ГЕКСАМЕТИЛЕНДИТИОКАРБАМИНАТ ГЕКСАМЕТИЛЕНАММОНИЯ КАК АНАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СЛЕДОВ МЕДИ, ЖЕЛЕЗА, КОБАЛЬТА, НИКЕЛЯ, МАРГАНЦА И ЦИНКА ПРИ АНАЛИЗЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

ГЕКСАМЕТИЛЕНДИТИОКАРБАМИНАТ ГЕКСАМЕТИЛЕНАММОНИЯ КАК АНАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СЛЕДОВ МЕДИ,

ЖЕЛЕЗА, КОБАЛЬТА, НИКЕЛЯ, МАРГАНЦА И ЦИНКА ПРИ АНАЛИЗЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ

ОБЪЕКТОВ

На правах рукописи

Наталия Борисовна КРОТОВА

(Специальность 02.00.02 — ; ическая химия)

Автореферат диссертации на соискание ученой стелен» кандндатахнмических наук

МОСКВА — [»73

-О/® : .

Работа выполнена" в Институте медико-биологическич проблем МЗ СССР.

Научные руководители: доктор химических наук старши!! научный сотрудник А. П. Терещенко; доктор Химических наук профессор А. И, Бусев.

Официальные оппоненты: доктор химических наук профессор Ф. М„ Шемякин; кандидат химических наук доцент В. И. Фадеева.

Ведущее предприятие — кафедра аналитической химии Горьковского государственного университета. , .

Автореферат разослан « ¿1 . . . . 1973 г.

3асцита диссертации- состоится «. » С/Сс^г^^ 1973 г. в /¿.^час. на заседании Ученого совета факультета агрохимии и почвоведения ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА (10-й корпус).

Просим Вас принять-личное участие в работе указанного Совета или прислать письменный отзыв на дан-ный автореферат по адресу; ¡25008, Москва, А-8, Тимирязевская ул., 4У, Ученый совет ТСХА.

Отзывы, заверенные печатью, просим направлять о дву^ экземплярах: _____

Ученый секретарь Совета ф^Аг^Девочкин.

Обеспечение условий нормальной жизнедеятельности человека в течение длительного времени в закрытом, ограниченном гермообъеме предполагается осуществлять с 'помощью специальных систем жизнеобеспечения, основанных на круговороте веществ. Основная задача создания таких систем включает в себя ряд частных задач, одной из которых является изучение межзвеньевого массообмена «а уровне отдельных химических элементов. Необходимость химико-аналитического контроля круговорота микроэлементов в системах жизнеобеспечения требует создания специальных методов химического н физико-химического анализа.

Цель настоящей работы — разработка экспрессных .методов определения биогенных микроэлементов (меди, железа, кобальта; никеля, марганца и цинка) для контроля их содержания в различных биологических объектах систем жизнеобеспечения. В связи с тем, что названные элементы имеют общие свойства {они расположены в середине IV периода таблицы Д. И. ¿Ченделеева и относятся к так называемым переходным металлам) целесообразно разработать методы с использованием группового реагента. Ионы меди (И), железа (II, III), кобальта (11), никеля (11), марганца (II) и цинка (II) относятся к третьей и четвертой аналитическим группам, для которых характерно образование малорастворимых сульфидов. Поэтому мы остановились на групповом реагенте — гексаметилендитнокарбаминате гексаметнленаммония (ГЛ1А), относящемуся к классу днтиокарбаминовых кислот,

имеющих группу атомов =N—» которая обусловливает

специфичность реакций таких реагентов с изучаемыми нонами металлов. ГМА вследствие легкости синтеза и доступности исходных продуктов, а также большей устойчивости в. кислых средах производных, имеющих циклические заместители у атома азота, наиболее подходит для решения задач настоящей работы. Поскольку концентрации меди, железа, кобальта, никеля, марганца н цинка в биологических объектах обычно

не превышают_Ю_!£^ЧХ_^тределение целесообразно

' I £ • JC t

проводить после отделения it концентрирования экстракцией последних в виде внутрикомплексных соединений.

Для создания экспрессных методов определения вышеперечисленных элементов необходимо изучить физико-химические характеристики ■ ГМА, а также исследовать условия образования и свойства внутрикомплексиых соединений реагента с ионами меди (II), железа (II, III), кобальта (II), никеля (II), марганца (И, 111) и цинка (II). На основании полученных результатов разрзЗотана методика определения этих элементов в различных биологических объектах.

1; Химико-аналитические'свойства ГМА и: гексаметилен-дитиокарбаминовой кислоты (НА). В кислых средах, где проводится определение микроэлементов, реагент существует в виде НА. В'связи с этим представлялось- целесообразный изучить свойства последней. Гексаметилендитиокарбаминовую кислоту получали подкислен-ием -водно-органических растворов, содержащих' ГМА' или гексамешленднтиокарбаминаг калия, соляной кислотой до рН1. Затем органический слой (хлороформ, хлороформ-f-изоамилозый спирт), содержащий НА, отделяли.

Изучение спектров поглощения хлороформных раствороз Г.МА' и НА-в ультрафиолетовой области (от 220 им) показало, что спектр ГМА имеет три максимума поглощения при 262 нм, 292 нм, 350 им, в то время как НА — два максимума при 282 нм и 350 ни (рис. !)• В течение длительного времен» спектр поглощения расяворов Г.МА а интервале концентраций 1 • Ю-4—Ы0~'М не изменяется.

Устойчивость растворов НА существенно зависит от концентрации. В разбавленных растворах (Ы0-4М) гексамети^ лендитиокарбаминовая кислота устойчива длительное время {24 ч.)* Однако с увеличением концентрации до 1 • 10~3 — МО-'М НА постепенно переходит в ГМА. На основании изучения превращения спектра НА в спектр поглощения ГМА {рис, 1) и того факта, что концентрация образующегося ГМА в два раза меньше по сравнению с концентрацией исходного раствора НА (определение концентрации по реакции с медью); можно предположить следующий механизм разложения гекса-метилендитиокарбамйновой кислоты в хлороформе, насыщенном водным раствором соляной кислоты. НА разлагается до сероуглерода и гексаметнленимина (уравнение 1). Последний вступает в реакцию с неразложнвшенеч частью молекул НА с образованием ГМА (уравнение 2)

R = N-

-R = NH-l-CS2-

Н+

R —NH3+CS3

(D

КО Í80 ' J00 ш МО КО 300 m

PbcuIÍ Сввтопоглоаднм 7*1(Г511 растаоров ГМА я RA в CHCI3, пояученнис ораэу поело приго-томаамя Ш(Х)« НА(2) к'чвреа 18ч

* hau*) ■

a. Í »5 »ш; d, Í »10 wí¿'

3 ^

К = К = (2)

Аналогично идет процесс разложения гексаметилендитио-карбамнновой кислоты в хлороформе, насыщенном 1 н. серной или I н. хлорной кислотам». Это дает «озможность сделать предположение, что -природа аниона минеральной кислоты не влияет" на устойчивость растворов НА.

Вышеописанный .механизм кислотного катализа ' стадии :разложения НА (уравнение 1) подтверждается также тем, что 'с увеличением концентрации водородных ионов (раствор гек-¡саметилендитиокарбаминовой кислоты в смеси лзоамилового спирта и хлороформа щ соотношении 1:20), скорость разложения НА до сероуглерода и гсксаметиленимина значительно возрастает; з то же время не происходит образование ГМА (уравнение 2). Следовательно, скорость образования ГМА остается постоянной и не зависит от концентрации водородных ионов (рис. 2),

7 Следует отметить, что в течение длительного времени органических растворителях соль гексаметилендигиокэрба-

* миновой кислоты — ГМА достаточно устойчива и реагент \о£цадает наибольшей растворимостью в хлороформе (2.2:Ь

0,02 М); в бензоле и четыреххлористом углероде она примерно одинакова (0,61^:0,02,4). Однако в воде происходит дис-

• соцнашш ТМА (константа кислотной диссоциации, лайден-; паи потенциометр ическим титрованием, рК=4,30 ±0,02) и 'образование НА, которая мало растворима в воде. Поэтому

при определении растворимости раствор ГМА предварительно подщелачивали до рН 9,0 с помощью гексаметиленимина. Растворимость реагента в воде равна (1,2±0,30) - 10^гМ. Найденные константы распределения в системах «органический растворитель—вода» приведены в табл. 1.

Тайллца 1

Константы распределения ГМА в систем« «органический растворитель—

вода»

Органический растворитель* * РгМА

сись.......... 1414 (

с4н,........... 317

' СС1^ * « * « »«•«**, 51

* В укамнннх растворителях рецепт не полкмсрк^стся.

Была также изучена устойчивость ГМА к действию окислителей. Продукт окисления реагента — бис-(гекса метнлен-днтиокарбамин)-дисульфид был выделен из водно-этаноль-

ных растворов при окислении Г-МА ¿а и идентифицирован с помощью.ИК-сиектров. Такие сильные окислители, как НЫ01 , (1,5 и.), полностью окисляют ГМА (хлороформный раствор) в течение А мин., а реагенты, 'ле обладающие окисляющими способностями, даже в очень -больших концентрациях *(Ю ц. НгЗО<).,.не разрушают ГМА за это время. Таким образом,^ ГМА проявляет восстанавливающие свойства, что необходимо учитывать при разработке (методики .определения ионов металлов с переменной валентностью,

2. Экстракция гексаметиленднтиок арбам инагов >меди, же. леза. кобальта, никеля, марганца и цинка. Как известно, реагенты, имеющие группировку С способны образо-

бывать внутри комплексные соединения с рядом ионов металлов. Было исследовано образование гексаметилендиотиокар-баминатоз меди, железа, кобальта, никеля, марганца и цинка и изучено их распределение в системе «хлороформ—вода» в зависимости от рН: среды и избытка ГМА в интервале концентраций ионов металлов 3-10-5—1,7-10~4'М . (рис. 3). Из-рисунка -видно, что с увеличением равновеснойкоицентрации ГМА в 10 раз рН 50%-ной экстракции гексаметилендитиокар-бамляатов кобальта, никеля, марганца « цинка уменьшается на единицу. Из этого можно сделать вывод, что данные элементы образуют внутрикомплексные ¡соединения типа МеАп.

Экстракция внутри комплексных соединений описывается уравнением *

Меп.+ +пИА(0)-!=.МеАп«>)+лН+ (3)

Тангенс угла.наклона -билогарифмических кривых —рН) для никеля н цинка равен двум (рис. 3, кривые 1, 2; 7, 8),. а для кобальта—трем (рис, 3, кривые 3, 4). Следовательно, в первом случае по реакции (3) выделяется два иона водорода и образуется соединение с мольным отношением компонентов Ме:ГМА=1:2, а во втором — три иона водорода и образование .комплекса с мольным отношением компонентов 1 ; 3. ...

Тангенс угла наклона кривых экстракции для ионов Гс (И) и Ие (III) равен двум, (рис.3, крийыЁб,^). Это'позволило сделать предположение, что в обоих случаях образуется соединение с отношением компонентов Ме: ГМА=;1 :2. Исходя из злаченин нормальных окислительно- восстал ошпельных потенциалов НоГез+/Рег+ = +0,77 и Е0 „еул„[,„/гмл - +0,03

было-сделано предположение, что ГМА -окисляется ионами Ре (П1): до соответствующего дисульфида: 4 .

10 ; 70 50 40 МП Рмо.2. Устойчивость распоров гвкоаимилондлтио-

кардаииновой кислоты в омоси иаоаыилоаый'спирт

хлороформ (1:20) в зависимости от кислоткости

■водкой фмы /

I - I и. HCl; 2-6 к* BCI; 3-8 и. HCl; 4 - 10 в. HCl« :

4R-N-C^_ +Fe»+ — ^ R = N -C^2Fe+

+ Jc-N-R. (4)

CHj-CHa-CHl4 где R= | > ,

CH|—CH»—CH2^

чго .впоследствии было подтверждено -появлением в ПК-спектрах растворов, содержащих ионы Fe (III) и ГЛ\А, лолосы с частотой колебаний -v»= 1410 см-1, которая принахтежиг бис-(гексаметиленднтиокарбамин)-дисульфиду. Указанная полоса отсутствует в ИК-спектрах растворов,содержащих Fe (Hl и реагент, а также и ИК-спектре раствора ГЛ1Л.

Исследование зависимости степени экстракции марганца 1(11) от избытка реагента (50-кратный и меньше) и pH водной фазы: показало, что «восходящие ветви» кривых экстракции гексаметилендитиокарбамината марганца имеют перегиб (рис. 3, кривые 9, 10), Для прямолинейного участка кривой, лежащего в интервале pH 3,5—4,5, тангенс угла наклона постоянен и равен 3, т. е. образуется внутрикомплексное ■соединение с марганцем (III), что было .подтверждено аналогичным наклоном кривых экстракции, лолучсншлх,.когДй п водной фазе содержатся только ноны марганца (III) (рис. 3, кривая 11). Раствор марганца (III) получен окислением марганца (И) перманганат-ионом в кислой срсдс в ■присутствии фторида аммония.

В интервале pH 2,5—3,5 наклон кривых экстракции Мп (II) различен и зависит от избытка реагента. При введении в водную фазу тидрокснламнна солянокислого, предотвращающего окисление Л\п (II), внутрикомплексное соединение не образуется,.Поэтому, естественно предположить, что в процессе реакции происходит окисление ионов .Mn (II) на воздуха при избытке реагента до Mn '(III), который и образует . внутри-комплексное соединение с. ГМА.

...Молярные отношения при взаимодействии'Г.МЛ с ионами меди, железа, кобальта, никеля, марганца и цинка (табл. 2) установлены методами молярных отношений л отношения наклонов и для гексаметилендитиокзр'баминагоа кобальта, никеля, марганца и цинка — методом, сдвига, равновесия.

■ Величины, характеризующие экстрзгирусмость (Ket) к устойчивость , (ßn РмеА ) впутрикомплсксных соединений, приведены в табл. 2. Константы экстракции гексаметилснди-тиокзрбаминатов железа, кобальта, никеля, марганца н цинка рассчитаны на основе кривых экстракции, а константа экст-

Таблица 2

Характеристика хлороформных растворов гексаметнлекаитнокар^амннатов меди, железа, кобальта, никеля, марганца и иинка

ч « "Ч .2 Й — ж о ? к ? я I = с к к 2 я Я CÍ Я1 г rí= 10, to.í-. Константа экстракции, 1йКм Ü3yíi¡)j 31! ЛЯ Kcjuciati та устойчивости, lg PnP.MíA

Cu (И) 1 :2 438 (1,34*0,01) .10* б,+6±0,ОД su

Fe (ИЛИ) 1 :2 МО (2,65±0,21). 103 —0,61 ±0.05 15.0

Со (И) 1 : 3 &15 (4.25*0,00) • 10* 10.0

Ni (11) 1 :2 390 |!),30± 0.331 • Ю1 -0.64i0,0t 14J

ЛЬ (И) ( : 3 ,7Ю (4,í*1±0.071 . 1(V -3,&1±0,1 i 18,7

Zn(Il) ] i 2 2ÜS 13,<Х>+ШВ) • 10" 1.55±0.08 17,2

ракцнн гексаметилендитиокарСамнната меди найдена с помощью обменных реакций между гексаметилендитиокарбамн-натом индня иди свинца (в органической фазе) и .хлоридом меди (в водной фазе).

Исследование условий экстракции гексаметилендитнокап-бамннатов металлов показало, что в интервале рН 3,5—7,0 при 50-кратном избытке реагента полностью экстрагируются исты кобальта, никеля и пинка; при рН 4,5—7,0 — марганца. Железо извлекается в органическую фазу в интервале рН 3,8—6,0. Медь экстрагируется в Солее широком диапазоне кислотности водной фазы (с 4,9 н, по МС1 до рН И). Следовательно, при рН 4,5—5,5 в органическую фазу можно извлечь все элементы, что важно для группового выделения металлов.

С целью выяснения возможного включения гвдроксильной группы в молекулы виутрикомплексных соединений была исследована зависим ость коэффициента распределения нона металла от концентрации лнганд-ионов. Вид кривых 1&Е —рЛ для кобальта, никеля, иинка и марганца {после точки перегиба) отвечает соединениям типа' МеЛ„. Несколько другой характер имеет эта зависимость для железа; при рН выше 2,8 образуется гидроксокомплекс МеД„ (ОН)р*.

Для изучения сольватации внутрикомплексных соединений молекулами органического растворителя была исследована зависимость экстракции гексаметилендитиокарбаминатов железа, кобальта, .никеля, марганца и цинка от рН водной фазы при 50-кратном избытке ГМА в системах «хлороформ—вода»,

* В хлороформе по наблюдается иоличетхшим внутри ком плексит соединений.

«бензол—иода»-. Идентичность кривых экстракции для обеих систем указывает на отсутствие взаимодействия внутриком-плексных соединений с молекулами используемых органических растворителей.

Растворимость гекеаметиленднтиокэрбаминатов меди, железа, кобальта, никеля н цинка уменьшается в ряду хлороформ >бензол>четыреххлористый углерод>этиловый спирт> вода. На основе полученных значений растворимости внутри-комплексных соединений были рассчитаны приближенные значения их констант распределения для систем «хлороформ—вода», «-бензол—вода», «четырех* л оржлый углерод— вода» (табл. 3, 4).

Т а б л л и а 3

Растворимость гексаметилендитнокароаминатов металлов о различных растворителях

Растворитель Растворимость. М

СиАа ГеА, СоА} га\г ,

снси ссь СгН5ОН н2о 13- ю-1 1,3*ю-2 3.1. ю-* • 4,0- 10-* 3,1.10-* 6.2-10-2 4.4-10-5 2.5-10-» 8,2-10-» 7,0-10-' 6,9- 10-* 1.6-10-* 3,3-Ю-з 7.6-10-® 1,6-Ю-1 3,1 • ю-2 1,5-Ю-3 5,0-Ю-4 3.0-10"» 7,0-Ю-7 1,7-10-1 1,5- 10-* 6,5-10-* 1,7. 10-' 1,5-10-*

Исследованы оптические свойства хлороформных растворов внутри комплексных соединений, приготовленных экстракцией при избытке реагента или при избытке соли металла, а также растворением комплексов, выделенных в твердом виде. Независимо от способа получения растворов гексаме-тилендитиокарбаминатоа металлов, рН водной фазы и соотношения компонентов максимумы их светопоглошения совпадают н состав внутрикомплексных соединений не изменяется. В интервале концентраций металлов 1—'10 м к г/мл для рзс-

Таблица 4

Приближенные значения констант распределения гексаметилендитно-карбаминатов металлов в системе «органический растворитель — вода»

Раство-' 1£РМеА

ритель СиЛг РеЛ2 СоЛз ГчЧАг ZnAг

снсь 5,46 4,94 3,63 4,60 4,04

4,60 4.79 3,00 3,30 3,<Ю

С С1( 4,00 3,54 . 2.3Й - 2,55 1,63

творов -гексаметилендитнокарбаминатов меди, железа, кобальта, никеля и марганца соблюдается закон Ламберта—Бэра. Молярные коэффициенты погашения (табл. 2) свидетельствуют о высокой чувствительности фотометрических методов.

3: Разработка^ ' методики определения микроэлементов в* биологических объектах. Изучение -физико-химических свойствТМА,1 механизма процессов экстракции тексаметилен-дитиокарбаминатов металлов, а также причин влияния отдельных факторов - на экстракцию внутрнкомплексных- соединений необходимо для отработки методики определения-медн, ■железа, кобальта, никеля, марганца и цинка в биологических объектах.

• ¡ Известно, что чем более слабой кислотой является аналитический реагент, тем более прочными должны быть его соединения с металлами. Однако при высоких значениях рН увеличивается вероятность гидролиза и полимеризации ряда ионов металлов. Поэтому одно из основных -требований, предъявляемых к реагентам—их способность образовывал, внутрнкомплексные соединения при достаточно низких рН, чему наиболее полно отвечает изученный реагент (рК — •1,30^:0,02;, значения 0„ Рмм см. табл. 2), Высокая растворимость ГМА в органических растворителях :(табл. 3) и его устойчивость в кислых- средах (1 н. НО, 1 и. Н^О«, 1 и. НСЮ() позволяют использовать реагент в широком диапазоне кислотности и экстрагировать микроэлементы из растворов биологических проб без предварительной нейтрализации и введения маскирующих веществ.

' ГМА' образует окрашенные соединения с ионами меди, железа,-кобальта, никеля и марганца. Максимумы светоно-глощения их растворов заметно смещены по отношению к максимумам* светопоглощеиия самого реагента. Высокие значе-ния^молярных коэффициентов погашения внутрнкомплексных соединений (табл. 2)*позволяют работать в интервале концентраций элементов 1 —10 мкг/мл и рекомендовать ГМА как фотометрический .реагент. Однако частичное наложение спектров поглощения соединений не позволяет определять - один из микроэлементов на фоне остальных. В этом случае необходимо перед экстракцией сводить в водную фазу.маскирующие вещества, что усложняет анализ,

--Исиользование-ГМА как группового реагента с целью вы,-деления Си,. Ре, Со, N1, Мп, 2п • экстракцией в сочетании с атомно-абсорбционным методом их определения дает возможность избирательно определять каждый элемент на фоне остальных.

Методика определения состояла в следующем: в растворах: после минерализации пробы устанавливали рН 1,85—1,95 и экстрагировали микроэлементы 20 мл 1,0%-ного хлороформ-■ 8

?«c.3, SftHCMfttfb «стракцпконов яв*адлов раств<>- * рами ГИА в CSCIj of рй "

\l~ 3,0'IOT^Ií Znfll), It5»lÇfht Ш| 2- 3#0.ЦГ5М^(П),

з,о.нг?кт; з-$,о.кг*о>{а)$ kfo*vrh ш;

♦г Со (0) , 8,0.ИГ?» m; 5- 1,0.10^ ft (E#l)

7- I(7.icr*lí&<ü), 8,5.1g-3* m; «- Wp+Htiiß), 1,7.1<r£UTU; 9- étQ*tirh Ш*7

10- 1,5-icne Ht(n), i^ion2» I«iî п- i^iffHyum

ного раствора ,ГЛ1А. Для полноты извлечения ионов металлов . повторно.экстрагирсвали-20 мл 0,2%-ного раствора реагента. . Экстракты объединяли, упаривали м озол ял и. см ее ью ЗО % - н о й.. перекиси .водорода - и концентрирован ной ..азотной - кислоты . , (3:1). Для удалеияя избытка окислителей перед подачей рас-.^ творов на прибор, последние упаривали 5—6 раз е водой до _ объема в-чЮ мл..Концентрации • микроэлементов .определяли на атоадно-абсорбиионном спектрофотометре ,СФХ1А-1.

Т з 6 л и ц з 5

Определение микроэлементов в культу рал ьмой среде * для-выращкванияя водородных бактерий -

Навеска гробы: 1 —1,0917 <г;2 — 0,6242 г; 3 — 0,2639 г п=6. =2,57

м т о 3? V ** л о ^ 4 СО ~ рзд ■ * 5-5 я С * а 2 Д1 11 я <4 и V о Сч 1 Мт 1? 1 И , _ Л г О " ч ~ з а »* А* £ Г *|Ч Ос ^ ■ О £ л * * 1 аз** 5 * т 5 сь ® (К Я - " ч к - * * ; в 5 1 а ■+ 1 в

Си 1 0,00 о.ад 0.02 . ' 5.7

0.30 . 1,23 . о,се • 4,2- 102.5

0.50 1,42 0.03 . 5,4 101,4

1,00 1,94 ■ 0.04 5.3 . 102,1

Ге 0,00 1.40 а&1 7.3

> 1.00 ■ 2.36 о.ш 5.4 ■ . 98,8

2.00 3.35 ' 0,06 . . 4.6 , ■ 98.51

3,00 4,45 0,03 4.6 101,5

Со 0,00 0,34 0,02' * 15.0

» 0.20 0,53 ■ 0.03 ■ 14,5- 98,1

0,30 0,63 0,04 16.4 ' 98,4

N1 0.00 0,40 . 0.02 - 12.8

0,02 0,62 . 0.04 16,4 . : 103,3

0,03 0,69 * 0,04 ' 15,0 • - 98,5'

Мп 2 аоо 0,80 0.03 - 9,6

» 0.20 ■ . 3,05 0.04 9,8' 105.0

э 0,30 1,13 0,04 " 9,1 102,7

2п 0.00 " 1,60 0.04 . 6,4

0.40 2.05 0.04 • 5.0 102,5.

0,(>0 . 2,1 а 0,0.1 5,9 . 98.1 ■

> 2.3Г» 0,0*> 5,4 /

По вышеописанной методике было определено .содержание меди, железа,-кобальта, никеля, марганца .и цинка в культу- . ральиой .среде для.выращивания.водородных. бактер1т,.Дл£

оценки правильности метода использовали «метод добавок», вводя ® .параллельные пробц после озоления определенное количество изучаемых элементов. Как следует из табл. относительная погрешность определения 0,2—4,4 мкг/мл перечисленных элементов ле превышает 16,4% с учетом поправки на контрольный опит.

Разработанная методика била испо^зована при контроле содержания меди, железа, кобальта, никеля, марганца н цинка в бессменных питательных растворах (эксперимент по изучению возрастной динамики накопления микроэлементов в моркови), С помощью экстракционного отделения и концентрирования были определены микроэлементы -в количествах, меньших 'предела обнаружения прямым атомно-абсорб-ционным методом. Это позволило рекомендовать методику в серийных анализах при контроле содержания указанных элементов в количествах, не превышающих 10*6%.

ВЫВОДЫ

1. Получены гексаметнленднтиокарба'мииат гексаметнлен-аммония (ГМА) и гексаметилендцтиокарбаминовая кислота (НА), Изучена устойчивость растворов ГМА и НА в органических растворителях. Хлороформные растворы ГМА (1*10"аМ) устойчивы в течение б суток. Устойчивость НА зависит от концентрации растворов и полярности растворителя; разложение 1 * Ю-3—И • Ю-1 М хлороформных растворов НА сопровождается образованием ГМА.

2. Изучена растворимость ГМА в различных органических растворителях и воде, а также установлены константы распределения реагента в системе «органический растворитель— вода» и константа его диссоциации,

3. Исследовано образование гексаметилендитиокарбами-натов меди, железа, кобальта, никеля, марганца и цинка и изучено их распределение в системе «хлороформ—вода» в зависимости от рН среды и избытка ГМА в интервале концентраций ионов металлов 3• 10~s—1,7-.10~чМ.

4. Найдены молярные отношения при взаимодействии ионов металлов с ГМА. Показано, что гексаметилендитиокар-бамипаты гмеди, кобальта, никеля, марганца и цинка экстрагируются хлороформом в виде соединений МеАп, а гексаме-тилендитиокарбаминат железа в виде гидроксокомплексз МеАп (ОН)р ; изученные внутрикомплексные соединения не сольватнруются "молекулами хлороформа и бензола, а также не нолимсризуются в условиях проведения экстракции.

5. Установлены константы экстракции и двухфазные константы устойчивости внутрнкомплексных соединений.

G. Исследованы спектры поглощения хлороформных pació

твopon внутрикомплексных соединений; в максимумах поглощения комплексов рассчитаны молярные коэффициенты погашения; в интервале концентраций ионов металлов 1 —10 мкг/мл соблюдается закон Ламберта—Бэра.

7. Показана возможность применения ПМА как группового реагента для экстракционного концентрирования меди, железа, кобальта, никеля, марганца и цинка и а томно-абсорбционного определения их концентраций.

8. На основании проведенных исследований разработана методика химико-спектрального определения микропримесей меди, железа, кобальта, никеля, марганца и цинка в биологических объектах. Достоверность полученных результатов оценивалась методом математической статистики для малых выборок. Методика применена для определения содержания вышеперечисленных элементов при массовых анализах биологических объектов.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Е. И. Покровская, Г. И.'Мелешко, А. П. Терсшенко, Н. Б,. Кротова, О. Г. Пузайова. «Коэффициенты накопления микроэлементов хлореллой». В сб.; «Материалы VII Всесоюзного совещания по вопросу круговорота веществ в замкнутой системе на основе жизнедеятельности низших организмов». Киев, «Иаукова думка», 1972, стр. 20.

2. Н. Б. Кротова, А. П. Терещенко. «Определение меди, железа, кобальта, никеля и марганца в пробах растительного происхождения». Ж. Космическая биология и медицина, 6, вып. 4. 83 (1972).

3. А. И. Бусев, А. П. Терещенко, Н. Б. Кротова, Т, В. Ноль-де, В. М. Бырько, О. Г. Пузанова. «Экстракционная характеристика гексаметнлендитиокарбаминовой кислоты». Ж. ана-лит. химия, 28, 858 (1973).

4. А. И. Бусев, В. М. Бырько, А. П. Терещенко. И, Б. Кротова, В. П. Найднна. «Экстракция гексаметнлендитиокарба-минатов цинка, кадмия, индия, свинца и висмута». Ж- аналиг. химии. 2S, 649 (1973).

Л 49694 27/VII—73 г. Объем % п. д. Заказ 1298. Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А, Тимирязева 125008, Москва, А-8, Тимирязевская ул., 44