Хемилюминесцентный метод определения несимметричного диметилгидразина в водных объектах

  • В. В. Усин Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия
  • В. А. Пашинин Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет транспорта», Москва, Россия
  • Н. Ю. Ковалева Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-2664-9815
  • Е. Г. Раевская Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0003-3567-0509
  • А. В. Рощин Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-5963-0846
Ключевые слова: несимметричный диметилгидразин, хемилюминесценция, люминол, перманганат калия, экспресс-анализ.

Аннотация

Для оперативного контроля качества водных сред предложен хемилюминесцентный метод количественного определения несимметричного диметилгидразина (НДМГ) в водных объектах. В основе метода анализа НДМГ лежит определение расхода окислителя на нейтрализацию исследуемого вещества. В качестве окислителя использован перманганат калия, подкисленный концентрированной серной кислотой до рН = 1–2. На первом этапе перманганат калия реагирует с НДМГ, далее количество непрореагировавшего окислителя измеряется в ходе его реакции с люминолом методом хемилюминесценции. По результатам изменения интенсивности излучения света в реакции хемилюминесценции определяется концентрация окислителя в реакционной смеси, что позволяет количественно определить содержание НДМГ в пробе. Концентрацию НДМГ определяют по максимальной интенсивности свечения в системе люминол – подкисленный перманганат калия. Показано, что предлагаемый метод превосходит по точности измерений традиционный фотоколориметрический метод определения НДМГ. При этом хемилюминесцентная реакция позволяет значительно сократить продолжительность снятия показаний и ускорить обработку данных (продолжительность измерений не превышает 2,5 мин), т.е. обеспечить экспресс-анализ НДМГ в растворах в полевых условиях и в мобильных лабораториях.

Литература

Passport of National Project “Ecology” [in Russian]. http://www.mnr.gov.ru/activity/directions/natsionalnyy_proekt_ekologiya/ (accessed: 11.12.2019).

GOST [State Standard]. Water Quality. Terms and Definitions. М: IPK Izd. standartov, 2003 (Revised edition) [in Russian].

Methods and means of ensuring chemical safety. Ed. By A.V. Roshchin. M.: Buki Vedi, 2016. 356 p. [in Russian].

Malysheva A.G., Sotnikov E.E., Moskovkin A.S. // Gigiena i sanitariya [Hygiene and sanitation]. 2003. No. 5. P. 74 [in Russian].

Messineva E.M., Fetisov A.G., Manuilova N.B. // Ekologiya i promyshlennost’ Rossii [Ecology and Industry of Russia]. 2018. V. 22. No. 8. P. 55 [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.18412/1816-0395-2018-8-55-59.

Hazardous chemicals. Nitrogen-containing organic compounds. Handbook. Ed. by V.A. Filov and B.A. Kurlyandskiy. L.: Khimiya, 1992. P. 245 [in Russian].

Ivanova L.A. // Rossiya molodaya: peredovyie tekhnologii – v promeshlennost’ [Young Russia: advanced technologies into industry]. 2015. No. 3. P. 153 [in Russian].

Bugaev P.A., Antushevich A.E., Reinyuk V.L. et al. // Sovremennye problem nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education]. 2017. No. 4. P. 31 [in Russian].

Sanitary Regulations and Norms 1.2.2353-08. Carcinogenic factors and basic requirements for prevention of carcinogenic hazards. М.: Fed. tsentr gig. epidem. Rospotrebnadzora, 2011 (amended in 2015) [in Russian].

Tulupov P.E. et al. Chemical transformations of dimethylhydrazine in air and identification of the products. In: Air and soil pollution. М.: Gidrometeoizdat, 1991. P. 87 [in Russian].

Hygienic Standard 2.1.7.2735-10. Maximum permissible concentration (MPC) of 1,1-dimethylhydrazine (heptyl) in soil. М.: Rospotrebnadzor, 2010 [in Russian].

Hygienic Standard 2.1.5.1315-03. Maximum permissible concentrations (MPCs) of chemicals in water of water bodies for domestic and drinking water and cultural and domestic water use М.: 2003[in Russian].

Mestre Y.F., Zamora L.L., Calatayud J.M. // Luminescence. 2001. V. 16. No. 3. P. 213. DOI: 10.1002/bio.608.

Robards K., Worsfold P.J. // Anal. Chim. Acta. 1992. V. 266. No. 2. P. 147. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-2670(92)85040-D.

Dodeigne C., Thunus L., Lejeune R // Talanta. 2000. V. 51. No. 3. P. 415. DOI: https://doi.org/10.1016/S0039-9140(99)00294-5.

Marquette C.A., Blum L.C. // Anal. Bioanal. Chem. 2006. V. 385. P. 546. DOI: https://doi.org/10.1007/s00216-006-0439-9.

Roswell D.F., White E.H. // Methods in Enzymology. 1978. V. 57. P. 409. DOI: https://doi.org/10.1016/0076-6879(78)57038-9.

Golovina A.P., Levshin L.V. Chemical luminescent analysis of inorganic substances. М.: Khimiya, 1978. P. 248 [in Russian].

Albrecht H.O. Ueber die Chemiluminescenz des Aminophthal saure hydrazide // Z. Physik. Chem. 1928. V. 136. P. 321.

Harris L., Parker А.S. // J. Am. Сhem. Soc. 1935. V. 57. No. 10. P. 1939. DOI: https://doi.org/10.1021/ja01313a056.

Zellner C.N., Dougherty G. // J. Am .Сhem. Soc. 1937. V. 59. No. 12. P. 2580. DOI: https://doi.org/10.1021/ja01291a031.

Bernanose A. La chimiluminescence des hydrazides. Mecanisme du phenomene // Вull. Soc. France. 1951. V. 18. P. 329.

Bremer T. Le mechanisme de la chemiluminescence en solution // Bull. Soc. Chim. Belges. 1953. V. 62. P. 569.

Erdey L., Buzas I. // Anal. Chim. Acta. 1960. V. 22. P. 524. DOI: https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)88331-2.

White Е.Н., Bursey М.М. // J. Am. Chem. Soc. 1964. V. 86. No. 5. P. 941. DOI: https://doi.org/10.1021/ja01059a051.

White Е., Zafiriou О., Kagi Н. // J. Am. Chem. Soc. 1964. V. 86. No. 5. P. 940. DOI: https://doi.org/10.1021/ja01059a050.

Pan J., Huang Y., Shu W., Cao J. // Talanta. 2007. V. 71. No. 5. P. 1861. DOI: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2006.08.030.

Pilipenko A.T., Pyatnitskiy I.V. Analytical chemistry. М.: Khimiya. 1990. Part 1. 480 p. [in Russian].

Vinogradov A.P. Modern methods of analysis: Methods for studying chemical composition and structure of substances. In: To the 70th anniversary of acad. A.P. Vinogradov. М.: Nauka, 1965. 335 p. [in Russian].

Patent 2090863С1 Russian Federation, 1997.

Lebedeva M.I. Analytical chemistry and physicochemical methods of analysis. Tambov: Izd. TGTU, 2005. P. 67 [in Russian].

Buryak A.K., Serdyuk T.M., Ul’yanov A.V. // Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2011. V. 45. No. 4. P. 550. DOI: 10.1134/S0040579510051057.

Pestunova O.P., Elizarova G.L., Parmon V.N. // Zhurnal prikladnoi khimii [Journal of Applied Chemistry]. 1999. V. 72. No. 7. P.1147 [in Russian].

Опубликован
2019-12-26
Как цитировать
Усин, В. В., Пашинин, В. А., Ковалева, Н. Ю., Раевская, Е. Г., & Рощин, А. В. (2019). Хемилюминесцентный метод определения несимметричного диметилгидразина в водных объектах. Химическая безопасность, 3(2), 204 - 218. https://doi.org/10.25514/CHS.2019.2.16017
Раздел
Индикация и идентификация опасных веществ