Микроэкстракционное флотационное концентрирование и определение хлоруксусных кислот в воде

Abstract

Предложен метод флотационного выделения экстракта при дисперсионном жидкостно-жидкостном микроэкстракционном концентрировании (ДЖЖМЭ) моно-, ди- и трихлоруксусных кислот (ХУК). В качестве экстрагента использован метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), его эмульгирование осуществляли с помощью ультразвукового воздействия. Концентрирование проводили в ампуле объемом 27 мл, которая оснащена капиллярами для отбора микроколичеств экстракта и отводом для барботирования воздуха. Пропускание воздуха через эмульсию экстрагента осуществлено с применением восьмиканального капиллярного барботера. Для уменьшения растворимости МТБЭ в воде и повышения эффективности концентрирования ХУК использовали высаливающую добавку (Na2SO4). Для ионохроматографического определения ХУК проводили замену органической матрицы экстракта на водную. Показаны преимущества флотационного способа деэмульсификации перед центрифужным: достигнуты коэффициенты концентрирования хлоруксусных кислот в 2-3 раз большие, а пределы обнаружения ХУК в воде понижены до 5·10-4 − 4·10-3 мг/л, время выделения экстракта уменьшено более чем в три раза. Правильность определения примесей ХУК в воде подтверждена методом добавок. Показана статистическая незначимость систематической погрешности по сравнению со случайной. Разработанная методика концентрирования в сочетании с ионной хроматографией позволяет определять концентрации ХУК в 40-1250 раз меньшие, чем нормированные СанПиН и ВОЗ. Это дает возможность проводить высокочувствительное определение ХУК в воде задолго до наступления критических экологических состояний.

The flotation-assisted liquid-liquid microextraction method of mono-, di -, and trichloroacetic acids (CAAs) has been developed. Methyl tert-butyl ether (MTBE) was used as an extractant. The emulsification was performed by the ultrasonic irradiation. The microextraction procedure was carried out in a 27 ml special tube. It was equipped with the capillaries for sampling the extract and an air outlet. A salting-out additive (Na2SO4) was used to reduce the solubility of MTBE in water and to increase the extraction efficiency of CAAs. The air passage through the emulsion of the extractant was carried out using the eight-channel capillary bubbler. The organic matrix replacement was applied for ion chromatographic determination of CAAs with the conductivity detection. Current study showed the advantages of the flotation-assisted demulsification over the centrifugal one. The concentration factors of chlorinated acetic acids were 2-3 times higher. The detection limits of CAAs in water were reduced to (5·10-4 - 4·10-3 mg/l). The extraction time was reduced by more than three times. The trueness of the determination of HUC impurities was confirmed by the addition method. The statistical insignificance of the systematic error in comparison with the random error was shown. The developed method of preconcentration in combination with ion chromatography made it possible to determine the concentrations of CAAs 40-1250 times lower than the normalized SanPiN and WHO. This allowed conducting a highly sensitive determination of CAAs in water long before the onset of the critical ecological state.