Ионохроматографическое определение хлоруксусных кислот с предварительным микроэкстракционным концентрированием

Abstract

С целью повышения чувствительности ионохроматографического определения моно-, ди-, и трихлоруксусной кислот (ХУК) в воде предложено предварительное эмульсионное микроэкстракционное концентрирование. Эмульгирование экстрагентов осуществляли с помощью ультразвукового воздействия. В качестве экстрагентов использованы диэтиловый и метил-трет-бутиловый эфиры. Проведенное сравнение экстрагентов показало преимущества метил-трет-бутилового эфира: стабильную агрегацию в отдельную фазу после диспергирования, отсутствие потерь экстрагента на стадиях анализа вследствие летучести. Для снижения пределов обнаружения и улучшения ионохроматографического разделения ХУК проводили замену органической матрицы экстракта на водную путем испарения экстрагента при комнатной температуре и растворения сухого остатка в элюенте. Осуществление данной операции позволило также устранить сложности, связанные с анализом органических экстрактов методом ионной хроматографии с кондуктометрическим детектированием. Экспериментально доказано отсутствие потерь искомых аналитов на данной стадии. Установлены зависимости эффективности микроэкстракционного концентрирования от различных параметров процесса (время ультразвукового воздействия, время центрифугирования, объем экстрагента, концентрация солевой добавки). Достигнуты пределы обнаружения 1·10-3 ‒ 8·10-3 мг/л, что в 20–600 раз ниже, чем предельно допустимые значения для ХУК в питьевой воде. Преимуществами методики перед опубликованными работами являются также удаление мешающих примесей на стадии концентрирования ХУК, малые объемы используемой воды (4.1 мл) и вводимой в хроматограф пробы (50 мкл). Относительная погрешность определения не превышает 25 %. Предлагаемая методика апробирована анализом образцов водопроводной воды. Обнаружены моно- и дихлоруксусная кислоты, их содержание не превышало значений ПДК.

In order to increase the sensitivity of the ion chromatographic determination of chlorinated acetic acids (CAAs) in water, an emulsion microextraction preconcentration was proposed. The emulsification of extractants was performed by the ultrasonic irradiation. Diethyl and methyl tert-butyl ethers were used as extractants. The comparison of extractants showed the advantages of methyl tert-butyl ether: stable aggregation into a separate phase after the dispersion, no loss of extractant at the analysis stages due to volatility. To reduce the detection limits and improve the chromatographic separation of analytes, the organic matrix of the extract was replaced by water. It was achieved by evaporating the extractant at room temperature and dissolving the dry residue in the eluent. Also, this operation eliminated the difficulties associated with the analysis of organic extracts using the ion chromatography with conductivity detector. The absence of loss of the analytes at this stage was experimentally proven. The dependences of the efficiency of microextraction preconcentration on the various process parameters (ultrasonic exposure time, centrifugation time, volume of extractant, salt additive concentration) were established. The detection limits reached were 1∙10-3 ‒ 8∙10-3 mg/l, which are 20-600 times lower than the maximum permissible values for CAAs. In addition, the advantages of this preconcentration technique over the published works were the simultaneous removal of interfering impurities, small volume of water samples (4.1 ml) and chromatograph injected volume (50 μl). The relative standard deviation did not exceed 25%. The proposed method was tested by analyzing the samples of tap water. Mono- and dichloroacetic acids were detected, their content did not exceed the MAC values.