Применение пенополиуретанов как сорбентов для тест-определения нитрит-ионов

1.2.3 Применение пенополиуретанов как сорбентов для тест-определения нитрит-ионов

Тест-определения на основе ППУ выполняются в трёх вариантах:

- первый основан на образовании окрашенного соединения в анализируемом растворе и последующей сорбции его немодифицированным ППУ;

- во втором варианте определяемый компонент образует окрашенное соединение с реагентом, предварительно введённым в фазу ППУ;

 - хемосорбция процессов с участием ППУ. [11]

Хемосорбцией или химической адсорбцией называется такой тип адсорбции, при котором между поверхностью твёрдого тела и адсорбированными молекулами образуются химические связи.

Хемосорбционные процессы с участием ППУ были успешно использованы для тест-определения нитрит-ионов.

Было установлено, что аминогруппа, входящая в состав концевых групп пенополиуретанов, в солянокислой среде легко реагирует с водными растворами NaNO₂, образуя окрашенный в жёлтый цвет полимерный катион диазония. Получение окрашенных соединений в матрице пенополиуретанов основано на химической реакции определяемого компонента с концевыми толуидиновыми группами ППУ. Полимерный хлорид диазония устойчив около часа при хранении твёрдых образцов на воздухе.

Взаимодействие концевых толуидиновых групп осуществляется в соответствии со схемой:

,

где: - полимерная цепь ППУ. [15]

1.2.4 Метрологические характеристики тест-методов

Тест-методы относятся к экспресным, доступным, достаточно дешевым методам анализа. Эти методы не требуют дорогостоящего оборудования и квалифицированного персонала. Регулируя рН растворов, вводя дополнительные реагенты, удаётся повысить селективность тестовых определений.

Разрабатывая методики тест-определений, авторы стараются добиться того, чтобы диапазон определяемых содержаний включал ПДК, то есть, чтобы с_н (нижняя граница определяемых концентраций) не превышала ПДК. Проводя метрологическую аттестацию методик, необходимо оценивать максимальную погрешность и предел обнаружения определений. [8]

1.2.4.1 Погрешность тест-определений

Погрешность при визуальных оценках, несмотря на субъективный фактор, не больше погрешности инструментального определения с помощью минифотометра. Разумеется, это не относится к явным дальтоникам. [15]

Метод цветометрии дает возможность создать равноконтрастную колориметрическую шкалу, хорошо различаемую глазом человека. Он чувствует изменение окраски при цветовом различии 1.6%, поэтому ряд стандартов готовят в геометрической прогрессии. [16]

Если неизвестная концентрация компонента в пробе с_х попадает между n и n+1 членами ряда, а в одном из случаев с_х = (с_n + с_n+1) / 2, где n – номер образца в ряду стандартов, то в этом случае можно оценить максимальную относительную погрешность

S_r = + 100% (с_n+1 - с_n) / (с_n+1 + с_n ) ,

которая в ряду геометрической прогрессии, где с_n+1 = 2с_n, составит примерно + 33 %, а в ряду геометрической прогрессии, где с_n+1 = 3с_n, она составит + 50 % (без учёта вклада в погрешность других факторов). Относительная погрешность + 30 % для с > с_н и порядка + 100 % для с = с_н являются характерными для визуального метода анализа. [17]

1.2.4.2 Нижняя граница диапазона определяемых содержаний (с_н), или предел определения

Наименьшее значение определяемого содержания, ограничивающее область значений (диапазон) определяемых содержаний снизу, называется нижней границей или нижним пределом определяемых содержаний и обозначается с_н. В практике анализа чистых веществ за нижнюю границу принимают то минимальное содержание, которое можно определить данным методом с относительным стандартным отклонением 0,33. Нижний предел вычисляется как утроенное стандартное отклонение результата определения при концентрации, близкой к предельной. [17]

1.2.4.3 Предел обнаружения

Важнейшей характеристикой любой методики в тест-методах анализа является зависимость вероятности положительного результата («искомый компонент») от его концентрации в пробе и связанный с ней предел обнаружения. Предел обнаружения по Кайзеру, принятый ИЮПАК для характеристики визуальных методов, неприемлем. При постепенном снижении концентрации неизбежно достигается область «ненадёжных» реакций. Протяжённость этой области и распределение вероятностей в ней характеризуют метрологические возможности метода.

Под пределом обнаружения понимают наименьшее содержание, при котором по данной методике можно обнаружить определяемый компонент с заданной вероятностью. За предел обнаружения принимают значение 3S или 6S, где S – стандартное отклонение колебаний контрольного («холостого») опыта. [18]