Изображение на обложке

РАЗДЕЛЕНИЕ ФОРМ НАХОЖДЕНИЯ ОЛОВА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ ОЛОВООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНОЙ СОЛЕНОСТИ

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

Аннотация


В работе рассмотрена возможность разделения неорганических и органических форм нахождения олова, изучены особенности определения суммарного содержания оловоорганических соединений (ООС) в водах с различной соленостью методами ИСП-спектрометрии с генерацией гидридов. Изучены различные подходы по разделению химических форм олова жидкость-жидкостной экстракцией различными растворителями, а также осаждением фторидами, иодидами, водными растворами аммиака и хлорида железа (III) при концентрациях аналита на уровне ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. Разделение химических форм олова за счет извлечения ООС жидкость-жидкостной экстракцией оказалось неэффективным из-за неполной экстракции аналитов и частичного извлечения (до 15 %) неорганической формы олова в органическую фазу. Осаждение неорганических и органических форм олова с использованием фторидов, иодидов, аммиака и хлоридом железа (III) также оказалось неэффективным, по-видимому, это связано с низким уровнем содержаний аналитов, при которых их количественное осаждение затруднительно. В условиях высокого уровня минерализации морских вод обеспечение конкурирующей реакции изменения хлоридного окружения ООС на фторидный или иодидный также маловероятен. Разделение химических форм олова достигается с использованием твердофазной сорбции. Силикагелевый сорбент Диапак С18 в оптимизированных условиях селективно извлекает органическую форму олова из вод с различной соленостью. Оптимизированные условия разделения химических форм олова позволили разработать методику определения суммарного содержания ООС в природных водах с различной соленостью по разнице суммарного содержания аналита и неорганической формы олова. Для определения суммарного содержания аналита проводили СВЧ-минерализацию образца воды, концентрацию неорганической формы олова устанавливали после его твердофазного отделения от оловоорганических соединений. Нижние границы определяемых концентраций аналита составили 0.03 и 0.05 мкг/дм3 для методов ИСП-МС и ИСП-АЭС, соответственно, что позволяет раздельно определять ООС при проведении экоаналитического мониторига на уровне ниже ПДК.

Ключевые слова: неорганическая форма олова, оловоорганические соединения, генерация гидридов олова, твердофазное разделение, сорбция, твердофазное извлечение

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.3.001


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


REFERENCE

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.

Cima F. Tin: Environmental pollution and health effects. Encyclopedia of Environmental Health. Elsivier Publ., 2011. pp. 351-359. doi: 10.1016/B978-0-444-52272-6.00645-0.

de Carvalho Oliveira R., Erthal Santelli R. Occurrence and chemical speciation analysis of organotin compounds in the environment: A review. Talanta. 2010. vol. 82. no. 1. pp. 9–24. doi: 10.1016/j.talanta.2010.04.046.

International conventionon the control of harmful anti-fouling systems on ships. Available at: https://www.imo.org/en/About/Conventions/Pages/Default.aspx (Accessed 27 June 2022).

Horiguchi T. Biological Effects by Organotins. Japan, Springer, 2017, 254 p. doi: 10.1007/978-4-431-56451-5.

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

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

GOST 31870–2012. Voda pit’evaja. Opredelenie soderzhanija jelementov metodami atomnoj spektrometrii [State Standard 31870–2012. Drinking water. Determination of the content of elements by atomic spectrometry]. Moscow, Standartinform Publ., 2013. 24 p. (in Russian).

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).

Temerdashev Z.A., Abakumov P.G., Abakumova D.D. [ICP spectrometric determination of the total tin content in the waters of the Azov and Black Seas using the hydride generation technique]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2022, vol. 26, no. 2, pp. XXX-XXX. doi: 10.15826/analitika.2022.26.2.002 (in Russian).

Rosen A.L., Hieftje G.M. Inductively coupled plasma mass spectrometry and electrospray mass spectrometry for speciation analysis: applications and instrumentation. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 204. vol. 59. no. 2. pp. 135-146. doi: 10.1016/j.sab.2003.09.004.

Dietz C., Sanz-Landaluze J., Sanz E., Muñoz-Olivas R., Cámara C. Curent perspectives in analyte extraction strategies for tin and arsenic speciation. Journal of chromatography A. 2007. vol. 1153. pp. 114-129. doi: 10.1016/j.chroma.2006.11.064.

Muñoz J., Baena J., Gallego M., Valcárcel, M. Speciation of butyltin compounds in marine sediments by preconcentration on C-60 and gas chromatography-mass spectrometry. Journal of chromatography A. 2004. vol. 1023. pp. 175-181. doi: 10.1016/j.chroma.2003.10.027.

Mueller M.D. Comprehensive trace level determination of organotin compounds in environmental samples using high-resolution gas chromatography with flame photometric detection. Analytical Chemistry. 1987. vol. 59. no. 4. pp. 617-623. doi: 10.1021/ac00131a017.

GOST 31960–2012. Voda. Metody opredelenija toksichnosti po zamedleniju rosta morskih odnokletochnyh vodoroslej 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).

Gidrometeorologiya i gidrohimiya morej SSSR. Tom 5. Azovskoe more [Hydrometeorology and Hydrochemistry of the USSR Seas. Volume 5. Sea of Azov]. St. Petersburg: Gidrometeoizdat Publ., 1991. 235 p. (in Russian).

Gidrometeorologiya i gidrohimiya morej SSSR. Tom 4. Chernoe more. Gidrometeorologicheskie usloviya [Hydrometeorology and Hydrochemistry of the USSR Seas. Volume 4. Black Sea. Hydrometeorological conditions]. St. Petersburg: Gidrometeoizdat Publ., 1991. 429 p. (in Russian).

Horn R. Morskaya khimiya (struktura vody i khimiya gidrosfery) [Marine chemistry (structure of water and chemistry of the hydrosphere)]. M.: MIR Publ, 1972. vol. 47. 400 p. (in Russia).

Davies A.G. Tin Organometallics. Comprehensive Organometallic Chemistry III. Vol. 3: Compounds of groups 13 to 15: ed. C.E. Housecroft. Elsevier. 2007. P. 809-882. doi:10.1016/B0-08-045047-4/00054-6.

Inagaki K., Takatsu A., Watanabe T., Aoyag, Y., Yarita T., Okamoto K., Chiba K. Certification of butyltins and phenyltins in marine sediment certified reference material by species-specific isotope-dilution mass spectrometric analysis using synthesized Sn-118-enriched organotin compounds. Analytical and bioanalytical chemistry. 2007. vol. 387. pp. 2325-2334. doi:10.1007/s00216-006-0677-x.

Spivakovskij V.B. Analiticheskaja himija olova [Analytical chemistry of tin]. Moscow, Nauka Publ., 1975. 252 p. (in Russian).

Busev A.I. Analiticheskaya khimiya molibdena [Analytical chemistry of molybdenum]. Moscow: publishing house of the Academy of Sciences of the USSR, 1962. 305 p.

Vasiyarov G.G., Alekseyeva G.S. Kontsentriruyushchiye patrony Diapak [Concentrating cartridges Diapak]. Available at: https://www.dia-m.ru/upload/iblock/07a/koncentriruyushchie_patrony_diapak.pdf (Accessed 27 April 2022) (in Russian).

Sorbenty Waters Oasis dlya tverdofaznoy ekstraktsii [Waters Oasis Sorbents for Solid Phase Extraction]. Available at: http://xn--h1aegcg.xn--90ais/media/pdf/Oasis.pdf (Accessed 27 April 2022) (in Russian).

The Complete Guide to Solid Phase Extraction (SPE): A method development and application guide. Available at: https://az621941.vo.msecnd.net/documents/e59bb2c2-c61e-4ef9-80e6-9a26f99e3c3e.pdf (Accessed 27 April 2022).

Method Development Guidelines: Solid Phase Extraction Using Non-Polar, Silica Based ISOLUTE® SPE Sorbents for the Extraction of Aqueous Samples. Available at: https://selekt.biotage.com/hubfs/ANALYTICAL/DOCUMENTS/TECHNICAL%20NOTES/tn101method_development_guidelines_spe.pdf?hsLang=en (Accessed 27 April 2022).

Sample Preparation by Mixed-Mode SPE Using ISOLUTE® HAX. Available at: https://selekt.biotage.com/hubfs/TN127.V.1%20Mixed%20Mode%20HAX.pdf?hsLang=en (Accessed 27 April 2022).

Gianguzza A., Giuffrè O., Piazzese D., Sammartano S. Aqueous solution chemistry of alkyltin(IV) compounds for speciation studies in biological fluids and natural waters. Coordination Chemistry Reviews. 2012. vol. 256. pp. 222-239. doi: 10.1016/j.ccr.2011.06.027

Cassol A., Magon L., Barbieri R. Complexes of organometallic compounds. XVI. Stability constants of organotin(IV)-fluoride and -chloride complexes in aqueous solution. Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. 1967. vol. 3. no. 1. pp. 25-29. Doi: 10.1016/0020-1650(67)80159-4.

Prikaz Ministerstva sel’skogo hozyajstva RF ot 13 dekabrya 2016 g. № 552(red. ot 10.03.2020) «Ob utverzhdenii normativov kachestva vody vodnyh ob”ektov rybohozyajstvennogo znacheniya, v tom chisle normativov predel’no dopustimyh koncentracij vrednyh veshchestv v vodah vodnyh ob”ektov rybohozyajstvennogo znacheniya» [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).

Mitra S. Sample Preparation Techniques in Analytical Chemistry, vol. 162. John Wiley & Sons, Inc, 2003. 458 p.

Morabito R. Extraction techniques in speciation analysis of environmental samples. Fresenius Journal of Analytical Chemistry. 1995. vol. 351. pp. 378-385. doi: 10.1007/BF00322906.

Abalos M., Bayona J. M., Compañó R., Granados M., Leal C., Prat M. D. Analytical procedures for the determination of organotin compounds in sediment and biota: a critical review. Journal of Chromatography A. 1997. vol. 788. pp. 1-49.

Foti C., Gianguzza A., Piazzese D., Trifiletti G. (2000). Inorganic speciation of organotin (IV) cations in natural waters with particular reference to seawater. Chemical Speciation and Bioavailability. 2000. vol. 12. pp. 41-52. doi: 10.3184/095422900782775562.

Telepchak M.J., August T.F., Chaney G. Silica-based solid phase extraction. in: forensic and clinical applications of solid phase extraction. Forensic Science and Medicine. Humana Press, Totowa. 2004. pp. 41-53 doi: 10.1007/978-1-59259-292-0_2.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2022.26.3.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.