Спосіб визначення плюмбуму (свинцю)

Винахід належить до аналітичної хімії, конкретніше до способів кількісного визначення плюмбуму у рідинах, і може бути використаний при аналізі на вміст плюмбуму у сечі, плазми крові та інших рідинах. У сучасних екологічних умовах України актуальною проблемою є діагностика та лікування захворювань, що обумовлені хронічним отруєнням незначними кількостями важких металів. Значна частка таких отруєнь - свинцеві отруєння, обумовлені широким використанням пального для автотранспорту, що містить тетраетилплюмбум чи інші сполуки плюмбуму. Сучасні методи кількісного визначення плюмбуму у крові та сечі вимагають використання складних аналітичних приладів, у більшості випадків включають стадію мінералізації органічних речовин, що обов'язково присутні у біологічних рідинах. Тому такі аналізи дорого коштують. Тому актуальним є пошук дешеви х і надійних способів визначення плюмбуму в біологічних рідинах. Відомий спосіб визначення плюмбуму у сечі методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії після співосадження плюмбуму з торієм (журнал Anal. Chim. Acta, том 47, с. 203 - 208, 1969 рік). За цим способом до 12,5 мл сечі (при рН = 5-6) додають 0,5 мл розчину, який містить нітрат торію і сульфат міді. Через 5 хв. центрифугують (2500 об/хв.) протягом 5 хв. Рідку фаз у відкидають, осад розчиняють у 0,5 мл розведеної НСl (1:1), що не містить плюмбуму, додають 2 мл води і здійснюють атомно-абсорбційне спектрофотометричне & визначення плюмбуму при l = 2170A , ви трата пропану 250 мл/хв., витрата повітря 4,5 л/хв. Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату, є необхідність використання атомно-абсорбційного методу, що дорого коштує, а також використання нітрату торію, який має високу токсичність і певну радіоактивність. Відомий спосіб концентрування і розділення іонів металів (патент Російської Федерації № 2192300, МПК7 B01D15/08, B01J20/22, G01N30/48, 11.10.2002). За цим способом розчин, що містить іони важких металів, контактує з модифікованим кремнеземом, на якому іммобілізовано цинкон (2-карбокси 2'-гідроксо5'сульфо формазилбензол), що був розчинений у водно-ацетоновому середовищі (1:1). Визначення іонів ведуть спектроскопією дифузного відбиття. Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату, є необхідність використання методу спектроскопії дифузного відбиття з використанням спеціальної апаратури, що дорого коштує. За найбільш близький аналог вибрано спосіб визначення важких металів у розчині (патент Російської Федерації № 21080959, МПК7 GO IN 33/18, 30/00, 27.03.2002), у якому для визначення важких металів (Pb2+, Cd2+ Cu2+, Co2+ Ni2+ Zn2+) відповідні розчини пропускають через колонку з тонкодисперсним синтетичним гідросилікатом кальцію. Десорбцію іонів металів здійснюють нітратною кислотою. Кількісне визначення проводять атомно-абсорбційним методом. Спільними ознаками з винаходом, що заявляється, є пропускання розчину через колонку з сорбентом, десорбція іонів плюмбуму дією нітратної кислоти та визначення кількісного вмісту іонів плюмбуму. Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату, є необхідність використання атомно-абсорбційного методу, що дорого коштує, а також недостатня селективність тонкодисперсного синтетичного гідросилікату кальцію. В основу винаходу поставлено задачу у способі визначення плюмбуму шля хом зміни сорбенту і параметрів способу, забезпечити спрощення і здешевлення аналізу при збереженні достатньої чутливості і достовірності. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення плюмбуму (свинцю), який включає пропускання аналізованого розчину через колонку з сорбентом, десорбцію іонів плюмбуму нітратною кислотою та визначення вмісту іонів плюмбуму в елюаті, згідно з винаходом, в якості сорбенту беруть модифікований сіллю б-пропіламідо2-піридиндикарбонової кислоти кремнезем, визначення вмісту іонів плюмбуму в елюаті проводять фотометричним методом шляхом додавання буферного розчину з рН = 9,8 та розчину 4-(2-піридилазо)резорцину, вимірювання оптичної густини при 510 - 520 нм, за одержаною оптичною густиною визначають вміст плюмбуму. Першою додатковою відмітною ознакою є те, що беруть кремнезем, що модифікований натрієвою сіллю 6пропіламідо-2-піридиндикар-бонової кислоти. Для проведення аналізу брали такі прилади, обладнання та реактиви: кремнезем, що модифікований натрієвою сіллю б-пропіламідо-2-піридин-дикарбонової кислоти (ХМК), спектрофотометр "Specol-11", перистальтичний насос, іономер універсальний марки "ЭВ-74", розчини НNО3 з с(НNО3) = 0,1 моль/л, буферний розчин з рН= 9,8 (тетраборат натрію + гідроксид натрію), 0,05%-ний розчин 4-(2-шридилазо)-резорцину (ПАР), модельні розчини нітрату плюмбуму. Для проведення аналізів до 200мл аналізованої сечі додають такий же об'єм дистильованої води, перемішують і пропускають через колонку з ХМК. Після цього промивають колонку 2-3 рази невеликими порціями дистильованої води. Для десорбції колонку промивають 5 разів розчином НNО3 з с(НNО3) = 0,1 моль/л. Промивні води об'єднують, додають буферний розчин з рН = 9,8 і розчин органічного реагенту ПАР, перемішують. На спектрофотометрі "Specol-11" вимірюють оптичну густину, використовуючи кювету товщиною 5 см. З калібрувального графіка, який будують за відомою стандартною методикою, знаходять вміст плюмбуму у сечі. Для перевірки відносної похибки аналізу на плюмбум були приготовлені модельні розчини, що містили сечу і відомі кількості плюмбуму. У модельних розчинах визначали за способом, що заявляється, вміст плюмбуму і порівнювали з уведеною кількістю плюмбуму. У таблиці наведено відповідні дані для модельних розчинів, а також відносна похибка визначення плюмбуму. Далі винахід підтверджується наступними прикладами конкретного виконання способу. Таблиця Уведено у Знайдено у № модельний модельному прикладу розчин розчині Відносна похибка, % 1 2 3 4 5 плюмбуму, мкг/л 10,05 20,1 30,15 40,2 50,25 плюмбуму, мкг/л 9,2 18,8 27,6 37,1 46,24 8,46 6,47 8,46 7,71 7,98 Приклад 1. У хроматографічну колонку діаметром 0,5 см завантажують 0,5 г кремнезему, модифікованого натрієвою сіллю 6-пропіламідо-2-пі-ридиндикарбонової кислоти (ХМК). До 200 мл модельного розчину сечі, що містив 10,05 мкг/л додають 200 мл дистильованої води, вимірюють рН розчину. Якщо рН відрізняється від оптимального потрібного значення рН = 5 -6, то за допомогою лугу чи нітратної кислоти доводять рН розчину до потрібного значення. За допомогою перистальтичного насосу приготований розчин пропускають через колонку з ХМК. Потім хроматографічну колонку промивають 3 рази дистильованою водою для вимивання органічних компонентів сечі, які можуть заважати спектрофотометричному визначенню плюмбуму. Для вилучення адсорбованих іонів плюмбуму колонку промивають 2 порціями по 1 мл розчину нітратної кислоти, с(НNО3) = 0,1 моль/л. Промивні розчини об'єднують, додають 3 мл буферного розчину з рН = 9,8 та 1 мл 0,05%-ого розчину ПАР і вимірюють оптичну густину при l = 520 нм. У кюветі товщиною 5 см оптична густина становила 0,33. За калібрувальним графіком ці оптичні густині відповідає концентрація іонів плюмбуму у модельному розчині 9,2 мкг/л. У вказаному модельному розчині була введена кількість солі плюмбуму, що створила концентрацію 10,05 (10,05 - 9,2) × 100% = 8,46% 10,05 мкг/л. Відносна похибка визначення становить . Приклади 2-5. Визначення плюмбуму проводили так, як описано у прикладі 1, за винятком того, що змінювали вміст плюмбуму у модельних розчинах. Результати аналізу наведені у таблиці. Наведені приклади показують, що цим способом можна визначити вміст плюмбуму в інтервалі від допустимої норми до патологічного вмісту при хронічних отруєннях плюмбумом. Спосіб визначення, що заявляється, не потребує спеціального обладнання, що дорого коштує, простий у виконанні і має низьку собівартість. За цим способом можна визначати плюмбум у сечі, використовуючи обладнання лабораторій, які виконують клінічні аналізи у лікарнях та поліклініках.