоя 10 мм.
Содержание ртути в анализируемом объеме воды определяют по предварительно построенному градуировочному графику.
Предел обнаружения ртути в воде 0,0005 мг/л. Граница суммарной погрешности измерения ртути в воде не превышает ±15%. Определению могут мешать сулема и ртутьоргани-ческие пестициды.
Спектрофотометрический метод определения ртути с кристаллическим фиолетовым был также использован для анализа проб атмосферного воздуха. Прн построении градуировочной кривой брали рабочий стандартный раствор с концентрацией ртути 0,1 мкг/мл.
Для определения ртути на уровне 0,8 среднесуточной ПДК достаточно отобрать 500 л воздуха со скоростью аспирации 8 л/мик через 2 поглотительных прибора Рыхтера в течение 1 ч.
Таким образом, разработаны простые методы определения V микроколичеств ртути в воде и воздухе, которые могут быть использованы для контроля качества воды и охраны труда работающих на промышленных предприятиях.
Литература
1. Быховская М. С.. Гинзбург С. Л., Хализова О Д. Методы определения вредных веществ в воздухе.— М.. 1966.— С. 208.
2. Гладышев А. П. и др. // Аналитическая химия ртути.— М.,
1974.— С. 36—38; 120.
3. Каменев В. Ф., Рулева //. А., Сидякин А. М. // Завод, лаб. - 1980.- № 6,— С. 496.
4. Методические указания по определению вредных веществ в воздухе,— М„ 1981,— С. 26.
5. Перегуд Е. А., Гернет Е. В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий.— Л., 1973.
Поступила 05.05.92
»
