Оптимизация условий пробоподготовки для ионохроматографического определения хлорид-ионов, входящих в состав высокомолекулярных органических соединений нефти

A procedure of sample preparation of oil samples for the determination of chloride ions, which are part of high-molecular organic compounds, has been developed. The procedure consists in the extraction of chloride ions from oil into the aqueous phase with a solution of sodium nitrate, followed by ionochromatographic detection. The work was performed on a high-performance LC‑20 Prominence liquid chromatograph with LC Solution software (Shimadzu, Japan), equipped with a conductometric detector (CDD‑10 Avp/10Asp), a 120×5 mm KanK-ASt14 μm separating column (GEOHI RAS, Russia) and a 200×6 mm SPS-SAC 50 suppression column μm (LLC PC «Aquilon», Russia). A carbonate buffer solution (2.5 mM Na2CO3 + 3.0 mM NaHCO3) was used as an eluent. The volume of the injected sample is 100 μl. The eluent flow rate was 2.0 ml/min. The temperature of the column thermostat is 33 °C. Under these conditions, satisfactory separation of fluoride, chloride, nitrate, and sulfate ions is achieved, and hydrogen sulfide does not have ionic forms and does not manifest ionochromatographically. Using the method of full factorial experiment, the main parameters determining the efficiency of extraction of chloride ions from the organic phase were optimized: extraction of 1 mM with an aqueous solution of NaNO3 at a temperature of 90 ± 2 °C, the volume ratio of oil and extractant 1:10, extraction time 20 min. The developed procedure of sample preparation has been tested on model solutions and real oil samples. In comparison with the known methods, the combination of extraction isolation of organic chlorides with ionochromatographic detection makes it possible to significantly simplify the procedure for determining the analyte due to the high selectivity of the method without loss in sensitivity and measurement accuracyРазработан способ пробоподготовки образцов нефти для определения хлорид-ионов, входящих в состав высокомолекулярных органических соединений. Способ заключается в экстракционном выделении хлорид-ионов из нефти в водную фазу раствором нитрата натрия с их последующим ионохроматографическим детектированием. Работу выполняли на высокоэффективном жидкостном хроматографе LC‑20 Prominence с программным обеспечением LC Solution (Shimadzu, Япония), укомплектованным кондуктометрическим детектором (CDD‑10 Avp/10Asp), разделяющей колонкой 120×5 мм КанК-АСт14 мкм (ГЕОХИ РАН, Россия) и подавительной колонкой 200×6 мм СПС-SAC 50 мкм (ООО ПК «Аквилон», Россия). В качестве элюента применяли карбонатный буферный раствор (2,5 мМ Na2CO3 + 3,0 мМ NaHCO3). Объем вводимой пробы 100 мкл. Скорость потока элюента составляла 2,0 мл/мин. Температура термостата колонки 33 °C. В данных условиях достигается удовлетворительное разделение фторид-, хлорид-, нитрат-, сульфат- ионов, а сероводород не имеет ионных форм и ионохроматографически не проявляется. С использованием метода полного факторного эксперимента оптимизированы основные параметры, определяющие эффективность извлечения хлорид-ионов из органической фазы: экстракция 1мМ водным раствором NaNO3 при температуре 90±2 °C, объемное соотношение нефти и экстрагента 1:10, время экстрагирования 20 мин. Разработанный способ пробоподготовки апробирован на модельных растворах и реальных образцах нефти. По сравнению с известными методами сочетание экстракционного выделения органических хлоридов с ионохроматографическим детектированием позволяет существенно упростить процедуру определения аналита за счет высокой селективности метода без потери в чувствительности и точности измерени

The Study of Accumulation Fe(III) to Elodea canadensis by Analytical Methods: Ion Chromatography, Ion-measurement and Spectrophotometry

Методами спектрофотометрии, ионной хроматографии и ионометрии изучено накопление Fe(III) одним из погруженных водных растений р.Енисей Elodea Canadensis. Установлено, что значительное уменьшение содержания внесенного металла из водной фазы наблюдается в течение первых суток после начала эксперимента, Fe(III) – с 2,5 до 0,3 мг/л. Одновременно увеличилось содержание Cl- (c 1,7 до 5 мг/л) и SO4 2- (с 9,6 до 11,4 мг/л) в водной фазе системы. Максимальное значение коэффициента накопления для Fe(III) в исследуемых модельных системах Кн = 2,8 г/кг сухого веса. Показано, что в течение всего времени эксперимента массоперенос металла происходит как между компонентами системы (растение – вода), так и между составными частями биомассы элодеи (обменно-адсорбционный слой – биомасса растения).We studied of accumulation of Fe(III) to components of Elodea canadensis by ion chromatography, ion-measurement and spectrophotometry methods. We determined that concentration Fe(III) was decreased during first day from 2.5 to 0.3 mg/l. Concentrations of some anions were increased: Cl- from 1.7 to 5 mg/l, SO4 2- from 9.6 to 11.4 mg/l. The maximum concentration factor was calculated, CF = 2.8 g/kg dried wet. We determined that transportation of metal can be between components of system and between parts of biomass (exchangeable – adsorption layer – biomass of plant)

The Study of Accumulation Fe(III) to Elodea canadensis by Analytical Methods: Ion Chromatography, Ion-measurement and Spectrophotometry

Методами спектрофотометрии, ионной хроматографии и ионометрии изучено накопление Fe(III) одним из погруженных водных растений р.Енисей Elodea Canadensis. Установлено, что значительное уменьшение содержания внесенного металла из водной фазы наблюдается в течение первых суток после начала эксперимента, Fe(III) – с 2,5 до 0,3 мг/л. Одновременно увеличилось содержание Cl- (c 1,7 до 5 мг/л) и SO4 2- (с 9,6 до 11,4 мг/л) в водной фазе системы. Максимальное значение коэффициента накопления для Fe(III) в исследуемых модельных системах Кн = 2,8 г/кг сухого веса. Показано, что в течение всего времени эксперимента массоперенос металла происходит как между компонентами системы (растение – вода), так и между составными частями биомассы элодеи (обменно-адсорбционный слой – биомасса растения).We studied of accumulation of Fe(III) to components of Elodea canadensis by ion chromatography, ion-measurement and spectrophotometry methods. We determined that concentration Fe(III) was decreased during first day from 2.5 to 0.3 mg/l. Concentrations of some anions were increased: Cl- from 1.7 to 5 mg/l, SO4 2- from 9.6 to 11.4 mg/l. The maximum concentration factor was calculated, CF = 2.8 g/kg dried wet. We determined that transportation of metal can be between components of system and between parts of biomass (exchangeable – adsorption layer – biomass of plant)

Investigation of the Composition of the Humate-Fulvate Complex in the Yenisei River Sediments from the Near Zone Affected by the Operation of the Mining-and-Chemical Combine of the Russian Agency of Atomic Energy

Определен состав гуматно-фульватного комплекса (ГФК) естественно-влажных и воздушно-сухих образцов донных отложений р. Енисей, отобранных в ближней зоне влияния Горно-химического комбината Росатома. Установлено, что ГФК естественно-влажных образцов варьирует от фульватного (образец № 1) через фульватно-гуматный (образец № 2) до гуматного (образец № 3) типа, тогда как после высушивания ГФК относится только к гуматно-фульватному (образец № 1) и гуматному типам (образцы № 2, 3).The composition of the humate-fulvate complex (HFC) has been determined in naturally wet and airdry samples of sediments collected from the Yenisei River in the near zone affected by the operation of the Mining-and-Chemical Combine of the Russian Ministry of Atomic Energy. It has been found that the HFC of naturally wet samples varies from the fulvate type (Sample 1) through the fulvate-humate type (Sample 2) to the humate type (Sample 3); after the samples are dried, the HFC is of the humatefulvate (Sample 1) and the humate (Samples 2 and 3) types only

Investigation of the Composition of the Humate-Fulvate Complex in the Yenisei River Sediments from the Near Zone Affected by the Operation of the Mining-and-Chemical Combine of the Russian Agency of Atomic Energy

Определен состав гуматно-фульватного комплекса (ГФК) естественно-влажных и воздушно-сухих образцов донных отложений р. Енисей, отобранных в ближней зоне влияния Горно-химического комбината Росатома. Установлено, что ГФК естественно-влажных образцов варьирует от фульватного (образец № 1) через фульватно-гуматный (образец № 2) до гуматного (образец № 3) типа, тогда как после высушивания ГФК относится только к гуматно-фульватному (образец № 1) и гуматному типам (образцы № 2, 3).The composition of the humate-fulvate complex (HFC) has been determined in naturally wet and airdry samples of sediments collected from the Yenisei River in the near zone affected by the operation of the Mining-and-Chemical Combine of the Russian Ministry of Atomic Energy. It has been found that the HFC of naturally wet samples varies from the fulvate type (Sample 1) through the fulvate-humate type (Sample 2) to the humate type (Sample 3); after the samples are dried, the HFC is of the humatefulvate (Sample 1) and the humate (Samples 2 and 3) types only

Fluorescent Methods of Assessment of Winter Dormancy Conifers from City Ecosystems with Different Levels of Air Pollution

Растения, произрастающие в районах с высоким уровнем загрязнения, не готовы к суровым зимним условиям и могут быть повреждены. Поэтому необходимо подробно изучить сезонную динамику растений, включая их переход в состояние зимнего покоя, с использованием адекватных методов для мониторинга их физиологического состояния. Одним из таких подходов служит измерение термоиндуцированных изменений нулевого уровня флуоресценции (ТИНУФ). Для определения уровня загрязнения окружающей среды проводили анализ поверхностного и внутритканевого загрязнения хвои методами ионной хроматографии и рентгенофлуоресцентной спектроскопии. Мы изучили 30-40-летние деревья сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели сибирской (Picea obovata Ledeb.), растущие в искусственных насаждениях г. Красноярска и его окрестностей. Полученные результаты позволяют предположить, что меньшая глубина зимнего покоя является реакцией хвойных растений на увеличение уровня техногенного загрязнения.The plants growing in regions with a high level of air pollution are unprepared for severe winter conditions and may be damaged. So it is necessary to study in detail the seasonal plants dynamics, including their transition to winter dormancy, using adequate methods for monitoring their physiological condition. Measurement of temperature-induced changes in zero level of chlorophyll fluorescence (TCZLF) in pine needles is one of such approaches. The analysis of pollutant concentration on surface and in cells of needles aiming to determine the level of pollution was carried out by methods of ion-chromatography and XRF. We studied 30- to 40-year-old trees of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Siberian spruce (Picea obovata Ledeb.) growing in industrial areal of Krasnoyarsk and its outskirts. The results obtained allow us to assume that the smaller level of winter dormancy is the reaction of coniferous plants to increase of industrial pollution

Fluorescent Methods of Assessment of Winter Dormancy Conifers from City Ecosystems with Different Levels of Air Pollution

Растения, произрастающие в районах с высоким уровнем загрязнения, не готовы к суровым зимним условиям и могут быть повреждены. Поэтому необходимо подробно изучить сезонную динамику растений, включая их переход в состояние зимнего покоя, с использованием адекватных методов для мониторинга их физиологического состояния. Одним из таких подходов служит измерение термоиндуцированных изменений нулевого уровня флуоресценции (ТИНУФ). Для определения уровня загрязнения окружающей среды проводили анализ поверхностного и внутритканевого загрязнения хвои методами ионной хроматографии и рентгенофлуоресцентной спектроскопии. Мы изучили 30-40-летние деревья сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели сибирской (Picea obovata Ledeb.), растущие в искусственных насаждениях г. Красноярска и его окрестностей. Полученные результаты позволяют предположить, что меньшая глубина зимнего покоя является реакцией хвойных растений на увеличение уровня техногенного загрязнения.The plants growing in regions with a high level of air pollution are unprepared for severe winter conditions and may be damaged. So it is necessary to study in detail the seasonal plants dynamics, including their transition to winter dormancy, using adequate methods for monitoring their physiological condition. Measurement of temperature-induced changes in zero level of chlorophyll fluorescence (TCZLF) in pine needles is one of such approaches. The analysis of pollutant concentration on surface and in cells of needles aiming to determine the level of pollution was carried out by methods of ion-chromatography and XRF. We studied 30- to 40-year-old trees of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Siberian spruce (Picea obovata Ledeb.) growing in industrial areal of Krasnoyarsk and its outskirts. The results obtained allow us to assume that the smaller level of winter dormancy is the reaction of coniferous plants to increase of industrial pollution

Determination of Gases and Vapors with Acidic Properties by Ion Chromatography in the Air of Krasnoyarsk

The procedure for determination of gases and vapors with acidic properties (HF, HCl, HNO 3 , NO 2 , NO, H 3 PO 4 , SO 3 , H 2 SO 4 , SO 2 ) using a portable single-column PIA-1000 and a stationary two-column LC-20 chromatographs (Shimadzu) was adapted to the analysis of atmospheric air of Krasnoyarsk city. The conditions for sampling and sample pretreatment of laboratory air sampling were optimized. The mobile-phase composition for increase of the selectivity of the determination of fluorine hydride mixed formaldehyde and acetate acid’ vapors was proposal. The analysis of atmospheric air of Krasnoyarsk city was made.Методика определения газов и паров, обладающих кислотными свойствами (HF, HCl, HNO 3 , NO 2 , NO, H 3 PO 4 , SO 3 , H 2 SO 4 , SO 2 ), с использованием портативного одноколоночного PIA-1000 и стационарного двухколоночного LC-20 хроматографов (Shimadzu) адаптирована к анализу атмосферного воздуха г. Красноярска. Оптимизированы условия отбора проб воздуха и пробоподготовки. Подобран состав элюента, обеспечивающий повышение селективности определения фтороводорода в присутствии формальдегида и паров уксусной кислоты. Проведен анализ атмосферного воздуха в различных точках г. Красноярска

Determination of Gases and Vapors with Acidic Properties by Ion Chromatography in the Air of Krasnoyarsk

The procedure for determination of gases and vapors with acidic properties (HF, HCl, HNO 3 , NO 2 , NO, H 3 PO 4 , SO 3 , H 2 SO 4 , SO 2 ) using a portable single-column PIA-1000 and a stationary two-column LC-20 chromatographs (Shimadzu) was adapted to the analysis of atmospheric air of Krasnoyarsk city. The conditions for sampling and sample pretreatment of laboratory air sampling were optimized. The mobile-phase composition for increase of the selectivity of the determination of fluorine hydride mixed formaldehyde and acetate acid’ vapors was proposal. The analysis of atmospheric air of Krasnoyarsk city was made.Методика определения газов и паров, обладающих кислотными свойствами (HF, HCl, HNO 3 , NO 2 , NO, H 3 PO 4 , SO 3 , H 2 SO 4 , SO 2 ), с использованием портативного одноколоночного PIA-1000 и стационарного двухколоночного LC-20 хроматографов (Shimadzu) адаптирована к анализу атмосферного воздуха г. Красноярска. Оптимизированы условия отбора проб воздуха и пробоподготовки. Подобран состав элюента, обеспечивающий повышение селективности определения фтороводорода в присутствии формальдегида и паров уксусной кислоты. Проведен анализ атмосферного воздуха в различных точках г. Красноярска

The Study of Anionic Composition of the Environment of the Krasnoyarsk's Industrial Zone by Ion Chromatography and Capillary Electrophoresis

Адаптированы методы капиллярного электрофореза и ионной хроматографии для определения анионного состава объектов окружающей среды промзоны г. Красноярска. Были подобраны условия подготовки образцов снега и воды для определения фторид-ионов. Полученные результаты показали, что уровень загрязнения атмосферных осадков выбросами промышленных предприятий существенно влияет на уровень загрязнения воды р. Енисея, особенно в период интенсивного таяния снега, талые воды которого рано или поздно попадают в воду р. Енисея.Adapted methods of capillary electrophoresis and ion chromatography for determination of anionic composition of the environment of the Krasnoyarsk's industrial zone. The results showed that the level of contamination of precipitation industrial emissions significantly affect the level of water contamination of the Yenisei River, especially during intensive thawing of snow melt-water, which sooner or later fall into the water district Yenisei