ВВЕДЕНИЕ 6
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Предварительное концентрирование при анализе методом ВЭЖХ 8
1.2. Экстракция органических соединений как метод концентрирования. . 10
1.2.1. Экстракция гидрофобными растворителями 14
1.2.2. Экстракция гидрофильными растворителями 14
1.3. Особенности ацетонитрила 17
1.3.1. Ацетонитрил как элюент 17
1.3.2. Ацетонитрил как экстрагент 20
1.4 Объекты исследования: фенол, бенз(а)пирен 24
1.5. ДИРФ-режим в хроматографии 26
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 28
2.1. Реагенты и оборудование 28
2.2. Методика проведения хроматографического анализа 28
2.3. Методика проведений экстракций гидрофобными растворителями 29
2.4. Нахождение критических значений содержания ацетонитрила для
расслаивания системы ацетонитрил - водно-солевой раствор 29
2.5. Методика проведения экстракций ацетонитрилом 29
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ 31
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36
Органические загрязнители и супертоксиканты (высокотоксичные вещества) к которым относятся и многие ароматические соединения, такие, например, как фенол и бенз(а)пирен, обладают низким значением ПДК и требуют особых чувствительных и прецизионных методов для их обнаружения. Зачастую, такие вещества требуют также предварительного концентрирования, пробоподготовка для их обнаружения может быть трудоемкой и продолжительной.
Одним из методов концентрирования является экстракция, а методом анализа и контроля - метод ВЭЖХ. Широко используемый в качестве элюента в ОФ ВЭЖХ ацетонитрил, может быть неплохим гидрофильным экстрагентом, удобным для последующего анализа методом жидкостной хроматографии, минуя этап реэкстракции, необходимый при использовании гидрофобных реагентов.
В литературе имеется ряд работ, посвященных применению ацетонитрила как экстрагента с сульфатом аммония в качестве высаливателя. В ОФ ВЭЖХ часто используется дигидрофосфат калия, для создания необходимого значения рН или в ДИРФ режиме. Представляется интересным оценить комбинацию ацетонитрила с дигидрофосфатом калия для концентрирования с последующим определением методом жидкостной хроматографии.
Главной целью работы является установление возможности использования ацетонитрила в экстракции ароматических соединений при последующем их анализе методом ВЭЖХ.
Задачами дипломной работы являлись:
- ознакомление литературы по методам экстракции при пробоподготовке и концентрировании, в том числе при анализе методом жидкостной хроматографии;
- определение критического содержания ацетонитрила, при котором происходит расслаивание системы ацетонитрил-водно-солевой раствор;
- ВЭЖХ контроль за количественными характеристиками процесса экстракции.
По анализу литературных данных были изучены методы экстракции при пробоподготовке и концентрировании, в том числе при анализе методом жидкостной экстракции.
Было определено критического содержание ацетонитрила, при котором происходит расслаивание системы ацетонитрил - водно-солевой раствор (дигидрофосфат калия), на основе которого была выбрана оптимальная концентрация соли для водно-ацетонитрильного раствора.
Также был произведен ВЭЖХ контроль за количественными характеристиками процесса экстракций, на основе которых сделан вывод, что ацетонитрил для экстракций является лучшим экстрагентом ароматических соединений для последующего определения методом ВЭЖХ.
Система ацетонитрил - дигидрофосфат калия может быть использована для концентрирования ароматических соединений с последующим определением методом ВЭЖХ или другими методами, минуя реэкстракцию.
1. Другое Ю.С., Родин А.А. Анализ загрязненной почвы и опасных отходов : практическое руководство. : Бином. Лаборатория знаний, 2013. С. 13-15.
2. Хлудков С.С. Диффузия примесей в арсениде галлия, диффузионные структуры и приборы // Вестник Томского государственного университета. 2005. С. 84-94.
3. Карпов Ю.А., Савостин Ю.А. Методы пробоотбора и пробоподготовки : Бином. Лаборатория знаний, 2015. С. 130-235.
4. Прохорова Г.В. Адсорбционная инверсионная вольтамперометрия: анализ природных и биологических объектов / Г.В. Прохорова, В.М. Иванов, Д.А. Бондарь // Вестник Московского университета - 1998. - С. 219-223.
5. Васильева И.Е. Сорбционно-атомно-эмиссионное определение золота, платины и палладия в горных породах и рудах с использованием сорбента ПСТМ-ЗТ / И.Е. Васильева, Ю.Н. Пожидаева, Н.Н. Власова, М.Г. Воронков, Ю.А. Филипченко // Аналитика и контроль. - 2010. - Т.14. №1 - С. 16-24.
6. Залов А.З. Эктракционно-фотометрическое определение марганца (II) о-гидрокситиофенолом и аминофенолами / А.З. Залов // Вестник Санкт-Петербургского университета. - 2015. - С. 61-71.
7. Falter R. Determination of mercury species in natural waters at picogram level with on-line RP C18 preconcentration and HPLC-UV-PCO-CVAAS / R. Falter, H. E Scholer // Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry. - 1995. - P. 34-38.
8. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика) : учебник для вузов. Книга 1, 2001. С. 240-263.
9. Основы аналитической химии (под ред. Ю.А. Золотова) / Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И.Фадеева и др. : учебник для вузов, 1999. - С. 219-238.
10. Mehrorang Ghaedi. Application of Optimized Vortex-Assisted Surfactant- Enhanced DLLME for Preconcentration of Thymol and Carvacrol, and Their Determination by HPLC-UV: Response Surface Methodology / Mehrorang Ghaedi, Mostafa Roosta, Saeid Khodadoust and Ali Daneshfar // Journal of Chromatographic Science. - 2015. - P. 2-10.
11. Donato M.G. The determination of non-steroidal antiinflammatory drugs in pharmaceuticals by capillary zone electrophoresis and micellar electrokinetic capillary chromatography / M.G. Donato, W. Baeyens, W. Van Den Bossche, P. Sandrab // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis Vol.12 №1. - 1994. - P. 21-26.
12. Артеменко А.И., Тикунова И.В., Ануфриев Е.К. Практикум по органической химии: учеб. пособие для студентов. М. : Высшая школа - 1983. - С. 37.
13. Коренман Я.И. Экстракция органических соединений / Я.И. Коренман // Соросовкий образовательный журнал. - 1997. - №1 - С. 40-44.
14. Методы разделения и концентрирования : методическое пособие для специального курса. : МГУ имени Ломоносова ; Москва. 2008. С.29¬45.
15. Коренман Я.И. Коэффициенты распределения органических соединений : справочник. изд- во Воронеж. гос. ун-та ; Воронеж. 1992. С. 336.
16. Мокшина Н.Я. Моделирование процесса экстракции ароматических аминокислот в анализе фармацевтических препаратов. / Н.Я. Мокшина, С.И. Нифталиев, О.А. Пахомова // Фундаментальные исследования. - 2007. - №2 - С. 21-24.
17. Егуткин Н.Л. Экстракция фенола из водных растворов метил-трет- бутиловым спиртом / Н.Л. Егуткин, А.М. Сыркин // Нефтегазовое дело: электронный научный журнал. - 2014. - №1 - С. 193-205.
18.Золотов Ю.А., Кузьмин Н.М. Экстракционное концентрирование - Л. : Химия. 1971. 28 с.
19. Павлов О. С., Карсаков С. А., Павлов С. Ю. Развитие процессов разделения С4-углеводородов и очистки 1,3-бутадиена // Теоретические основы химической технологии. - 2011. - Т. 45. - №. 6. - С. 669-678.
20. Рудаков О.Б. Спутник хроматографиста: методы жидкостной хроматографии : Водолей ; Воронеж. 2004. 528 с.
21. Rowlen K.L. Raman spectroscopic study of solvation structure in acetonitrile / water mixtures / K.L. Rowlen, J.M. Harris // Anal. Chem. — 1991 — V.63, №10. — Р. 964-969.
22. Zarzycki P. K. Acetonitrile, the polarity chameleon / P.K. Zarzycki, M. B. Zarzycka , M. M. Sl^czka //Analytical and Bioanalytical Chemistry. — 2010 — V. 397, №3. — Р. 905-908.
23. Pence D.N. Liquid-liquid equilibrium of the acetonitrile - water system for protein purification / D.N. Pence, Gu Tingyue //Separations Technology. - 1996 — V. 6, № 4 — Р. 261-264.
24. Tingue Gu. Phase separation of acetonitrile - water mixture in protein purification / Gu Tingue, Gu Yesong, Zheng Yizhou // Separations Technology. — 1994 — V. 4, № 4 — Р. 258-260.
25. Изотермы коэффициентов проницаемости бинарных подвижных фаз для жидкостной хроматографии / О.Б. Рудаков [и др.] // Журнал физической химии. — 2009 — Т. 83, № 11 — С. 2165-2168.
26. Жидкостная экстракция смешанными растворителями. Применение в
химическом анализе фенолов / Е.А. Хорохордина [и др.]. —
Saarbruken: LAP Lambert Academic Publishing, 2012 - 240 с.
27. Низкотемпературная жидкостная экстракция как способ пробоподготовки фенолов для анализа методом обращенно-фазовой ВЭЖХ / Е.А. Подолина [и др.] // Журнал аналитической химии. — 2010 — Т. 65, № 2 — С. 121-123.
28. Рудакова Л.В. Экстракционно-хроматографическое и экстракционное фотоколориметрическое определение парацетомола в суспензии «Парацетомол детский» / Л.В. Рудакова, Е.А. Хорохордина // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2011. - Вып.4. - С. 572-574.
29. Хорохордина Е.А. Поверхностное и межфазное натяжение в компонентах экстракционной системы ацетонитрил - водно-солевой раствор / Е.А. Хорохордина, О.Б. Рудаков, А.М. Черепахин, И.В. Дубова // Конденсированные среды и межфазные границы Том 11. - 2009. - Вып.4. - С. 344-348.
30. Смирнова Л.А. Особенности пробоподготовки для метода высокоэффективной жидкостной хроматографии количественного определения малорастворимых соединений / Л. А. Смирнова, А. А. Озеров, Е. А. Сучков, А. Ф. Рябуха, К. А. Кузнецов // Волгоградский научно-медицинский журнал 2. - 2013. - С. 14-16.
31. Войкина А.В. Пробоподготовка QUECHERS при определении пестицидов различных химических классов / А.В. Войкина, Л.А. Бугаев // Научный журнал КубГАУ. - 2017. - № 132(08) - С. 1- 11.
32. Подолина Е.А. Экстракционно-экспериментальные способы
определения фенолов в конденсированных средах / Е.А. Подолина, Е.Н. Грошев, О.Б. Рудаков // Конденсированные среды и межфазные границы Том 13. - 2011. - №1 - С. 72-79.
33.Чибисова Н. В. Практикум по экологической химии //Калининград: Изд.-во. Калининградский университет. - 1999. - 113 с.
34. Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды / А.Д. Смирнов. - Л. : Химия, 1982. 168 с.
35. Киселева М.А. Изучение возможности извлечения фенола и щавелевой кислоты из водных растворов природными сорбентами / М.А. Киселева, Л.Б. Наумова, Л.Н. Гаева // Вестник ТГАСУ. - 2014. - №1 - С. 109-118.
36. Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах. Л.: Химия, 1982. 214 с.
37.Определение нормируемых компонентов в природных и сточных водах. Под ред. М.М. Сенявина, Б.Ф. Мясоедова. М.: Наука. 1987. 199с.
38. Коренман Я. И. Экстракция фенолов. Горький: Волго-вятское книжное издательство, 1973. 216 с.
39. Коренман Я.И., Сельманщук Н.Н. Экстракционное
концентрирование примесей органических соединений из природных и сточных вод // Журн. аналит. химии. - 1988. - Т.153, Вып.4. - 592 с.
40. Горобцова О.Н. Содержание 3, 4-бенз(а)пирена в растительности, расположенной в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС / О.Н. Горобцова, О.Г. Назаренко, Т.М. Минкина, Н.И. Борисенко // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. - 2006. - №. 3. - С. 63-66.
41. Сироджидинов Ш.А. Бензапирен как основной загрязнитель воздуха / Ш.А. Сироджидинов, М.С. Нигматов // Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении: сборник трудов VII Всероссийской научно-практической конференции для студентов и учащейся молодежи, г. Юрга, 7-9 апреля 2016 г. Т. 2. - Томск, 2016. - Изд-во ТПУ, 2016. - Т. 2. - С. 481-484.
42. Сапрыкин Л.В. Динамическое модифицирование в практике ВЭЖХ // Химический анализ. - 2005. - №. 1. - С. 20-36.