Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
В настоящее время используемые в России средства индикации в экспрессных методах анализа для контроля окружающей среды имеют большой разброс по точности определения вредных веществ. При внедрении новых средств визуальной индикации необходимо экспериментально показать, что они пригодны для решения предполагаемых задач с минимальной погрешностью результатов анализа концентрации ионов загрязняющих и опасных веществе. В статье рассмотрены твердофазные цветные индикаторы многоразового использования на основе сополимеров стирола и дивинилбензола, содержащие в своей структуре хромогенные группы, и оценена возможность их использования на практике после оцифровки цвета и оценки точности методик экспрессного анализа на ряде водных объектов для выявления их токсико-экологического состояния.
твердофазные индикаторы, макеты шкал, цветовоспроизведение, токсикометрия, контроль качества окружающей среды, экологический контроль, контроль биосферы.
1. Методы экспрессного анализа содержания вредных веществ
В настоящее время в практике экспрессного анализа количественного содержания различных веществ в окружающей среде широко востребованы малогабаритные устройства, работающие на источниках питания (аккумуляторах, батарейках), рассчитанных на 100–400 ч работы. Однако малогабаритные рН-метры имеют ряд недостатков, сокращающих область их применения. Использование электрода с пластиковой мембраной не позволяет проводить измерение в горячих растворах, в агрессивных средах, органических растворителях, а также они должны в дальнейшем утилизироваться как отработавшие приборы.
Для выпускаемых в широком ассортименте комплектов для экспрессного анализа различных ионов на бумажном носителе характерен большой разброс погрешности при определении вредных веществ. Для бумаг одноразового использования погрешность составляет 5–50%, а для трубок с наполнителем, пропитанным индикатором, 5–20% [1]. Для желатиновых пленок, модифицированных металлоиндикатором, относительная погрешность тест-определения суммы металлов по визуальной шкале не превышает 30% [2]. Описан метод определения суммарного количества в воде Pb(II), Mn(II), Co(II), Ni(II), Cd(II), Cu(II) и Zn(II), основанный на сочетании сорбционно-спектроскопического и визуально-тестового методов с использованием реагентной индикаторной бумаги с ковалентно закрепленным формазаном [3]. Формально производными неизвестного в свободном виде формазана являются соединения с общей формулой R1N=N–CR2=N–NHR3 [3].
1. Патент RU 2489715 Способ определения монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством (опубл. 2013). Островская В.М., Сергеев С.М., Шарапа О.В. Опубликовано 10.08.2013.
2. Решетняк Е.А., Никитина Н.А., Логинова Л.П. и др. Протолитические и комплексообразующие свойства индикаторов в среде желатинового геля. // Вестник Харьковского национального университета. 2005. № 669. Химия. Вып.13(36). С. 67–82.
3. Решетняк Е.А., Шевченко В.Н., Островская В.М. и др. Индикаторная бумага для определения суммарного содержания тяжелых металлов в водных средах. // Вода: химия и экология. 2015. №2. С. 65–71. Рубрика: Аналитические методы и системы контроля качества воды.
4. Патент RU 2284520 Реагентная индикаторная бумага для определения алюминия (опубл.2006). Островская В.М., Золотов Ю.А., Цыганков А.В., Прокопенко О.А., Маньшев Д.А.
5. Цыганков А.В. Диссертация, к.х.н., код специальности ВАК: 02.00.02, специальность: Аналитическая химия, год защиты:2010, канд.хим наук, 119 с.
6. Решетняк Е.А., Никитина Н.А. Влияние материала носителя на предел обнаружения при визуальном тестировании // Вестник Харьковского национального университета. Химия. 2007. Т.15 (38), № 770. С.119–125.
7. Решетняк Е.А., Холин Ю.В., Шевченко В.Н. Построение цветовых шкал для визуальной колориметрии. Представление результатов анализа. // Методы и объекты химического анализа. 2011. Т. 6. № 4. С. 188-197.
8. Васенко А.Г., Верниченко А.А., Верниченко-Цветков Д.Ю. Некоторые аспекты построения оценочных шкал экологических классификаций поверхностных вод // Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2013. Вып.8. С. 146–153.
9. Иванов В.М., Кузнецова О.В. Химическая цветометрия: возможности метода, области применения и перспективы. // Успехи химии. 2001. Т. 70. Вып. 5. С.411–428.
10. Белов Н.П., Грисимов В.Н., Яськов А.Д. Лабораторный спектрометр для исследования коэффициента отражения и определения параметров цветности диффузно отражающих объектов / Известия вузов / Приборостроение. 2010. № 7. С. 74–78.
11. Авт. свид. SU №1392073, (опубл. 1988). Сшитый сополимер стирола и дивинилбензола, содержащий хромогенную группу в качестве рН-индикатора среды для визуального контроля. Ягодин Г. А., Черкасова Т. А., Лейкин Ю. А. и др. БИ № 16 от 30.04.88, с.120.
12. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник — Л.: 1985. С. 465–466.
13. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно-допустимых концентраций вредных веществ в водных объектах рыбохозяйственного значения от 09.02.2010 г. Федеральное агентство по рыболовству. Номер регистрации № 16326.
14. Лейкин Ю.А. Физико-химические основы синтеза полимерных сорбентов / Ю.А. Лейкин. — М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. — 413 с.
15. Линник П.Н. Содержание лабильной фракции металлов в поверхностных водах как важный элемент при оценке их потенциальной токсичности // Гидробиологический журнал. — 2010. — Т.46, № 6, с. 90–105.
