Изображение на обложке

ИСП-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ ОЛОВА В ВОДАХ АЗОВСКОГО И ЧЕРНОГО МОРЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНИКИ ГЕНЕРАЦИИ ГИДРИДОВ

Z. A. Temerdashev, P. G. Abakumov, D. D. Abakumova

Аннотация


Рассмотрена возможность определения суммарного содержания олова в водах Азовского и Черного морей с использованием техники генерации гидридов. Проведена оптимизация условий генерации гидридов олова для последующего определения методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-АЭС) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). При изучении матричного влияния компонентов установлено, что переходные металлы Ni2+, Co2+, Cu2+ и Fe3+ снижают аналитический сигнал олова. Изучена возможность нивелирования влияния переходных металлов различными связывающими маскирующими агентами (L-цистеином, ЭДТА, винной кислотой, иодидом калия и тиокарбамидом), из которых наибольшую эффективность показал L-цистеин. В оптимизированных условиях анализа установлены пределы определения неорганического олова в модельных водах, составившие вне зависимости от уровня солености 0.05 и 0.03 мкг/дм3 для ИСП-АЭС и ИСП-МС, соответственно. Оценена возможность определения олова в водах с применением техники генерации гидридов, когда аналит присутствует в форме оловоорганических соединений. Показано, что для ИСП-спектрометрического определения аналита с генерацией гидридов в воде, содержащей оловоорганические соединения, требуется СВЧ-минерализация образцов. Удовлетворительную сходимость результатов анализов наблюдали при определении суммарного содержания олова в морских водах в диапазонах концентраций 0.05-2.00 и 0.03-2.00 мкг/дм3 для ИСП-АЭС и ИСП-МС, соответственно. Разработанные методики применили при определении олова в водах Азовского и Черного морей, суммарные содержания аналита в них составили 0.15 и 0.23 мкг/дм3, соответственно.

Ключевые слова: генерация гидридов, олово, оловоорганические соединения, морская вода, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, СВЧ-минерализация

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.2.002


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


REFERENCES

Ochiai E.-I. Toxicity of heavy metals and biological defense: principles and applications in bioinorganic chemistry-VII. Journal of Chemical Education, 1995, vol. 72, no. 6, pp. 479-484. doi: 10.1021/ed072p479

Prikaz Ministerstva sel'skogo hoziaistva RF ot 13 dekabria 2016 g. № 552 (red. ot 10.03.2020) «Ob utverzhdenii normativov kachestva vody vodnykh ob"ektov rybohoziaistvennogo znacheniia, v tom chisle normativov predel'no dopustimykh koncentracii vrednykh veshchestv v vodakh vodnykh ob"ektov rybohoziaistvennogo znacheniia» [Order of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation of December 13, 2016 No. 552 (as amended on 03/10/2020) "On approval of water quality standards for fishery water bodies, including standards for maximum permissible concentrations of harmful substances in the waters of fishery water bodies"]. 2017. 153 p. (in Russian).

Cole R. F., Mills G. A., Parker R., Bolam T., Birchenough A., Kröger S., Fones G.R. Trends in the analysis and monitoring of organotins in the aquatic environment. Trends in Environmental Analytical Chemistry, 2015, vol. 8, pp. 1-11. doi: 10.1016/j.teac.2015.05.001.

Bakirdere S., Aydin F., Bakirdere E. G., Titretir S., Akdeniz İ., Aydin I., Yildirim E., Arslan Y. From mg/kg to pg/kg levels: A story of trace element determination: A review. Applied Spectroscopy Reviews, 2011, vol. 46, no. 1, pp. 38-66. doi: 10.1080/05704928.2010.520179.

Karandashev V.K., Leikin A.Yu., Khvostikov V.A., Kutseva N.K., Pirogova S.V. [Analysis of water using mass spectrometry with inductively coupled plasma]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics of materials], 2015, vol. 81, no. 5, pp. 5-18 (in Russian).

Pupyshev A.A., Jepova E.N. [Spectral interference of polyatomic methods in the method of mass spectrometry with inductive-structures plasma]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2001, vol. 4, pp. 335-369 (in Russian).

Evans E.H., Giglio J.J. Interferences in inductively coupled plasma mass spectrometry. A review. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 1994, vol. 8, pp. 1-18. doi: 10.1039/JA9930800001.

Biata N.R., Mashile G.P., Ramontja J., Mketo N., Nomngongo P. N. Application of ultrasound-assisted cloud point extraction for preconcentration of antimony, tin and thallium in food and water samples prior to ICP-OES determination. Journal of Food Composition and Analysis, 2019, vol. 76, pp. 14-21. doi: 10.1016/j.jfca.2018.11.004.

Feizbakhsh A., Panahi H., Makavipour F., Moniri E., Nezhati M. Preconcentration of tin in environmental and biological samples by ion exchange using modified Amberlite XAD-2. Toxicological and Environmental Chemistry, 2013, vol. 95, no. 10, pp. 1650-1658. doi: 10.1080/02772248.2014.901329.

Abakumova D.D., Temerdashev Z.A., Abakumov P.G. [Capabilities and limitations of tin direct determination using the spectrometry methods with inductively coupled plasma in Azov and Black Sea waters]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2021, vol. 25, no. 2, pp. 84-97. doi: 10.15826/analitika.2021.25.2.007 (in Russian).

Temerdashev Z.A., Abakumov P.G., Abakumova D.D. [ICP-spectrometric determination of the total tin content in the water of the Azov and Black Seas]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2022, vol. 26, no. 1, pp. 64-74. doi: 10.15826/analitika.2022.26.1.009 (in Russian).

Farı́as S., Rodrı́guez R., Ledesma A., Batistoni D., Smichowski P. Assessment of acid media effects on the determination of tin by hydride generation-inductively coupled plasma atomic emission spectrometry Microchemical Journal, 2002, vol.73, pp. 79-88. doi: 10.1016/S0026-265X(02)00054-1.

Pohl P. Hydride generation – recent advances in atomic emission spectrometry. Trends in Analytical Chemistry, 2004, vol. 23, no. 2, pp. 87-101. doi: 10.1016/S0165-9936(04)00306-1.

Grotti M., Lagomarsino C., Frache R. Multivariate study in chemical vapor generation for simultaneous determination of arsenic, antimony, bismuth, germanium, tin, selenium, tellurium and mercury by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2005, vol. 20, pp. 1365-1373. doi: 10.1039/B510803A.

Kumar A., Riyazuddin P. Chemical interferences in hydride-generation atomic spectrometry. Trends in Analytical Chemistry, 2010, vol. 29, no. 2, pp. 166-176 doi: 10.1016/j.trac.2009.12.002.

Dědina J., Tsalev D. L. Hydride Generation Atomic Spectrometry. Chichester [England]; New York: John Wiley, 1995, 544 p.

Pitzalis E., Mascherpa M. C., Onor M., D'Ulivo A. Mechanisms involved in stannane generation by aqueous tetrahydroborate (III) Role of acidity and L-cysteine. Spectrochimica Acta. Part B: Atomic Spectroscopy, 2009, vol. 64, pp. 309-314. doi: 10.1016/j.sab.2009.02.011.

GOST R 56219–2014. Voda. Opredelenie soderzhaniia 62 elementov metodom mass-spektrometrii s induktivno-sviazannoi plazmoi [State Standard 56219–2014. Water. Determination of 62 elements by inductively coupled plasma mass spectrometry]. Moscow, Standartinform Publ., 2015, 32 p. (in Russian).

Thomaidis N.S., Stasinakis A.S., Gatidou G., Morabito R., Massanisso P., Lekkas T. D. Occurrence of organotin compounds in the aquatic environment of Greece. Water, Air, and Soil Pollution, 2006, vol, 181, no. 1-4, pp. 201-210. doi:10.1007/s11270-006-9293-9.

GOST 31960–2012. Voda. Metody opredeleniia toksichnosti po zamedleniiu rosta morskikh odnokletochnykh vodoroslei Phaeodactylum tricornutum Bohlin i Sceletonema costatum (Greville) [State Standard 31960–2012. Water. Methods for the determination of toxicity by the growth retardation of marine unicellular algae Phaeodactylum tricornutum Bohlin and Sceletonema costatum (Greville) Cleve], Moscow, Standartinform Publ., 2014, 40 p. (in Russian).

Specification sheet: iCAP 7400 ICP-OES. For routine analysis requirements and mid-range sample throughput. Available at: https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/ CMD/Specification-Sheets/PS-43230-ICP-OES-iCAP-7400-PS43230-EN.pdf (Accessed 25 February 2022).

Pohl P., Sturgeon R.E. Simultaneous determination of hydride- and non-hydride-forming elements by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Trends in Analytical Chemistry, 2010, vol. 29, no. 11, pp. 1376-1389. doi: 10.1016/j.trac.2010.07.015.

Eksperiandova L.P., Belikov K.N., Khimchenko S.V., Blank T.A. [Once again on the limits of detection and determination]. Zhurnal analiticheskoy khimii [Journal of analytical chemistry], 2010, vol. 65, no. 3, pp. 229-234 (in Russian).

Tomoko V. Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS: Typical limits of detection. Available at: http://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures/TN-43427-ICP-MS-Detection-LimitsiCAP-RQ-TN43427-EN.pdf (Accessed 25 February 2022).

Fornieles A., Torres A., Alonso E.V., Pavón J. Determination of antimony, bismuth and tin in natural waters by flow injection solid phase extraction coupled with online hydride generation inductively coupled plasma mass spectrometry. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2012, vol. 28, no. 3, pp. 364-372. doi: 10.1039/C2JA30337J.

Matusiewicz H., Ślachciński M. Method development for simultaneous multi-element determination of hydride forming elements (As, Bi, Ge, Sb, Se, Sn) and Hg by microwave induced plasmaoptical emission spectrometry using integrated continuous-microflow ultrasonic nebulizer-hydride generator sample introduction system. Microchemical Journal. 2010. vol. 95. pp. 213-221. doi: 10.1016/j.microc.2009.12.004.

[Presentation of chemical analysis results (1994 IUPAC recommendations)]. Zhurnal analiticheskoi khimii [Journal of analytical chemistry], 1998, vol. 5, no. 9, pp. 999-1008 (in Russian).

Calibration and Validation of Analytical Methods – A Sampling of Current Approaches. London. Ed. M. Stauffer, IntechOpen, 2018. 174 p.

GOST R 57165–2016. Voda. Opredelenie soderzhaniia elementov metodom atomno-emissionnoi spektrometrii s induktivno sviazannoi plazmoi [State Standard 57165–2016. Water. Determination of element content by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry], Moscow, Standartinform Publ., 2017, 31 p. (in Russian).

Rojas I., Murillo M., Carrión N., Chirinos J. Investigation of the direct hydride generation nebulizer for the determination of arsenic, antimony and selenium in inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2003, vol. 376. pp. 110-117. doi: 10.1007/s00216-003-1856-7.

D'Ulivo, A. Mechanisms of chemical vapor generation by aqueous tetrahydridoborate. Recent developments toward the definition of a more general reaction model. Spectrochimica Acta. Part B: Atomic Spectroscopy, 2016, vol. 119, pp. 91-107. doi: 10.1016/j.sab.2016.03.003.

Klenkin A.A., Korpakova I.G., Pavlenko L.F., Temerdashev Z.A. Ekosistema Azovskogo moria: antropogennoye zagriazneniie [Ecosystem of the Sea of Azov: anthropogenic pollution]. Krasnodar: FGUP "AzNIIRKh", 2007, 324 p.

Xiao Q., Hu B., He M. Speciation of butyltin compounds in environmental and biological samples using headspace single drop microextraction coupled with gas chromatography-inductively coupled plasma mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 2008, vol. 1211, no. 1-2, pp. 135–141. doi: 10.1016/j.chroma.2008.09.089.

Morabito R., Massanisso P. Derivatization methods for the determination of organotin compounds in environmental samples. Trends in Analytical Chemistry, 2000. vol. 19, no. 2-3, pp. 113-119. doi: 10.1016/S0165-9936(99)00196-X.

Ostrakhovitch E.A. Chapter 56. Tin. Handbook on the toxicology of metals: editor by G. F. Nordberg, B. A. Fowler, M. Nordberg. Academic Press, 4th edition. 2015, pp. 1241–1285. doi:10.1016/B978-0-444-59453-2.00056-1.

Ritsema R., Donard O.F.X. Chapter 21. Organometallic compound determination in the environment by hyphenated techniques. Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry, 2000, vol. 21, pp. 1003-1073. doi:10.1016/S0167-9244(00)80027-X

RMG 61-2010. Gosudarstvennaia sistema obespecheniia edinstva izmerenii. Pokazateli tochnosti, pravil'nosti, pretsizionnosti metodik kolichestvennogo khimicheskogo analiza. Metody otsenki [State system for ensuring uniformity of measurements. Indicators of accuracy, correctness, precision of methods of quantitative chemical analysis. Assessment methods], M.: Standartinform, 2013. 62 p.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2022.26.2.002

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.