Изображение на обложке

ТВЕРДОФАЗНО-СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА В ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ И ОТБЕЛИВАЮЩИХ СРЕДСТВАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИМЕТАКРИЛАТНОЙ МАТРИЦЫ

N. A. Gavrilenko, N. V. Saranchina, D. A. Fedan, M. A. Gavrilenko

Аннотация


Предложена комбинированная методика твердофазно-спектрофотометрического иодометрического определения пероксида водорода с использованием полиметакрилатной матрицы. В основе методики лежит реакция окисления иодид-иона пероксидом водорода в среде хлороводородной кислоты, которая сопровождается выделением иода. Иод в виде трииодида извлекают из раствора полиметакрилатной матрицей и фиксируют изменение ее светопоглощения при 365 нм, которое пропорционально концентрации пероксида водорода в растворе. Оптимальное время контакта фаз составляет 5 минут. Исследовано влияние добавки хлороводородной кислоты в анализируемый раствор на аналитический сигнал полиметакрилатной матрицы после ее контакта с раствором пероксида водорода. Показано, что максимальных значений сигнал достигает в диапазоне концентраций кислоты в растворе (3–5)∙10-3 М.  Оптимальная концентрация иодида калия в анализируемом растворе для протекания редокс-реакции составляет 0.06 %. При этой концентрации достигается наиболее широкий диапазон определяемых содержаний  с наименьшим пределом обнаружения пероксида водорода.  Описано влияние некоторых ионов на определение пероксида водорода. Разработанная методика позволяет количественно определять содержание пероксида водорода в диапазоне концентраций (15–130)∙10-5 % c пределом обнаружения 5∙10-5 %. Приведены результаты определения пероксида водорода в образцах дезинфицирующих и отбеливающих средств. Методика проста в исполнении и осуществима с помощью стандартного спектрофотометрического оборудования. Преимуществом разработанной методики определения пероксида водорода по сравнению с методом  иодометрического титрования является значительное повышение чувствительности определения, экспрессность, а также отсутствие потерь иода вследствие его летучести благодаря твердофазному экстрагированию.

Ключевые слова: полиметакрилатная матрица, пероксид водорода, твердофазная спектрофотометрия, дезинфицирующие средства, отбеливающие средства

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.2.010


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


REFERENCES

GOST R 56991-2016. Dezinfektologiia i dezinfektsionnaia deiatel'nost'. Khimicheskie dezinfitsiruiushchie sredstva i antiseptiki. Metod opredeleniia perekisi vodoroda [State Standart 56991-2016. Disinfectology and disinfection activities. Chemical disinfectants and antiseptics. Method for the determination of hydrogen peroxide]. Moskva, Standartinform [Moscow, Standartinform Publ.], 2016. 16 p. (in Russian).

Steinberg S.M. High-performance liquid chromatography method for determination of hydrogen peroxide in aqueous solution and application to simulated Martian soil and related materials. Environmental Monitoring and Assessment, 2013, vol. 185, no. 5, pp. 3749-3757.doi: 10.1007/s10661-012-2825-4.

Gimeno P., Bousquet C., Lassu N., Maggio A.-F., Civade C., Brenier C., Lempereur L. High-performance liquid chromatography method for the determination of hydrogen peroxide present or released in teeth bleaching kits and hair cosmetic products. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2015, vol. 107, pp. 386-393.doi: 10.1016/j.jpba.2015.01.018.

Ivanova A.S., Merkuleva A.D., Andreev S.V., Sakharov K.A. Method for determination of hydrogen peroxide in adulterated milk using high performance liquid chromatography. Food Chemistry, 2019, vol. 283, pp. 431-436.doi: 10.1016/j.foodchem.2019.01.051.

Magro M., Baratella D., Pianca N., Toninello A., Grancara S., Zboril R., Vianello F. Electrochemical determination of hydrogen peroxide production by isolated mitochondria: A novel nanocomposite carbon-maghemite nanoparticle electrode. Sensors and Actuators, B: Chemical, 2013, vol. 176, pp. 315-322.doi: 10.1016/j.snb.2012.09.044.

Wang Y., Cao W., Zhuang Q., Ni Y. Electrochemical Determination of Hydrogen Peroxide Using a Glassy Carbon Electrode Modified with Three-Dimensional Copper Hydroxide Nanosupercages and Electrochemically Reduced Graphene Oxide. Analytical Letters, 2018, vol. 51, no. 15, pp. 2441-2456.doi: 10.1080/00032719.2018.1428986.

Azevedo G.C., Castro R.H.S., Matos M.A.C., Matos R.C. Amperometric Determination of Hydrogen Peroxide in Whitening Gels Using Boron-doped Diamond Electrode. Analytical sciences, 2018, vol. 34, no. 8. pp. 913-917.doi: 10.2116/analsci.17P491.

Afsar H., Apak R., Tor I. Spectrophotometric determination of hydrogen peroxide using tris(1,10-phenanthroline)iron(II). Analyst, 1990, vol. 115, no 1. pp. 99-103. doi: 10.1039/AN9901500099.

Odo J., Inoguchi, M., Ohira S., Tsukikawa S., Aramaki M., Matsuhama S., Taito M., Takayama A. Spectrophotometric determination of hydrogen peroxide, glucose, Uric Acid, and cholesterol using peroxidase-like activity of an Fe(III) complex of thiacalix[4]arenetetrasulfonate attached to an anion-exchanger. Analytical Sciences, 2013, vol. 29, no. 11, pp. 1041-1048.doi: 10.2116/analsci.29.1041.

Morosanova E.I., Belyakov M.V., Zolotov Y.A. Silica-titania xerogels: Solid-phase spectrophotometric and field test determination of hydrogen peroxide in disinfectants. Journal of Analytical Chemistry, 2012, vol. 67, no. 2. pp. 151-155. doi: 10.1134/S1061934812020086.

Cai H., Liu X., Zou J., Xiao J., Yuan B., Li F., Cheng Q. Multi-wavelength spectrophotometric determination of hydrogen peroxide in water with peroxidase-catalyzed oxidation of ABTS. Chemosphere, 2018, vol. 193, pp. 833-839. doi: 10.1016/j.chemosphere.2017.11.091.

Rodionov P.V., Alieva E.A., Sergeeva E.A., Veselova I.A., Shekhovtsova T.N. Determination of hydrogen peroxide and organic peroxides in micellar and aqueous–organic media using a spectrophotometric biosensor based on horseradish peroxidase. Journal of Analytical Chemistry, 2016, vol. 71, no. 9, pp. 932-943. doi: 10.1134/S1061934816090148.

Endo T., Yanagida Y., Hatsuzawa T. Quantitative determination of hydrogen peroxide using polymer coated Ag nanoparticles. Measurement, 2008, vol. 41, no. 9, pp. 1045-1053. doi: 10.1016/j.measurement.2008.03.004.

Sang Y., Zhang L., Li Y.F., Chen L.Q., Xu, J.L., Huang, C.Z. A visual detection of hydrogen peroxide on the basis of Fenton reaction with gold nanoparticles. Analytica Chimica Acta, 2010, vol. 659, no. 1-2, pp. 224-228. doi: 10.1016/j.aca.2009.11.031.

Gavrilenko N.A., Saranchina N.V., Gavrilenko M.A. Colorimetric sensor based on silver nanoparticle – Embedded polymethacrylate matrix. Advanced Materials Research, 2014, vol. 1040, pp. 923-927. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1040.923.

Basiri S., Mehdinia A., Jabbari A. A sensitive triple colorimetric sensor based on plasmonic response quenching of green synthesized silver nanoparticles for determination of Fe2+, hydrogen peroxide, and glucose. Colloids and Surfaces A, 2018, vol. 545, pp. 138-146.doi: 10.1016/j.colsurfa.2018.02.053.

Amelin V.G., Kolodkin I.S., Irinina Yu.A. Test method for the determination of hydrogen peroxide in atmospheric precipitation and water using indicator papers. Journal of Analytical Chemistry, 2000, vol. 55, no. 4, pp. 374-377. doi: 10.1007/BF02757775.

Egorova L.S., Teslina O.A.[Test method for the determination of hydrogen peroxide reagent indicator strips]. Izvestiia Altaiskogo gosudarstvennogo universiteta [Izvestiya of Altai State University], 2009, no. 3, pp. 73-74 (in Russian).

Xu Z., Xu Z., Jiang F., Zhou F., Xu H., Ruan X. Determination of hydrogen peroxide using novel test strips based on plastic microcapillary film. Analytical Methods, 2017, vol. 9, no. 21. pp. 3230-3236. doi: 10.1039/c7ay00584a.

Mathew S.B., Pillai A.K., Gupta V.K. Spectrophotometric determination of hydrogen peroxide using leucocrystal violet in micellar medium. Journal of Dispersion Science and Technology, 2009, vol. 30, no. 5, pp. 609-612. doi: 10.1080/01932690802597913.

Narayana B., Sreekumar N.V., Shetty D.N. A rapid and sensitive spectrophotometric method for the determination of hydrogen peroxide by using a redox reaction. Oxidation Communications, 2013, vol. 36, no. 2, pp. 415-421.

Sanders J., Laurent U., Huguette S. Optimized Assay for Hydrogen Peroxide Determination in Plant Tissue Using Potassium Iodide. Am. J. Anal. Chem., 2014, vol. 5, no. 11, pp. 730-736. doi:10.4236/ajac.2014.511081.

Trokhimenko A.Iu., Zaporozhets O.A., Trokhimenko O.M. [Iodometric determination of hydrogen peroxide by the combined spectrophotometric method].Ukrainskii khimicheskii zhurnal [Ukrainian chemical journal], 2014, vol. 80, no. 5, pp. 103-107(in Russian).

Gavrilenko N.A., Saranchina N.V., Fedan D.A., Gavrilenko M.A. Solid-phase spectrophotometric iodometric determination of nitrite and selenium(IV) using a polymethacrylate matrix. Journal of Analytical Chemistry, 2017, vol. 72, no. 5, pp. 546-550. doi: 10.1134/S1061934817030054.

GOST 177-88 Vodoroda perekis'. Tekhnicheskie usloviia. [State Standart 177-88. Hydrogen peroxide. Technical conditions] Moskva, Standartinform [Moscow, Standartinform Publ.], 2008. 8 p. (in Russian).

Mokrousov G.M., Gavrilenko N. Electroconductivity of poly(methylmethacrylate) modified with metal ions. Russian J. Physical Chem. A, 1996, vol. 70, no. 1, pp. 150-151.

Fedan D.A., Saranchina N.V., Gavrilenko N.A., Proskurnin M.A. [Solid-phase spectrophotometric iodometric determination of iodate in food salt using а polymethacrylate matrix]. Analitika i kontrol [Analytics and control], 2018, vol. 22, no. 1. pp. 69-74. doi: 10.15826/analitika.2018.22.1.009 (in Russian).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.