Статья: Спектроскопическое определение несимметричного диметилгидразина в объектах окружающей среды

моль

Уравнения

регрессии

о-нитробен-зальдегид 2,3*10–4 -0,062 7,20*10–4 15,6 у = -0,078x+0,105 м-нитробен-зальдегид 3,1*10–4 -0,016 7,38*10–4 15,5 y = -2,692x+2,206 п-нитробен-зальдегид 4,0*10–4 -0,051 7,08*10–4 14,8 y = -10,889x+1,33 Коричный альдегид 8,0*10–4 -0,089 2,14*10–4 13,7 y = -126,65x+2,78 5-фенилпен-тадиен-2,4-аль 2,7*10–4 -0,019 15,93*10–4 16,1 y = -0,707+6,909

Из полученных значений видно, что коричный альдегид является более перспективным реагентом для определения НДМГ флуориметрическим методом, так как его диметилгидразон обладает наибольшими значениями констант флуоресценции, наименьшим констант дезактивации, диссоциации и энергии активации. Полученные значения также объясняют столь высокую чувствительность определения и высокую скорость деривации НДМГ коричным альдегидом по сравнению с остальными реагентами.

Были выявлены закономерности влияния структуры (расположение заместителя в бензольном кольце относительно карбонильной группы, наличия эффекта сопряжения в молекуле, количество непредельных составляющих в углеродном радикале) ароматического альдегида на метрологические характеристики определения НДМГ в виде диметилгидразона. Для достижения наилучших результатов анализа необходимо, чтобы заместитель в ароматическом кольце был максимально удален от альдегидной группы; наличие двойных связей неоднозначно влияет на аналитические характеристики определения НДМГ: одна непредельная углерод-углеродная связь улучшает метрологические параметры анализа, увеличение их количества, напротив, уменьшает чувствительность определения и увеличивает время проведения анализа.

ТСХ-хроматографическое определение НДМГ в виде диметилгидразона коричного альдегида является малоперспективным при использовании в качестве неподвижной фазы силикагеля и проявителя – раствора перманганата калия из-за низкой чувствительности метода в данных условиях. Газохроматографический метод анализа с детектором ионизации пламени также малоэффективен из-за низкой чувствительности самого детектора к диметилгидразонам ароматических альдегидов.

Схема анализа природных объектов на содержание НДМГ

в виде диметилгидразона коричного альдегида

Схемы анализа различных объектов окружающей среды на содержание НДМГ формировались с учетом специфики анализируемого объекта.

При анализе природных и сточных вод на содержание НДМГ пробоотбор и пробоподготовка осуществляется общепринятыми методами (рис. 8). В случае, когда концентрация определяемого вещества в пробе находится на уровне ПДК (0,02 мкг/мл) и ниже, подготовка пробы к анализу включает в себя осветление ее аликвотной части и фильтрацию с последующим экстракционно-флуориметрическим определением, либо процесс пробоподготовки может заключаться в отгонке НДМГ в раствор реагента из пробы после внесения в нее соответствующих реагентов с дальнейшим флуориметрическим определением. При более высоких содержаниях НДМГ в воде (свыше 0,05 мкг/мл) процесс пробоподготовки заключается в его отгонке и поглощении раствором реагента с последующим фотометрическим определением или фильтрации осветленной пробы с последующим экстракционно-фотометрическим определением.

Рисунок 8 – Схема анализа природных и сточных вод

на содержание НДМГ

При определении НДМГ в природной воде экстракционно-фотометрическим и экстракционно-флуориметрическим методами процесс пробоподготовки заключается в обесцвечивании пробы оксидом кальция и 70%-ным раствором ортофосфорной кислоты, последующей фильтрации полученной смеси, деривации НДМГ коричным альдегидом в отобранной аликвоте фильтрата при нагревании и экстрагировании образовавшегося диметилгидразона хлороформом. Полученный экстракт фотометрируют в условиях, описанных выше. Для флуориметрического определения отбирают часть фильтрата, разбавляют ее в 50 раз, в полученном растворе проводят реакцию конденсации НДМГ с коричным альдегидом, экстрагируют образовавшийся диметилгидразон хлороформом и полученный экстракт флуориметрируют. Концентрацию НДМГ в органической фазе определяют по соответствующим градуировочным графикам. Расчет концентрации определяемого вещества в пробе проводят по формуле (3):

СХ= СЭ/(2,5*0,96), (3)

где Сэ – концентрация НДМГ в экстракте, найденная по градуировочному графику, Сх – концентрация НДМГ в пробе, 2,5 – степень концентрирования диметилгидразона, 0,96 – степень перехода диметилгидразона из водной фазы в хлороформ.

Правильность определений НДМГ в природной воде проверяли методом добавок.

Результаты анализов, полученные обоими методами, представлены в табл. 3.

Анализ почв и растительного материала на содержание в них НДМГ при концентрациях определяемого вещества ниже 0,02 мкг/мл включает в себя пробоподготовку известными способами: приготовление кислотной вытяжки НДМГ из образца и дальнейшее определение экстракционно-флуориметрическим способом, или отгонка НДМГ из щелочной/кислотной вытяжки в раствор реагента с последующим флуориметрическим определением (рис. 9).

Таблица 3 – Результаты определений НДМГ,

полученные методом добавок

Метод анализа
Экстракционно-фотометрический		Экстракционно-флуориметрический
Введено, мкг/мл	Найдено, мкг/мл	Введено, мкг/мл	Найдено, мкг/мл
0,10	0,09	0,10	0,08

Рисунок 9 – Схема анализа почв и растительного материала