Методические указания по определению дефолиантов хлопчатника: бутилкаптакса и хлората магния в воде, семенах хлопчатника и продуктах их промышленной переработки
(утв. Минздравом СССР 30.03.1981 № 2373-81)
30 марта 1981 г. № 2373-81
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДЕФОЛИАНТОВ ХЛОПЧАТНИКА: БУТИЛКАПТАКСА И ХЛОРАТА МАГНИЯ В ВОДЕ, СЕМЕНАХ ХЛОПЧАТНИКА И ПРОДУКТАХ ИХ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ <*>
<*> Разработаны Г.А. Шапеновой, Ш.Т. Талиповым, Р.Х. Джиянбаевой (ТашГУ); Р.И. Шейниной (СредазНИПКИпищепром), В.П. Феофановым (ТашМИ).
Краткая характеристика препарата. Хлорат магния (магарон) Mg(ClO ) x 6H O. Брутто-формула H Cl MgO . Молекулярная масса 299,3. 3 2 2 12 2 12 Бесцветное кристаллическое вещество с игольчатой структурой. Хорошо растворим в воде, ацетоне, этаноле; нелетуч. При 35 °C частично плавится с выделением воды. Препарат высокогигроскопичен, не взрывается, безопасен в пожарном отношении. Выпускается в виде чешуек, содержащих 60 +/- 2% д.в.
Применяется для дефолиации и десикации тонковолокнистых сортов хлопчатника, подсолнечника и риса.
Бутилкаптакс - 2-бутилтиобензотиазол. Брутто-формула C H NS . 11 13 2 Молекулярная масса 223,25. Бутилкаптакс - темно-бурая маслянистая жидкость с неприятным специфическим запахом. Нерастворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях: спирте, ацетоне, гексане, бензоле; слаболетуч. Т. кип. 185 - 188 °C. Применяется в форме 90-процентного к.э. в смеси с хлоратом магния (1:1) для дефолиации тонковолокнистых сортов хлопчатника. ДСД 0,05 мг/кг; МДУ картофеля, зерна, риса, винограда - 0,4 <**> мг/кг,
семян хлопчатника, хлопкового масла, сои, соевого масла — 0,5 <**> мг/кг.
Принцип фотометрического метода. Методика основана на извлечении бутилкаптакса из пробы органическими растворителями, концентрировании экстракта и последующем измерении оптической плотности раствора, содержащего продукты окислительно-восстановительной реакции между бутилкаптаксом, бензидином и хлорат-ионом в кислой среде, при длине волны 400 нм.
Метрологическая характеристика метода. Предел определения бутилкаптакса в воде — 0,04 мг/л; в хлопковом масле — 0,6; в семенах хлопчатника — 1,0; в хлопковой шелухе — 0,5 мг/кг (табл. 121).
ОПРЕДЕЛЕНИЯ БУТИЛКАПТАКСА В ПРИСУТСТВИИ ХЛОРАТА МАГНИЯ
| Анализируемая проба | Предел определения, мг/л или мг/кг | Число параллельных определений | Среднее значение определения, % | Стандартное отклонение, % | Доверительный интервал среднего при p = 0,95, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Вода Хлопковое масло Семена хлопчатника Хлопковая шелуха | 0,04 0,6 1,0 0,5 | 5 4 4 4 | 85,8 83,3 77,5 80,0 | +/- 4,27 +/- 6,63 +/- 6,46 +/- 4,12 | +/- 5,25 +/- 10,52 +/- 10,27 +/- 6,55 |
Реактивы и материалы. Бензидин ч.д.а. Серная кислота ч.д.а. (уд. масса 1,84). Хлорат магния. Бутилкаптакс, 90-процентный технический препарат. н-Гексан ч. Петролейный эфир (40 — 70 °C). Этиловый спирт ректиф., 96-процентный. Ацетонитрил ч. Ацетон ч.д.а. Хлороводородная кислота х.ч.
Приборы, аппаратура, посуда. Фотоэлектроколориметр. Кюветы с толщиной слоя 1 см. Бани водяные. Фильтры для тонких осадков. Аппарат Сокслета. Делительные воронки на 250 мл. Прибор для отгонки растворителя. Хроматографические колонки диаметром 18 мм, длиной 150 мм. Стакан на 1,5 — 2 л. Колбы мерные вместимостью 25; 50 и 100 мл.
Подготовка к определению. Рабочий раствор бутилкаптакса. Препарат 0,02 мл, содержащий 90% 2-бутилтиобензтиазола, растворяют в 20 мл 18 н серной кислоты; 1 мл полученного раствора переносят в мерную колбу на 50 мл и доводят до метки 18 н серной кислотой. Рабочий раствор бутилкаптакса с концентрацией 18 мкг/мл готовят каждые три дня.
Раствор хлората магния. Навеску 0,4166 г технического препарата растворяют в 100 мл дистиллированной воды в мерной колбе. Полученный раствор с концентрацией хлората магния 2,5 мг/л фильтруют через фильтр для тонких осадков (раствор хранить не более 2 мес.). Рабочий раствор хлората магния. Фильтрованный раствор (1 мл) растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе на 50 мл. Концентрация рабочего раствора 0,05 мг/мл.
Раствор бензидина 0,25-процентный. Навеску 0,25 г растворяют в 99,75 мл 0,06 н хлороводородной кислоты.
Ацетон в работе применяется свежеперегнанным.
Для построения градуировочного графика готовят шкалу стандартов согласно таблице 122.
| Компоненты градуировочных растворов | Номер градуировочных растворов | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Стандартный раствор бутилкаптакса, мл Стандартный раствор хлората магния, мл Раствор бензидина, мл Серная кислота, мл Содержание бутилкаптакса, мкг/мл | 0,0 1,0 0,7 До 25 0 | 0,25 1,0 0,7 До 25 4,5 | 0,75 1,0 0,7 До 25 13,5 | 1,00 1,0 0,7 До 25 18,0 | 1,25 1,0 0,7 До 25 22,5 | 1,50 1,0 0,7 До 25 27,0 |
Ход анализа. Экстракция и очистка экстракта. Воду (1 л) упаривают в стакане на электроплитке до 30 — 50 мл. После охлаждения фильтруют через фильтр (фильтр промыть ацетоном) в делительную воронку на 250 мл. Приливают 30 мл н-гексана и трижды экстрагируют в течение 3 — 5 мин. После отстаивания смеси и ее разделения на фазы гексановый слой переносят через складчатый фильтр в круглодонную колбу и отгоняют растворитель досуха. Сухой остаток смывают 1 — 2 мл 10 н серной кислоты и через обычный фильтр переносят в мерную колбу на 25 мл. Добавляют 1,0 мл раствора хлората магния, 0,7 мл 0,25-процентного раствора бензидина, 10 — 15 мл 18 н серной кислоты и нагревают смесь на кипящей водяной бане в течение 1,5 мин. После охлаждения смесь доводят до метки 18 н серной кислотой, измеряют оптическую плотность раствора на фотоколориметре при длине волны 400 нм.
Навеску семян хлопчатника 5 г, помещенную в патрон из фильтровальной бумаги, заливают в аппарате Сокслета этиловым спиртом (примерно 200 мл) и проводят экстракцию в течение 8 — 10 ч, начиная с момента кипения растворителя. По окончании экстракции растворитель отгоняют до половины начального объема, оставшуюся часть смешивают с равным объемом дистиллированной воды в делительной воронке. Трижды экстрагируют н-гексаном по 15 мл в течение 1,5 мин. После отстаивания смеси и ее разделения на фазы гексановый слой переносят через фильтр в круглодонную колбу и растворитель отгоняют досуха. Остаток смывают 1 — 2 мл 10 н серной кислоты, переносят через фильтр в мерную колбу на 25 мл и добавляют реагенты, как описано выше.
Рафинированное хлопковое масло (30 мл) разбавляют в делительной воронке в 20 мл петролейного эфира, хорошо перемешивают, затем дважды проводят экстракцию ацетонитрилом порциями по 60 и 30 мл в течение 5 мин. Экстракты объединяют, фильтруют через складчатый фильтр для тонких осадков и отгоняют растворитель примерно до 20 мл. Оставшуюся часть охлаждают, разбавляют равным количеством воды и трижды экстрагируют в делительной воронке н-гексаном порциями по 15 мл в течение 3 — 5 мин. После отстаивания смеси гексановый слой фильтруют, а затем пропускают через колонку с оксидом алюминия (высота слоя 50 мм), предварительно промытую 20 мл н-гексана. После прохождения через колонку экстракта проводят элюацию 10 — 15 мл н-гексана, который собирают в колбу для отгона растворителя и отгоняют его почти досуха. После охлаждения обрабатывают так же, как описано в предыдущих анализах.
Обработка результатов анализа. Количественно бутилкаптакс определяют по градуировочному графику (см. табл. 122). Содержание бутилкаптакса в пробе (X, мг/кг или мг/л) рассчитывают по формуле:
A
A — количество препарата, найденное по градуировочному графику, мкг;
P — масса или объем анализируемой пробы, г или мл.
Принцип метода ТСХ. Метод основан на извлечении хлората магния органическим растворителем из пробы (кроме воды), концентрировании экстракта и последующем хроматографировании на пластинке «Силуфол» в системе этанол-ацетон-аммиак (40:40:20).
Метрологическая характеристика метода. Метрологические данные приведены в таблице 123.
ХЛОРАТА МАГНИЯ В ПРИСУТСТВИИ БУТИЛКАПТАКСА
| Анализируемая проба | Предел определения, мг/кг или мг/л | Число параллельных определений | Среднее значение определений, % | Стандартное отклонение, % | Доверительный интервал среднего при p = 0,95, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Вода Хлопковое масло Семена хлопчатника Хлопковая шелуха | 0,01 0,1 0,1 0,3 | 7 5 5 4 | 90,0 78,0 76,0 77,5 | +/- 5,77 +/- 7,58 +/- 8,22 +/- 8,66 | +/- 5,34 +/- 9,39 +/- 10,19 +/- 13,76 |
Реактивы и материалы. Оксид алюминия для хроматографирования II степени
активности. Безводный сернокислый кальций ч.д.а. Ацетон ч.д.а. Хлорат магния. Бензидин ч.д.а. н-Бутиловый спирт ч. Аммиак водный 25-процентный, ч.д.а. Хлороводородная кислота х.ч. Этиловый спирт. Серная кислота х.ч. (удельная масса 1,84). Пластинки для хроматографии "Силуфол" УФ .
254
Приборы, аппаратура, посуда. Денситометр «БИАН-170». Аппарат для встряхивания. Сушильный шкаф. Хроматографические стеклянные пластинки размером 9 x 12 см. Эксикатор. Пульверизаторы стеклянные. Стаканы на 2 л; 150 и 250 мл. Фильтры для тонких осадков. Бани водяные. Колбы конические с пришлифованными пробками на 250 мл. Воронки химические. Микрошприц на 10 мкл.
Подготовка к определению. Раствор хлората магния готовят так, как описано на с. 481. Безводный сернокислый кальций сушат в сушильном шкафу при температуре 150 °C в течение 18 — 20 ч (хранить в склянке с притертой пробкой). Сорбционная масса (на 10 пластинок): 50 г оксида алюминия (размер зерен 100 меш), 5 г гипса, 75 мл дистиллированной воды смешивают в течение 30 мин. Проявляющие реагенты: № 1 (0,5-процентный раствор готовят, растворяя навески бензидина в 2 н хлороводородной кислоте), № 2 — 10-процентная серная кислота. Ацетон в работе применяется свежеперегнанный.
Ход анализа. Пробу воды (питьевой, природной, промышленных стоков) 1 л упаривают в стакане на электроплитке до объема 10 — 20 мл, фильтруют через фильтр в стакан на 150 мл и упаривают почти досуха. Остаток наносят на пластинку, перенося количественно небольшими порциями ацетона. В качестве свидетелей используют модельные экстракты, полученные при анализе того же магния в пробе. Выше 20 мкг анализируют аликвоты экстракта.
Пробу семян хлопчатника (20 г) делят на две равные части и помещают в конические колбы, каждую дважды экстрагируют ацетоном по 30 и 20 мл в течение 10 — 15 мин. путем встряхивания. Экстракты фильтруют в стакан на 150 мл, упаривают и остаток количественно переносят на пластинку в одну точку смесью вода-ацетон (3:2). В качестве свидетелей используют модельные экстракты, полученные при анализе 5 г того же образца.
Пробу хлопкового шрота (10 г) делят на две равные части и дважды экстрагируют путем встряхивания в конических колбах порциями по 70 и 40 мл ацетона в течение 10 — 15 мин. Экстракты фильтруют в стакан, и растворитель упаривают досуха на водяной бане. После охлаждения остаток переносят на пластинку смесью вода-ацетон (1:1). В качестве свидетелей используют модельные экстракты, полученные при анализе 2 г того же образца.
Хроматографирование. Для сокращения времени нанесения экстрактов на пластинку, а также для сокращения размера пятен (не более 1 см) можно использовать сушку пластинок теплым воздухом. После нанесения проб и модельных экстрактов на пластинку последнюю помещают в камеру для
хроматографирования, наполненную предварительно смесью этанол-аммиак-ацетон
(40:20:40). После поднятия фронта растворителя на высоту 10 см пластинку вынимают, сушат в вытяжном шкафу для удаления паров растворителей, затем опрыскивают реагентом N 1, через 0,5 - 1 мин. - реагентом N 2. Затем пластинку помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 100 °C 1 мин. При этом на белом фоне проявляются лимонно-желтые пятна хлората магния. Окраска пятен устойчива в течение 15 - 20 мин. Величина R
f
0,88 +/- 0,04.
Альтернативные условия хроматографирования. Обработанные пробы наносят на хроматографические пластинки, покрытые оксидом алюминия. Развивают пластинки в системе подвижных растворителей: н-бутанол-ацетон-аммиак-вода (65:20:10:5). После поднятия фронта растворителя на высоту 10 см пластинки высушивают в вытяжном шкафу и опрыскивают последовательно проявляющим реагентом N 1 и концентрированной серной кислотой. Хлорат магния проявляется в виде зелено-желтых пятен на белом фоне. Величина R
f
0,50 +/- 0,03.
Обработка результатов анализа. Количественно хлорат магния в анализируемой пробе определяют путем визуального сравнения пятен проб и «свидетелей» или на денситометре, используя градуировочный график. Градуировочный график получают при денситометрировании пятен растворов «свидетелей» с содержанием хлората магния 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0; 17,5 и 20,0 мкг. По оси абсцисс отмечают содержание хлората магния в мкг, а по оси ординат — интегральное значение показания прибора. Содержание хлората магния в пробе (X, мг/кг или мг/л) рассчитывают по формуле:
A
A — количество препарата, найденное путем сравнения со стандартами или по градуировочному графику, мкг;
P — масса или объем анализируемой пробы, г или мл.
Техника безопасности. Соблюдаются общие правила по технике безопасности, необходимые при работе с химическими реактивами и пестицидами (ядохимикатами).