Броматометричний методЗастосовується при малих кількостях фенолів. Методика. Для аналізу відбирають піпеткою в конічну колбу з притертою пробкою певний об’єм досліджуваного водного розчину, туди ж додають 50 мл 0,01 Н розчину бромату калію, 0,1 г броміду калію і 10 мл 50% розчину сірчаної кислоти, рідину перемішують і залишають на 15 хв. Після цього в колбу додають 20 мл 10% розчину йодиду калію, вміст збовтують і залишають на 10 хв. в темному місці. Йод, що виділився, титрують 0,01 Н розчином тіосульфату натрію в присутності крохмалю (індикатор). Паралельно в тих же умовах ставлять контрольний дослід. Розрахунок. При розрахунку враховують, що молярна маса еквіваленту фенолу дорівнює М/6 = 15,68 г/моль.
Виявлення оцтової кислоти 1. Реакція з хлоридом заліза (III) Методика. До 2–3мл досліджуваного розчину додають 1 краплю свіжо приготовленого 5 % розчину хлориду заліза (III). Поряд ставлять «сліпий» дослід. Спостерігають у присутності оцтової кислоти появу червоного забарвлення чи слабко–оранжевого, яке відрізняється від жовтого забарвлення «сліпого» досліду. Оцінка чутливості та специфічності. Реакція чутлива (1,25 мг ацетат–іонів в 1 мл дистиляту), але неспецифічна (заважають фенол, крезол, саліцилова кислота). ? Написати рівняння реакції:
2. Реакція утворення оцтово етилового ефіру Методика. 1 мл досліджуваного розчину змішують з 1 мл етанолу та 2 мл концентрованої сірчаної кислоти. Пробірку з сумішшю розчинів нагрівають на киплячій водяній бані. У присутності оцтової кислоти відчувається фруктовий запах. Оцінка чутливості та специфічності. Реакція недостатньо чутлива для хіміко–токсикологічних досліджень, але специфічна. ? Написати рівняння реакції:
Оцінка результатів дослідження. Характерний запах оцтової кислоти, який відчувається від об’єктів дослідження, разом з позитивним результатом двох вищеназваних реакцій дозволяє зробити висновок про її виявлення. Кількісне визначення оцтової кислоти Метод нейтралізації Методика. Оцтову кислоту при дистиляції з водяною парою поглинають точно відміряним об’ємом 0,1 М розчину гідроксиду натрію, потім надлишок лугу відтитровують 0,1 М розчином хлористоводневої кислоти з індикатором метиловим оранжевим. Розрахунок. При розрахунку враховують, що молярна маса еквіваленту оцтової кислоти дорівнює М/1 = 60,05 г/моль.
Схема дослідження дистиляту на невідому “летку” отруту При дослідженні дистиляту на невідому “летку” отруту необхідно скласти схему виконання реакцій в такій послідовності, при якій однотипні (спільні для декількох речовин) реакції виконуються один раз. Для виключення речовини із наступного (подальшого) дослідження при негативній реакції першого етапу необхідно виконати реакцію другого етапу. При позитивному результаті реакції першого етапу необхідно виконати всі реакції на ті речовини, які мають спільну реакцію на першому етапі. Для зручності проведення дослідження, нижче наведено таблицю послідовного поетапного аналізу дистиляту на “леткі” отрути. Схема поетапного виконання реакцій при дослідженні дистиляту
Протокол лабораторної роботи:
Для нотаток Заняття № 4
1. Значення теми: Аліфатичні спирти часто стають причиною гострих інтоксикацій. При отруєнні спиртами в суміші з органічними розчинниками мають місце смертельні випадки. Для діагностики гострих інтоксикацій “леткими” отрутами в клінічній токсикології використовується метод газорідинної хроматографії (ГРХ). За допомогою цього методу можна розділити ”леткі “ отрути та провести їх якісний та кількісний аналіз. Цей метод також широко використовується в профілактичній і судовій токсикології для виявлення летких речовин в повітрі робочої зони, харчових продуктах, біологічних рідинах і тканинах трупів людей і тварин. 2. Основні питання теми: 2.1. Загальна характеристика методу газорідинної хроматографії (ГРХ). 2.2. Виявлення та кількісне визначення спиртів в біологічних рідинах та дистилятах методом ГРХ. 3. Література: 3.1. Конспект лекцій. 3.2. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія. – К.: Вища школа,1995. – с. 117-131. 4. Завдання для закріплення матеріалу: 4.1. Сформулюйте принцип методу ГРХ. 4.2. Назвіть основні вузли схеми газового хроматографа. Вкажіть їх призначення. 4.3. Назвіть типи детекторів і дайте їх порівняльну характеристику. 4.4. За якою величиною проводять якісне виявлення речовин при аналізі об’єктів дослідження методом ГРХ і яку залежність покладено в основу кількісного визначення отрут вказаним методом? 4.5. Що таке внутрішній стандарт і яке його призначення при ГРХ-аналізі? 4.6. Назвіть переваги і недоліки ГРХ-методу, дайте оцінку чутливості і специфічності методу при хіміко-токсикологічних дослідженнях. Принцип і оцінка методу газорідинної хроматографії (ГРХ). Газова хроматографія (ГХ) — метод аналізу, заснований на розподілі речовин між двома фазами, де рухомою фазою є газ (азот, водень, аргон, гелій), а нерухомою — твердий сорбент (графітована сажа, мікропористі силікагелі, діатомітові тверді носії та ін.) або рідина (сквалан, очищене вазелінове масло, гліцерин, поліетиленгліколь та ін.), нанесена на твердий сорбент. Утому випадку, якщо нерухома фаза—рідина, метод носить назву газорідинної хроматографії (ГРХ). Для проведення ГХ використовуються газові хроматографи, основними частинами яких є колонка, де відбувається розділення аналізованих речовин; детектор — чутлива частина, що вловлює вихід речовин з колонки. Реєстрація компонентів аналізованої суміші відбувається за рахунок перетворення в електричний сигнал зміни властивостей (хімічних, фізичних, фізико-хімічних) газового потоку, що виходить із хроматографічної колонки. Аналітичні можливості сучасного хроматогра-фа в основному залежать від типу і характеристики детектора. В теперішній час широко застосовують фізичні і фізико-хімічні детектори, які базуються на вимірюванні об'ємів газоподібних компонентів, теплопровідності газу-носія, температури полум'я, іонізації полум'я, захвату електронів та ін. Графік, що відображає залежність інтенсивності сигналу детектора від об'єму газу-носія, пропущеного через колонку, або від часу, називають кривою розділення, або хроматограмою. Вихід речовин з колонки характеризується появою піків на хроматограмі. Висота і площа піка залежать від концентрації речовини, що виходить з колонки, типу детектора, умов досліду. Місце розташування піка на хроматограмі і його ширина характеризують процес розділення. Час від початку введення проби в хроматограф до моменту появи найвищої точки піка на хроматограмі прийнято називати часом утримування. Він може бути виражений в абсолютних одиницях часу (с, хв) або довжини (мм, см). Відносний час утримування —це відношення часу утримування аналізованої сполуки до часу утримування внутрішнього стандарту. При використанні відносних величин отримують більш точні результати, бо при цьому невеликі коливання умов досліду (температура, швидкість газу-носія та ін.) незначно впливають на вказану характеристику. Мінімально знайдена кількість речовини методом ГРХ складає 10-5 - 5х10-11 мг/мл. Чутливість методу значною мірою залежить від детектора і при використанні катарометра складає 10-3 - 10-5 мг/мл, електронно-захватного — 5х10-9 - 5x10-11 мг/мл. Метод ГРХ досить чутливий і точний (помилка визначення ± 1 - 5%), швидкий, зручний для розділення багатокомпонентних систем, що містять близькі за будовою речовини. До недоліків методу треба віднести: леткість і нестійкість деяких рідких фаз, що утруднює їх використання для роботи при високих температурах. Метод доцільно застосовувати при направленому хіміко-токсико-логічному аналізі біологічних рідин на леткі отрути:спирти, галогенопохідні вуглеводні та інші органічні розчинники. При ненаправленому аналізі ГРХ метод може бути використаний для попередніх випробувань на леткі отрути. Для хіміко-токсикологічного аналізу спиртів в біологічних рідинах (кров, сеча та ін.) рекомендують різні варіанти умов ГРХ-аналізу. При використанні хроматографа з полум'яно-іонізаційним детектором можливе визначення спиртів в нативному вигляді, з детектором – катарометром — за продуктами перетворення спиртів в ефіри азотистої кислоти — алкілнітритами. Визначення хлорорганічних вуглеводнів, ацетону методом ГРХ засноване на використанні фазових рівноваг летких отрут поза хроматографічною колонкою (метод парофазного аналізу). Дослідження хлоралгідрату провадять по хлороформу — продукту лужного гідролізу хлоралгідрату. 5. Лабораторна робота: Проведення аналізу Умови хроматографування. Газові хроматографи: ЛХМ-8 МД, ЛХМ-80, Цвет-100, Хром-4, Хром-5; детектор по теплопровідності (катарометр); Струм моста детектора – 60 мА; колонка металева (100´0,3 см); твердий носій – Хроматон N-AW-HMDS (0,16 - 0,20 мм) силанізований 15 % скваланом; газ-носій – азот технічний (V=1,8 л/год.); температура термостата випаровувача – 80° С; температура термостата колонок - 80°С; температура термостата детектора - 100° С; швидкість хроматографічної стрічки 600 мм/хв. Робочі розчини і реактиви: 50 % розчин трихлорацетатної кислоти, 30 % розчин натрію нітриту, тестова суміш. Склад тестової суміші: 0,3 мл метилового спирту, 0,6 мл етилового спирту, по 1,5 мл ізопропілового і пропілового спиртів, по 3,0 мл ізобутилового і бутилового спиртів, по 6,0 мл ізоамілового і амілового спиртів, Перевірка розділювальної здатності колонки і чутливості детектора. У флакон з-під пеніциліну вносять 0,5 мл 50 % розчину трихлорацетатної кислоти і 0,5 мл тестової суміші, флакон закривають гумовим корком і поміщають у фіксатор. Вміст флакона перемішують і через корок вводять за допомогою медичного шприца 0,3 мл 30 % розчину натрію нітриту. Вміст знову перемішують (щоб не намочити внутрішньої поверхні корка) і залишають на 1 хв. Потім із флакона за допомогою шприца відбирають 1,0 мл (залежно від чутливості детектора, але завжди одну і ту ж кількість) газової проби (алкілнітритів спиртів) і вводять у випарник хроматографа. Визначають абсолютний і відносний (по відношенню до пропанолу) час утримування інгредієнтів тестової суміші.
|
