ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ С ПОМОЩЬЮ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

%УДК 613.4 661.1851-074

Й. Йорданова, Ст. Янева

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ С ПОМОЩЬЮ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Институт гигиены и профессиональных заболеваний, Медицинская академия, София,

Болгария

Основным активнодействующим компонентом синтетических моющих средств являются поверхностно-активные вещества (ПАВ) — анионные, не-ионогенные и катионные, которые могут оказать неблагоприятное воздействие на организм человека. Для определения анионных и катионных ПАВ в моющих средствах существует несколько методов. Экстракционно-весовые методы (БДС 9025-71; Т. А. Чернушкина) неэффективны, так как при них экстрагируются и некоторые добавки, которые растворяются в используемом растворителе. Титри-метрическими методами (БДС 9025-71; Т. Петкова; Bulanda и Demianchuk) пользуются при контроле на производствах. Для более точных определений применяют фотоколориметрические методы, которые пригодны для определения остаточных количеств ПАВ в сточных водах, в смывах с посуды, вытяжках из стираной одежды и др. (В. Лейте; Ю. Ю. Лурье и П. С. Антипова; Н. А. Маркина; В. И. Векслер и соавт.; Ст. Янева). ^ Существующие аналитические методы определения неионогенных ПАВ (весовые, объемные, колориметрические) не отличаются высокой чувствительностью и специфичностью (Унифицированные методы исследования качества вод. М., 1977).

С целью разделения смесей анионных, неионогенных и катионных ПАВ использовали Ионообменную хроматографию (П. Цочева; Юл. Цанков, Й. йорданова). Для разделения, идентификации и определения различных видов ПАВ эффективна хроматография в тонком слое. В качестве носителя чаще применяют силикагель G (Bürger) с подвижной фазой этилацетат — уксусная кислота — вода 40 : 30 : 30. Н. М. Юдина и А. Черкасский предла-

гают незакрепленный слой А1403 I степени активности при фазе хлороформ — этанол 50 : 15. Указанные методы пригодны для определения неионогенных ПАВ. Hordynska и Legatowa при носителе силикагеле G и фазе этилацетат — метанол — аммиак 60 : 15 : 5 осуществляют разделение и идентификацию анионных, катионных и неионогенных ПАВ в смывах с посуды, используя этанол в качестве экстрагента.

Пятна катионных и неионогенных ПАВ обычно проявляют с помощью реактива Драгендорфа или его модификации Бюргером (Bürger), а анионных— с помощью водного раствора фуксина.

Для количественного определения ПАВ в моющих средствах (шампунях) и вытяжках из вымытых волос мы применили метод Hordynska и Legatowa. При этом нами была модифицирована подвижная фаза, предложенная указанными авторами, а также разработаны способы подготовки проб шампуня и вытяжки из волос для хроматографии в тонком слое путем экстрагирования суммарного количества ПАВ с помощью этилового спирта. С помощью модифицированной подвижной фазы (этилацетат— метанол — аммиак 30 : 30 : 10) были получены компактные пятна для неионогенных Г1АВ и достаточно эффективное разделение четырех типов ПАВ— анионных, катионных, неионогенных и амфотер-ных. Чувствительность метода 0,5 мкг в пятне для катионных и неионогенных ПАВ и 1 мкг в пятне для анионных и амфотерных ПАВ.

Результаты хроматографического исследования различных видов ПАВ представленые в таблице. Показатели R/ обработаны статистически (дове-

Результаты хроматографического исследования различных видов ПАВ

Вид шампуня ПАВ Тип Доверительны!) интервал х±\х Окраска Чувствительность. мкг на 1 пятно

Генамин KS-5 Алкилпентаоксиэтиламо- Катионный 0,18 0,14—0,22 Оранжевая 0,5

ниевый хлорид

Генамин СТАС Алкилтриметнламсниевый > 0,09 0,07—0,11 » 0,5

хлорид

Цетафарм Метилпиридинбромид » 0,07 0,07 > 0,5

Лазурь Жирно-кислый амидопро- Амфотерный 0,51 0,45-0,57 Розовая 1,0

пилдиметиламнноуксус-

i нокислый бетаин

Алфенол-8 Оксиэтилиран-алкилфенол Неионогенный 0,87 0,83-0,93 Оранжевая 0,5

ДДБС Додецнлбензолсульфонат Анионный 0,92 0,86—0,95 Белые пятна на 1,0

натрия лиловом фоне

рительные интервалы при уровне значимости Я=0,05).

Для количественного определения ПАВ построены стандартные кривые. Зависимость линейна в интервале от 0 до 10 мк в пятне.

С помощию разработанного метода проведен анализ шампуня «Надежда». Установлено, что он содержит 2,7% катнонных ПАВ (метнлпирндин-бромид) и 10,8% анионных (генапол СРО).

Определяли также содержание остаточных количеств ПАВ в вытяжках из волос, вымытых шампунями «Генамин КЭ-б», «Генамин СТАС», «Лазур», «Тего-бетаин» и «Надежда». Параллельно анализировали по 6 проб вытяжек каждого вида шампуня. Лучше всего отмывается шампунь «Надежда». Ка-тионактивных шампуней «Генамина КЭ-5» и «Гена-мина СТАС» остается соответственно 0,313 и 0,113 мкг, а амфотерного шампуня «Лазур» — 0,186 мкг в 1 г волос. Различия между этими остаточными количествами статистически достоверны. По степени задержки ПАВ они идут в следующем порядке: «Надежда»<«Генамин СТАС»<«Лазур»< <«Генамин КЭ-Б».

Результаты свидетельствуют о том, что при мытье синтетическими ПАВ даже после тщательного ополаскивания волос проточной водой на них остаются некоторые количества ПАВ вследствие их высокой сорбционной способности и полярности молекул. Степень освобождения ПАВ зависит как от свойств поверхности, на которой они адсорбируются так н от их свойств.

Подготовка проб шампуней: 0,5 г шампуня экстрагируют 100 мл абсолютного спирта при кипячении с обратным холодильником в течение 30 мин. Экстракцию повторяют еще 2 раза 25 мл абсолютного спирта в течение 10 мин. Спиртовый раствор фильтруют во взвешенную колбу, выпаривают и полученный экстракт сушат до постоянной массы при 105 °С. Сухой остаток растворяют в 10 мл этилового спирта (1 : 1) и центрифугируют 10 мин при 3000 об/мин. Прозрачный раствор используют для хроматографирования.

Экстрагирование ПАВ из вымытых волос: прядь волос (2 г) моют 20 мл теплой воды и 0,2 мл шампуня двукратно, затем тщательно выполаскивают проточной водой в течение 2 мин. Волосы хорошо отжимают и заливают 10 мл разбавленного этилового спирта (1 : 1). При размешивании в течение

5 мин и после выделения вытяжки проводят повторное экстрагирование тем же способом. Обе вытяжки собирают и фильтруют для устранения механических примесей. Фильтрат испаряют на водяной бане примерно до 1 мл. Поверхность чашки споласкивают этиловым спиртом до общего объема 2 мл. После центрифугирования в течение 10 мин раствор хроматографируют.

Для приготовления 5 пленок (размером 20х|1 Х20см) с толщиной слоя 250 мкг смешивают 30 г"-; силикагеля й с 60 мл дистиллированной воды путем энергичного взбалтывания до получения однородной массы, которую наносят на пленки прибором «Desaga». Пленки сушат сначала при комнатной температуре, а затем 1 ч при 110 °С.

Проявляющий реактив I (модифицированный Бюргером реактив Драгендорфа). Основной раствор: 0,17 г висмутилнитрата растворяют в 22 мл ледяной уксусной кислоты и добавляют 10 мл 40% раствора йодистого калия. Доливают дистиллированную воду до 100 мл. Раствор хранят в холодильнике, пригоден к употреблению до 2 нед. Рабочий раствор: к 10 мл основного раствора прибавляют 1 мл 80% ортофосфорной кислоты, 10 мл этилового спирта и 5 мл 20% двухлористого бария. Раствор готовят перед употреблением.

Проявляющий реактив II — 0,05% водный раствор основного фуксина.

Хроматографическое исследование проводят при расстоянии старт — фронт 15 см, подвижная фаза этилацетат — метанол — аммиак 30 : 30 : 10, основные стандартные растворы исследуемых веществ* с концентрацией 1 мкг/мл в разбавленном этиловом спирте 1:1.

На пластинку тонким слоем наносят по 10 мкл пробы параллельно со «свидетелями» разбавленных стандартных растворов. Хроматографируют в восходящем порядке в камере, заранее насыщенной подвижной фазой. После развертывания хромато-граммы пластинку высушивают на открытом воздухе и набрызгивают соответствующим проявляющим реактивом. Для проявления катионных, не-ионогенных и амфотерных ПАВ используют реактив I, а для анионных — реактив II. Анионные ПАВ проявляют в параллельной пробе.

Предложенный метод можно использовать для идентификации и определения ПАВ при санитарно-химических исследованиях.

ЛИТЕРАТУРА

Векслер В. И. и др. — Гиг. и сан., 1972, № 5, с. 63. Лейте В. Определение органических загрязнений питьевых, природных и сточных вод. М., 1975, с. 136. Лурье Ю. Ю., Антипова П. С. — Науч. труды Акад.

коммун, хоз-ва, 1970, вып. 63, с. И. Маркина H.A. — Гиг. и сан., 1970, № 3, с. 61. Пешкова Т. — Масло-сапунена пром., 1970, № 2, с. 29. Унифицированные методы исследования качества вод.,

М.. 1977, ч. 1, с. 144. Цанков Юл., Йорданова Й. — Летописи хиг.-епидем. нн-т,

1974, т. 46, с. 169. Цочева П. — Масло-сапунена пром., 1969, № 4, с. 41.

Шенфельд Н. Неионогенные моющие средства — продукты присоединения окиси этилена. М., 1965, с. 159—209. Чернушкина Т. А. — Масло-жир. пром., 1964, № 9, с. 16. Юдина Н. М., Черкасский А. — Завод, лабор., 1974, № 6, с. 642.

Bulanda М., Demianchtik D. — Рг. Inst, przem. organ, 1975, v. 6, p. 29. -ч

Bürger K.—Z. analyt. Chem., 1963. Bd 196, S. 25s| Hordynska S., Legatowa B. — Wydaw. metod. panst. zakl. hygieny, 1972, v. 41, N 2, p. 9.

Поступила 20/11 1979 r.