способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием
Классы МПК: | G01N30/06 подготовка |
Автор(ы): | Алимов Н.И., Шантроха А.В., Лапко Е.Ю., Митрофанов Д.А., Грибова Е.Д. |
Патентообладатель(и): | Войсковая часть 61469 МО РФ |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-01-15 публикация патента:
10.10.2003 |
Использование: в системах войсковой и промышленной индикации, при сопровождении технологических процессов уничтожения фосфорорганических веществ, а также при решении задач по проведению экологического мониторинга, в количественном химическом анализе O-алкилметилфосфонатов. Сущность: используют химическую модификацию анализируемых веществ путем проведения реакции алкилирования диметилсульфатом в присутствии N,N,N-трибутил-N-бензиламмонийхлорида в гетерофазных условиях 40%-ный водный раствор гидроксида натрия: бензол при соотношении объемов 10:1 и температуре 70
5oС за интервал времени 35
1 мин, с образованием хроматографируемых производных, регистрируемых с чувствительностью 2
10-8 мг/мл методом газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием. Технический результат изобретения заключается в разработке высокочувствительного, высокоселективного способа количественного определения O-алкилметилфосфонатов (алкил - С3-С6) в водных матрицах. 3 ил., 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
Формула изобретения
Способ определения O-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в воде по их метильным производным, отличающийся тем, что используют химическую модификацию анализируемых соединений путем проведения реакции алкилирования диметилсульфатом в присутствии N,N,N-трибутил-N-бензиламмонийхлорида в гетерофазных условиях 40%-ный водный раствор гидроксида натрия:бензол при соотношении объемов 10:1 и температуре 70![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к количественному определению O-изопропилового- (I), O-пинаколинового-(II) и O-изобутилового (III) эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах. К настоящему времени известен ряд способов количественного определения продуктов уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ (I-III) в водных матрицах, основанных на упаривании водных проб досуха или сорбции указанных соединений на различные сорбенты с последующим переводом в подходящий растворитель и дериватизацией [1,2]. К недостаткам перечисленных методов следует отнести то, что, во-первых, они требуют значительных временных затрат. Во- вторых, использование данных методов не позволяет обеспечить высокую сходимость результатов анализа, а также низкий предел обнаружения при количественном определении анализируемых соединений (I-III) в водных матрицах. В настоящее время широкое распространение для анализа гидрофильных соединений в многокомпонентных сложных смесях получили способы, реализующие сочетание методов высокоселективной пробоподготовки и инструментального газохроматографического (ГХ) анализа. Основным их достоинством является возможность устранения влияния нежелательных примесей, содержащихся в исходной водной матрице и хроматографического разделения компонентов анализируемой смеси с последующим высокоселективным детектированием. Однако, как показывает практика, даже анализ (I-III) в органических растворителях ГХ методами, с применением традиционных аналитических приемов (подбор фаз), без устранения влияния гидроксильных групп является проблематичным ввиду их низкой летучести. Для проведения ГХ анализа соединений с низкой летучестью (органические кислоты, амины, амиды) используются различные методы предварительной химической модификации (дериватизации) анализируемых соединений, с целью получения хроматографируемых летучих производных [3,4]. Однако наибольшую сложность при анализе соединений (I-III) представляет не только проведение самой процедуры дериватизации с последующим анализом, а также и процедура извлечения самих аналитов из водной матрицы. По совокупности признаков наиболее близким к заявляемому способу количественного определения O-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах относится способ определения хлоруксусных кислот, основанный на метилировании in situ диметилсульфатом, с активированием аналитов путем образования комплексов с гидросульфатом тетрабутиламмония и дальнейшем анализе равновесного пара, содержащего метиловые эфиры [5]. Однако в литературе отсутствуют сведения о возможности использования данного способа определения применительно к O-алкиловым эфирам метилфосфоновой кислоты. Задачей настоящего изобретения являлась разработка способа дериватизации (I-III) и выделения из водных матриц для последующего количественного определения данных соединений методом газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием. В качестве реакции дериватизации (I-III) была выбрана реакция получения их метиловых эфиров. Для решения поставленной задачи исследовалась возможность проведения реакции метилирования (I-III) диметилсульфатом в гетерофазных условиях с одновременным концентрированием образующихся дериватов в органический слой гетерофазной системы. Приготовление реакционной смеси осуществлялось следующим способом:Навеску (III) растворяли в 40%-ном водном растворе гидроксида натрия. К полученному раствору приливали смесь с концентрацией диметилсульфата в бензоле 4 ммоль
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
Температура испарителя, oС, 280
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
Начальная температура термостата колонки, oС, 60
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
Время выдержки при начальной температуре, мин, 2,00
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
Скорость подъема температуры термостата колонки, oС
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
Конечная температура термостата колонки, oС, 200
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
Температура интерфейса, oС, 280
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
Объемная скорость гелия через колонку, мл
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
Объем вводимой пробы, мкл, 3,00
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
Время бессбросовой работы инжектора, с, 20
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213029/177.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
![способ количественного определения о-алкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты в водных матрицах методом реакционной газовой хроматографии с атомно-эмиссионным детектированием, патент № 2213959](/images/patents/255/2213006/8226.gif)
1. Кофанов В.И., Невиная Л.В. и др.// Ж. анал. химии. 1988. Т 43. 9, c. 1691-1698. 2. Станьков И.Н. и др.// Ж. анал. химии. 1991. Т 46. 5, c. 943-949. 3. Станьков И. Н. , Береснев А. Н., Марина Н.Б. и др.// Ж. анал. химии. 1991. Т 46. 4, c. 804-807. 4. Станьков И. Н. , Береснев А. Н., Ланин С.Н. и др.// Ж. анал. химии. 1993. Т 48. 11, c.122-129. 5. Neitzel P.L., Walther W., Nestler W.//Fresenius J. Anal. Chem. 1998. V. 361. 3, p. 318-323. 6. Березкин В.Г. Химические методы в газовой хроматографии. М.: Химия, 1980, 256с.