Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах
Дослiджено взаємодiю азобарвника на основi триклозану (ТКЗ) i мононатрiєвої солi 2-амiно-4,8-дисульфонафталiну з адсорбцiйно закрiпленою на поверхнi силiкагелю четвертинною амонiєвою сiллю. Встановленi умови кiлькiсного визначення ТКЗ за зменшенням iнтенсивностi люмiнесценцiї солi дiазонiю безпосер...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85876 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах / Н.І. Смик // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 8. — С. 145–149. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859688406038085632 |
|---|---|
| author | Смик, Н.І. |
| author_facet | Смик, Н.І. |
| citation_txt | Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах / Н.І. Смик // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 8. — С. 145–149. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Дослiджено взаємодiю азобарвника на основi триклозану (ТКЗ) i мононатрiєвої солi
2-амiно-4,8-дисульфонафталiну з адсорбцiйно закрiпленою на поверхнi силiкагелю четвертинною амонiєвою сiллю. Встановленi умови кiлькiсного визначення ТКЗ за зменшенням iнтенсивностi люмiнесценцiї солi дiазонiю безпосередньо в фазi сорбенту. Запропоновано методику сорбцiйно-люмiнесцентного визначення ТКЗ з ГрВ 0,70 мкг/проба.
Исследовано взаємодействие азокрасителя на основе триклозана (ТКЗ) и мононатриевой
соли 2-амiно-4,8-дисульфонафталина с адсорбционно закрепленной на поверхности силикагеля четвертичной аммониевой солью. Установлены условия количественного определения
ТКЗ по уменьшению интенсивности люминесценции соли диазония непосредственно в фазе сорбента. Предложена методика сорбционно-люминесцентного определения ТКЗ с ПрО 0,70 мкг/проба.
The interaction of an azo dye based on triclosan and monosodium salt of 2-amino-4,8-disulfonaphtalene with quaternary ammonium salt immobilized on the silica surface is studied. The optimal
conditions for the quantitative determination of triclosan by a decrease in the luminescence in the
sorbent phase are established. The technique of sorption-luminescence determination of triclosan with LD 0.70 μg/sample is proposed.
|
| first_indexed | 2025-11-30T22:59:42Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 543.399:543.068.53
Н. I. Смик
Сорбцiйно-люмiнесцентне визначення триклозану
у водах
(Представлено членом-кореспондентом НАН України М.С. Слободяником)
Дослiджено взаємодiю азобарвника на основi триклозану (ТКЗ) i мононатрiєвої солi
2-амiно-4,8-дисульфонафталiну з адсорбцiйно закрiпленою на поверхнi силiкагелю чет-
вертинною амонiєвою сiллю. Встановленi умови кiлькiсного визначення ТКЗ за змен-
шенням iнтенсивностi люмiнесценцiї солi дiазонiю безпосередньо в фазi сорбенту. Запро-
поновано методику сорбцiйно-люмiнесцентного визначення ТКЗ з ГрВ 0,70 мкг/проба.
Триклозан (ТКЗ, 5-хлоро-2-(2,4-дихлорофенокси)-фенол) в останнi десятирiччя широко за-
стосовується як протимiкробна та протигрибкова добавки в засобах особистої гiгiєни (вмiст
до 0,5%) та в спецiальних дезiнфекцiйних медичних засобах (вмiст до 1,0%). Надлишковi
кiлькостi ТКЗ спричинюють алергiчнi реакцiї, згубно впливають на корисну мiкрофлору
органiзму, сприяють розвитку нових штамiв бактерiй, порушують вироблення гормонiв, якi
регулюють рiст та розмноження органiзмiв. Завдяки широкому використанню, ТКЗ є одним
iз семи органiчних забруднювачiв, якi найбiльш часто виявляються в рiчкових водах, де йо-
го вмiст коливається в межах вiд 40 до 140 нг/л [1]. Основне джерело його надходження
в навколишнє середовище — це побутовi стоки, в яких вмiст ТКЗ за рiзними даними стано-
вить 0,1–562,0 мкг/л (неочищенi) та 0,035–2,70 мкг/л (очищенi) [2, 3]. У природних водоймах
пiд дiєю свiтла ТКЗ може перетворюватися [4] на дiоксини: 2,8-дихлородибензо-p-дiоксин
та 2,7-дихлородибензо-p-дiоксин, а при наявностi Сl2 — на бiльш токсичнi 2,3,7,8-тетра-
хлородибензодiоксин та iн., що спричинюють виникнення онкозахворювань i належать до
суперекотоксикантiв. Отже, необхiднiсть контролю вмiсту ТКЗ у побутових стiчних водах
та об’єктах довкiлля беззаперечна.
Основну частину розроблених методик визначення ТКЗ становлять хроматографiчнi —
газова [5, 6] та рiдинна [7, 8], головними недолiками яких є висока вартiсть, тривалiсть
та трудомiсткiсть аналiзу. Обмеженнями бiльш дешевих та експресних методiв вольтампе-
рометричного [9] та хемiлюмiнесцентного [10] визначення ТКЗ є недостатня вибiрковiсть
та вiдтворюванiсть. Спектрофотометричнi [11, 12] та сорбцiйно-спектроскопiчна [13] мето-
дики є недостатньо чутливими для визначення ТКЗ на рiвнi його вмiсту у водах. Метою
даної роботи було збiльшення чутливостi визначення ТКЗ шляхом поєднання сорбцiйного
концентрування з люмiнесцентним детектуванням у фазi сорбенту.
Для приготування вихiдних розчинiв використовували реактиви марки “х. ч.” й “ч. д. а.”
та дистильовану воду. Вихiдний розчин ТКЗ (3,0 · 10
−3 моль/л) готували розчиненням
точної наважки в 0,1 моль/л розчинi NaOH. Вихiднi розчини мононатрiєвої солi 2-амiно-
нафталiн-4,8-дисульфокислоти (сполука I) (1% за масою), фенолу (3,0 · 10
−3 моль/л) та
NaNO2 (1% за масою) готували розчиненням наважки реагенту у водi. Пiдготовку та мо-
дифiкування силiкагелю (СГ) SG-60 з Sпов = 490 м2 та dпор = 6 нм фiрми “Merck” нiтратом
тетрадецил амонiю (ЧАС) проводили, згiдно з рекомендацiями, наведеними у статтi [14].
Використовували модифiкований сорбент ЧАС–СГ з ємнiстю за реагентом 25 мкмоль/г.
© Н. I. Смик, 2013
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №8 145
Рис. 1. Схема утворення азобарвника
Спектри збудження та люмiнесценцiї реєстрували на люмiнесцентному спектрофотометрi
“Perkin Elmer LS 55”, pH розчинiв контролювали за допомогою потенцiометра EV-74 зi
скляним електродом.
Триклозан у розчинi не поглинає свiтло й не має власної люмiнесценцiї у видимiй дiлянцi
спектра, але в анiоннiй формi вiн здатний вступати в реакцiї азосполучення iз солями дiазо-
нiю з утворенням азобарвника (рис. 1). Як вихiдний амiн для отримання солi дiазонiю (II)
було обрано 2-амiнонафталiн-4,8-дисульфокислоту (I) з огляду на наявнiсть у її молекулi
замiсника в параположеннi вiдносно NH2-групи, що перешкоджає перебiгу побiчної реакцiї
утворення азобарвника за участю вихiдного амiну, та розвиненої спряженої π-електронної
системи, яка сприяє поглибленню забарвлення отриманого азобарвника. Останнiй (IV) кiль-
кiсно утворюється при pH > 6,3, але при pH > 7,7 у реакцiю азосполучення з II вступають
феноли [12], якi також присутнi в побутових стоках. Для збiльшення вибiрковостi подальшi
дослiдження проводили при pH (6,9 ± 0,1) (фосфатний буфер).
Молекули сполук I й II вiдповiдають вимогам до люмiнофору [15]: мають розвинену
спряжену π-систему та, на вiдмiну вiд утвореного азобарвника, жорстку структуру. Зiстав-
лення спектрiв (рис. 2) пiдтверджує це припущення. Вiдсутнiсть зсувiв та iстотне зменшен-
ня максимумiв у спектрах збудження та люмiнесценцiї сполуки IV порiвняно з вiдповiдними
спектрами сполуки II може свiдчити про втрату люмiнесцентних властивостей солi дiазо-
нiю при утвореннi азобарвника, iмовiрно, внаслiдок втрати жорсткої структури молекули.
З рис. 3 видно, що iнтенсивнiсть люмiнесценцiї зменшується пропорцiйно збiльшенню вмiс-
ту ТКЗ в реакцiйнiй сумiшi (що вiдповiдає збiльшенню ступеня перетворення сполуки II
у IV).
Лiнiйнiсть залежностi iнтенсивностi люмiнесценцiї при λ = 445 нм вiд концентрацiї
ТКЗ у розчинi зберiгається в межах його концентрацiї вiд 0,2 до 2,1 мг/л. Мiнiмальна
146 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №8
Рис. 2. Спектри збудження (1 ′, 2
′, 3
′) та люмiнесценцiї (1, 2, 3 ) розчинiв сполук I (1, 1
′), II (2, 2
′), IV (3,
3
′). Вихiднi концентрацiї, мкмоль/л: I й II — 16,0, III — 2,4; pH (6,9 ± 0,1); λзб = 335 нм; λем = 450 нм;
l = 1 см
Рис. 3. Спектри люмiнесценцiї розчинiв сумiшi II при вiдсутностi (1 ) та в присутностi сполуки III (2–5 ).
Концентрацiї, мкмоль/л: II — 160,0; III — 0 (1 ), 30 (2 ), 60 (3 ), 90(4 ), 120 (5 ); pH (6,9± 0,1); λзб = 335 нм;
l = 1 см
визначувана концентрацiя ТКЗ становить 0,2 мг/л i не дає змоги визначати ТКЗ на рiвнi
його вмiсту у водах.
Для зниження межi виявлення проводили попереднє сорбцiйне концентрування. Ранiше
було встановлено [12], що сполуки II й IV адсорбуються на поверхню ЧАС–СГ, сорбцiйна
рiвновага в системi встановлюється швидко (t < 5 хв), при цьому обидвi сполуки вилу-
чаються кiлькiсно (R > 95%), якщо V/m 6 1250 мл/г. Максимальний коефiцiєнт розподiлу
дорiвнює 2 · 10
4 мл/г (V/m = 1250 мл/г). З метою запобiгання можливого гасiння твердо-
фазної люмiнесценцiї внаслiдок присутностi NO−
3
[15], його видаляли з поверхнi сорбенту
шляхом попередньої обробки розчином 3 моль/л NaCl впродовж 15 хв та двiчi водою. Як
видно iз спектрiв, наведених на рис. 4, iнтенсивнiсть твердофазної люмiнесценцiї зменшуєть-
ся iз збiльшенням вмiсту сполуки IV в сумiшi.
Лiнiйнiсть градуювального графiка в координатах 1/I455 — С(ТКЗ) зберiгається в межах
вiд 28 до 725 мкг/л (V/m = 125 мл/г). Встановлено, що основнi макро- й мiкрокомпоненти
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №8 147
Рис. 4. Спектри люмiнесценцiї ЧАС–СГ пiсля контакту з розчинами сумiшi II й IV. Вихiднi концентрацiї,
мкмоль/л: II — 16,0; III — 0 (1 ), 0,08 (2 ), 0,32 (3 ), 0,60 (4 ), 1,60 (5 ); pH (6,9 ± 0,1); V/m = 125 мл/г;
λзб = 335 нм; d = (19,0 ± 0,5) мм; m = 0,05 г
побутових стокiв, зокрема еквiмолярнi кiлькостi фенолу та гумiновi речовини (<0,05 мг/л),
не заважають визначенню ТКЗ. На пiдставi проведених дослiджень було розроблено гiб-
ридну сорбцiйно-люмiнесцентну методику з межею виявлення 0,7 мкг при Vmax = 125,0 мл
та mmin = 0,100 г.
Таким чином, у ходi дослiдження було показано, що поєднання сорбцiйного концентру-
вання з твердофазним люмiнесцентним детектуванням дає змогу iстотно пiдвищити чутли-
вiсть визначення ТКЗ й розробити простий i дешевий спосiб контролю його вмiсту у водах
очисних споруд.
Автор висловлює подяку д-ру хiм. наук О.А. Запорожець та с. н. с. Р.П. Линнику за допомогу
в органiзацiї експерименту та обговореннi отриманих результатiв.
1. Kolpin D.W., Furlong E. T., Meyer M.T. et al. Pharmaceuticals, hormones and other organic wastewater
contaminants in U. S. streams 1999–2000 – a national reconnaissance // Environ. Sci. Technol. – 2002. –
No 36. – P. 1202–1211.
2. Sabaliunas D., Webb S. F., Hauk A. et al. Environmental fate of triclosan in the river Aire basin // UK.
Water Res. – 2003. – No 37. – P. 3145–3154.
3. Halden R.U., Paul D.H. Co-occurrence of triclocarban and triclosan in U. S. Water resources // Environ.
Sci. Technol. – 2005. – No 39. – P. 1420–1426.
4. Rule K. L., Ebbett V. R., Vikesland P. J. Formation of chloroform and chlorinated organics by free-chlori-
nemediated oxidation of triclosan // Ibid. – 2005. – No 39. – P. 3176–3185.
5. Canosa P., Rodri’guez I., Rubi’ E., Cela R. Determination of parabens and triclosan in indoor dust using
matrix solid-phase dispersion and gas chromatography with tandem mass spectrometry // Anal. Chem. –
2007. – No 79. – P. 1675–1681.
6. Gatidou G., Thomaidis N. S., Stasinakis A. S., Lekkas T.D. Simultaneous determination of the endocrine
disrupting compounds nonylphenol, nonylphenol ethoxylates, triclosan and bisphenol A in wastewater and
sewage sludge by gas chromatography-mass spectrometry // J. Chromatogr. A. – 2007. – No 1138. –
P. 32–41.
7. Chu S., Metcalfe C. Simultaneous determination of triclocarban and triclosan in municipal biosolids by
liquid chromatography tandem mass spectrometry // Ibid. – 2007. – No 1164. – P. 212–218.
8. Quintana J., Reemtsma T. Sensitive determination of acidic drugs and triclosan in surface and wastewater
by ion-pair reverse-phase liquid chromatography/tandem mass spectrometry // Rapidly Comm. Mass
Spectr. – 2004. – No 18. – P. 765–774.
9. Amiri M., Shahrokhian S., Psillakis E., Marken F. Electrostatic accumulation and determination of tri-
closan in ultrathin carbon nanoparticle composite film electrodes // Anal. Chim. Acta. – 2007. – No 593. –
P. 117–122.
148 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №8
10. Song S., Song Q., Chen Z. Online phototransformation – flow injection chemiluminescence determination
of triclosan // Anal. and Bioanal. Chem. – 2008. – No 387. – P. 2917–2922.
11. Lu H., Ma H., Tao G. Spectrophotometric determination of triclosan in personal care products // Spectro-
chim. Acta Part A. – 2009. – No 73. – P. 854–857.
12. Kysliak O. I., Smyk N. I. Visual spectroscopy detection of triclosan // Chem. Pap. – 2010. – 64, No 4. –
P. 523–527.
13. Syvulych A., Smyk N. Hyphenation spectroscopic methods for determination of triclosan in waters // 6th
Intern. chem. conf., Toulouse-Kiev, 30 May – 1 June, 2011. – Toulouse, 2011. – P. 77.
14. Запорожец О.А., Зинько Л.С., Качан И.А. Твердофазно-спектрофотометрическое и тест-определе-
ние сосуществующих форм фосфора в воде // Журн. аналит. химии. – 2007. – 62, № 12. – С. 1271–1275.
15. Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии. – Москва: Мир, 1986. – 272 с.
Надiйшло до редакцiї 19.12.2012Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
Н.И. Смык
Сорбционно-люминесцентное определение триклозана в водах
Исследовано взаємодействие азокрасителя на основе триклозана (ТКЗ) и мононатриевой
соли 2-амiно-4,8-дисульфонафталина с адсорбционно закрепленной на поверхности силика-
геля четвертичной аммониевой солью. Установлены условия количественного определения
ТКЗ по уменьшению интенсивности люминесценции соли диазония непосредственно в фа-
зе сорбента. Предложена методика сорбционно-люминесцентного определения ТКЗ с ПрО
0,70 мкг/проба.
N. I. Smyk
Sorption-luminescence determination of triclosan in waters
The interaction of an azo dye based on triclosan and monosodium salt of 2-amino-4,8-disulfonaphta-
lene with quaternary ammonium salt immobilized on the silica surface is studied. The optimal
conditions for the quantitative determination of triclosan by a decrease in the luminescence in the
sorbent phase are established. The technique of sorption-luminescence determination of triclosan
with LD 0.70 µg/sample is proposed.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №8 149
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85876 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T22:59:42Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Смик, Н.І. 2015-08-26T17:46:15Z 2015-08-26T17:46:15Z 2013 Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах / Н.І. Смик // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 8. — С. 145–149. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85876 543.399:543.068.53 Дослiджено взаємодiю азобарвника на основi триклозану (ТКЗ) i мононатрiєвої солi 2-амiно-4,8-дисульфонафталiну з адсорбцiйно закрiпленою на поверхнi силiкагелю четвертинною амонiєвою сiллю. Встановленi умови кiлькiсного визначення ТКЗ за зменшенням iнтенсивностi люмiнесценцiї солi дiазонiю безпосередньо в фазi сорбенту. Запропоновано методику сорбцiйно-люмiнесцентного визначення ТКЗ з ГрВ 0,70 мкг/проба. Исследовано взаємодействие азокрасителя на основе триклозана (ТКЗ) и мононатриевой соли 2-амiно-4,8-дисульфонафталина с адсорбционно закрепленной на поверхности силикагеля четвертичной аммониевой солью. Установлены условия количественного определения ТКЗ по уменьшению интенсивности люминесценции соли диазония непосредственно в фазе сорбента. Предложена методика сорбционно-люминесцентного определения ТКЗ с ПрО 0,70 мкг/проба. The interaction of an azo dye based on triclosan and monosodium salt of 2-amino-4,8-disulfonaphtalene with quaternary ammonium salt immobilized on the silica surface is studied. The optimal conditions for the quantitative determination of triclosan by a decrease in the luminescence in the sorbent phase are established. The technique of sorption-luminescence determination of triclosan with LD 0.70 μg/sample is proposed. Автор висловлює подяку д-ру хiм. наук О.А. Запорожець та с. н. с. Р.П. Линнику за допомогу в органiзацiї експерименту та обговореннi отриманих результатiв. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах Сорбционно-люминесцентное определение триклозана в водах Sorption-luminescence determination of triclosan in waters Article published earlier |
| spellingShingle | Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах Смик, Н.І. Хімія |
| title | Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах |
| title_alt | Сорбционно-люминесцентное определение триклозана в водах Sorption-luminescence determination of triclosan in waters |
| title_full | Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах |
| title_fullStr | Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах |
| title_full_unstemmed | Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах |
| title_short | Сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах |
| title_sort | сорбційно-люмінесцентне визначення триклозану у водах |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85876 |
| work_keys_str_mv | AT smikní sorbcíinolûmínescentneviznačennâtriklozanuuvodah AT smikní sorbcionnolûminescentnoeopredelenietriklozanavvodah AT smikní sorptionluminescencedeterminationoftriclosaninwaters |