Способ кинетического определения вольфрама

 

Изобретение относится к способам кинетического определения вольфрама и может быть использовано для повышения чувствительности и избирательности анализа по отношению к молибдену различных объектов окружающей среды. В качестве индикаторной используют реакцию гидролиза n-нитрофенилфосфата, катализируемую кислой фосфатазой растительного .происхождения и ингибируемую вольфраматионами Отличительными признаками предлагаемого способа являются добавление к анализируемой пробе ацетатного буферного раствора с рП 4,9- 5,1, раствора кислой фосфатазы до : концентрации (3-6) Ю 7м°ль, раствора n-нитрофенилфосфата до концентрации

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Р1) G 01 N 31/00, 31/2? а

Гйс .5

Е .; - ...:, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHAM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4633230/26 (22) 06* 01 ° 89 (46) 30 ° 03,91, Бюл. N 12 (71) ИГУ им» . M„B»Ëîìî но сова (72) . » Кучеряева,:Т Н,Шеховцова и:И,Ф„Долманова (53) 54 3 ° 062 (088 ° 8) (56) Панталер Р,П ° Кинетический метод определения следов вольфрама и молибдена - ЖАХ, 1963, т, 18, Р 5, . с, 603-609 ° (54) СПОСОБ КИНЕТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА (57) Изобретение относится к способам кинетического определения вольфрама и может быть использовано для повышения чувствительности и изби!

Изобретение относится к способам определения микроколичеств вольфрамат иона и может быть использовано для анализа объеКтов окружающей среды, Целью изобретения является повы шение чувствительности и избирательности анализа по отношению к молибдену, Сущность способа заключается в последовательной обработке анализи руемой пробы ацетатным буферным раствором с рН 4,9»5,1, раствором кислой фосфатазы растительного происхожде ния до концентрации (3-6) ° 10 7 моль и раствором и-нитрофенилфосфата до концентрации (6-8) 10 1моль с последующей обработкой полученной смеси раствором щелочи до рН 9,5-12,0 и спектрофотометрированием образующегося при этом окрашенного продукта рательности анализа по отношению к молибдену различных объектов окру жающей среды. Б качестве индикаторной используют реакцию гидролиза п-нитрофенилфосфата, катапизируемую кислой фосфатазой растительного происхождения и ингибируемую вольфрамат« ионами, Отличительными признаками предлагаемого способа являются до» бавление к анализируемой пробе аце» татного буферного раствора с рН 4,95,1, раствора кислой .Фосфатазы до

: концентрации (3-6) )О:смоль, раствора и-нитрофенилфосфата до концентрации (6-8) 10 моль и через 7-10 мин пос — 4 ле начала реакции раствора щелочи до рН 9, 5 12,0 ° 6 табл, Ацетатный буферный раствор при» меняют для создания наи большей актив» ности кислой фосфатазы и повышения чувствительности определения вольфра мат-иона» Другие буферные растворы (цитратный, бифталатный) не позволя . ют достичь таких же высоких чувстви» тельности и активности. При рН 4,9

5, 1 активность кислой фосфатазы мак симальна, это приводит к повышению чувствительности определения» При рН (4,9 и > 5, 1 чувствительность определения резко уменьшается, Приме нение кислой фосфатазы растительного происхождения позволяет повысить чув ствительность и селективность определения, так как она наиболее чувствительна к влиянию вольфрамат-иона, В качестве источника фосфатазы можно использовать проростки пшеницы, кар» тофель Кислая фосфатаза является

1638618 коммерческим препаратом. Использование кислой фосфатазы в концентрации (3-6) 10 моль позволяет достичь,наи большей чувствительности определения наряду с высокой надежностью спектрофотометрирования и экономичностью анализа. и-Нитрофенилфосфат использован.в связи с тем, что кислая фос» фатаза при его гидролизе наиболее ак 10 тивна и чувствительна к нлиянию вольфрамат-иона, что приводит к повышению чувствительности определения„

Кроме того, контроль скорости реак ции гидролиза и-нйтрофенилфосфата отличается простотой и экспрессностью, При концентрации и-нитрофенил» фосфата, большей 6 -10 моль, дости- . гается максимальная скорость индика торной реакции, что способствует повы 20 шению чувствительности определени »

Повышение концентрации более 8-10 моль нецелесообразно в связи с увеличением расхода реагента, Время проведения реакции составляет 7»10 мин, так как 25 при этом достигается высокая оптическая плотность (0,5-0,7), что повы» шает чунстнительность определения, увеличение времени проведения реакции нецелесообразно, Щелочь необходи-30 ма для остановки реакции и создания щелочной среды, в кочорой бесцветный продукт реакции гидролиза - n-нитро» фенол - переходит в окрашенный и-иит рофенолят, При этом максимальная ин тенсивность окраски достигается при рН 9,5 12,0 Спектрофотометрирование максимально интенсивной окраски при водит к повышению чувствительности определения, 40

П р и и е р 1 ° В стеклянную про бирку с притертой пробкой последовательно, вводят 0,1 мп раствора вольфрамат иона концентрации

6 i10"4мкг/мп, 1,5 мл ацетатного бу д5 ферного раствора с рН 4,9, 0,2 мл

6 -10 М раствора кислой фосфатазы, 1,2 мл 2-1(Гз M раствора и-нитро фенилфосфета (все растворы. готовят на деионированной воде) и тщательно перемешивают, Общий объем смеси составляет 3,0 мп, В момент добавления а-нитрофенилфо сфата включают секундомер и через 10 мин после начала реакции останавливают ее введением 55

1,0 мл 0,5 И раствора гидроксида натрия до рН 9 ° 5, Измеряют опти» ческую плотность полученного раство ра при дпине волны 400 нм относи тельно раствора сравнения, содержащего все компоненты индикаторной ре» акции, кроме кислой фосфатазы, По данным ряда измерений с испальзова нием р азличных концентраций вол ьфра" мат-иона строят градуировочный гра« фик в координатах оптическая плот-. ность Aю - концентрация нолфраматиона, мкг/мл Чувствительность опре» деления в данном примере (2,1+10,3) х х 10 мкг/мл.

В табл,1 приведены примеры изуче» ния зависимости чувствительности анализа от рН среды, в табл,2 - от концентраций кислой фосфатазы, в табл,3 от п-нитрофенилфосфата, в табл 4 от времени проведения реакции, в табл,5 - от канечного рН реакционной смеси °

Предлагаемый способ используется для определения содержания вольфрамат-иона в солянокислых и аммонийноацетатных вытяжках из почв»

Пример 2 ° В три стеклянные пробирки спритертыми пробками вводят по 0,1 мп раствора почвенной вытяжки и 0,2 мл 6 10 M раствора кислой фосфатазы. Во вторую пробирку добав ляют 0,2 мп раствора вольфрамат»иона концентрации 3 ° 10 мкг/мп, à в тре тью пробирку - 0,5 мл раствора вольфрамат-иона концентрации

3 1 0 мкг/мл» Затем в первую пробирку вводят 1,5 мл, во вторую - 1,3 мп, в третью - 1:, 0 мп ацетатного буферного раствора с рН 4,9, Добавляют в пробирки по 1,2 мл 2 10 М раствора и нитрофенилфосфата Измерения Ilpo водят в условиях примера;1, По полу ченным данным строят график в коор динатах А „„., - концентрация добанки вольфр амат-иона, Параллельно оси абсцисс проводят прямую, соответст.вующую оптической плотности реакционной смеси при отсутствии вольфраматиона, Величина отрезка этой прямой, полученного при пересечении с.ней градуировочного графика, соответст вует содержанию вольфрамач»иона в анализируемом растворе

Правильность и воспроизводимость определения вольфрамата-иона проверена методом введено " найдено (табл,6) .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить определение

5 1638618 вольфрамат-иона в интервале 1 10

-5

I мкг/мп с нижней границей определяемых содержаний (2,1+0,3) 10 мкг/

/ип, Чувствительность возросла в

50 раз по сравнению с известным способом, Способ. достаточно селективен: воз можно определение 10 мкг/мл вольфрамат-иона на фоне десятикратного избытка молбидат-иона, стократного из» бытка ванадат иона и на фоне фосфатиона до соотношения воль@рамат-фосфат

1: 10000 ° Катионы и органические соединения не мешают определению 15 вольфрамат иова, Таблиц а 1

Пример р" ис х

Концентрация ки слой фосфатазы, х10

7 моль

Чувствительность..Концентрация п-нитрофенилфо с» фата, х10

Ф моль определения, х10 мкг/мл

1, 4,7

2 4,9

3 5,0

5,1

5 5,3

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

7,0

7,0

7.,0

7,0

7,0.

4,5

2,1

2,1

2,1

8,0

Таблица 2

$ ° 10 мкг/мп

Концентр ация кислой фосфат азы, х107, моль

Чув ствительность

Конце нтр а« ция и нит рофенип» фосфата, х10,моль

При pH > мер опре деле ния, х10

5 мк г/мл

1 4,9 1,0

2 4,9 3,0

3 4,9 6,0

4 4 9 7 0

5 4,9 10,0

6 49 110

7 4,9 12,0

4,0

2,1

2,1

2,1

2,1

2,8

3 5

1,6

1.,2

1,0

1,8

2,8

3,0

2,9

7,0

7,0

7,0

7,0

7,.0

7, 0

?, 0 фpрмулаиз обретения

Способ кинетического определения вольфрама по изменению скорости индикаторной реакции с измерением оптической плотности через определенный промежуток времени, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и избирательности анализа по отношению к молибдену, в качестве индикаторной исполь зуют реакцию гидролиза и-нитрофенил фосфата, - катализируемую кислой(фос фатазой растительного происхождения и ингибируемую вольфр амат-ионами, причем в анализируемую пробу последовательно вводят ацетатный буфер с рН 4,9-5,1, раствор кислой фосфатазы растительного происхождения до кон центрации (3-6) ° 10 моль, раствор и-нитрофенилфосфата до концентрации (6, ° 8) 10 моль, а оптическую плот» — 4 ность измеряют после добавления в ре»

20 акционную смесь через 7-10 мин после введения последнего реактива раство ра щелочи до рН 9,5-12, О»

163 861 8

Таблица 3

Пример

Ко нц ентр а ция и-нитроФенидфосфата, xl0, моль

Чувствительность опреде» ления, x l О, мкг/мп

Ко нце нтра-. ция кислой фо сфат азы, х10 7, модь рНиси

10,0

6,0

2,!

2,1

2 1

3,1

3,6

2,0

4,0

6,0

6,0

10,0

11,0

12,0

4,9

2 4,9

3 4,9

4 4,9

5 4,9

6- 4,9

7 4,9

Т аблиц а 4 онценч ация и слой осфатаы,х!0

7 моль и мин

Концентр а ция п-нит рофенилФосфата,.

x l O моль

Чувствитель ность определения, x l O, мкг/мд

При» мер

7,0

7,0

7,0

7,0

7,0

Таблиц а

РН ясам рП ухая

При мер

Концентра ция киедой фосфат азы, х10, модь

Чувствительность определения х10 мкг/мд

Концент« ация

-нитроФенидосфата, М!О,мол

7,0

7 0

7,0

7,0

7,0

7,О

7,0

15,0

8,0

2 5

2,1

2,!

2,6

6,9! 4,9

2 4,9

3 4 9

4 4,9

5 4,9

2

4

6

4,9

4,9

4,9

4,9

4,9

4 9

4,9

5

5,0

S 0

5,0

5,0

5 О

5,0

5,0

7,0

8,0

9,0

l0,0

l2 0 !

2,5

13,0

5,0

5,О

5,0

5,0

5,0

5,0

5 0

5,0

5,0

5,0

5,0

10,0

5 0

2,1

2э

2,1

163861 8

Т аблиц а 6

S 10, мкг/мл (х+ E) х10 мкг/мл

Найде но в пробе воль фр амат-иона, х10,мкг/мл

2,9+0,4

2, 9+О, 3

3,0+О, 3

3,0

3,0

3,0

2,6+0,3

3, 0+О, 7

3,3+0,4

3,0

3,0

3,0

Составитель Г.Цой

Техред Л,Олийнык

Корректор О.Ципле

Редактор А Лежнина

Заказ 924 Тир аж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Введено вол ьфр амат-иона, х10 мкг /мл

Найдено в пробе с до банлением вол ьфр амат2 иона, х10 мкг/мл

Соляно-ки слые вытяжки

5,9 3 0 0,16

10,6 7,7 0,12

8,1 591 0,10

Аммиачно ацетатные вытяжки

6,9 4,3 0,10

7,2 4,2 0,26

6,6 3,3 0,17