Определение O-изобутилметилфосфоната в промышленных выбросах газохроматографическим методом с применением пульсирующего пламенно-фотометрического детектора

Разработана методика газохроматографического определения микроколичеств O-изобутилметилфосфоната в промышленных выбросах в диапазоне концентраций от 0,5 до 50 мг/м³. Улавливание и концентрирование целевого аналита проводили с помощью аспиратора, прокачивая необходимый объем промышленных выбросов, отбираемых из стволов промышленных дымоходов и газоотводных труб, через пробоотборные трубки. Трубки снаряжали готовыми фильтрующими материалами: два слоя фильтров типа ФПП (фильтрующее полотно Петрянова) диаметром 12 мм, два слоя фильтров, изготовленных из плотного хлопчатобумажного материала «молескин», промытых в этиловом спирте и высушенных на воздухе. Сконцентрированные вещества извлекали из пробоотборных трубок экстрагированием изопропанолом. Для последующего хроматографирования целевое вещество переводили в легколетучий продукт путем метилирования диазометаном с использованием метода, усовершенствованного для получения микроколичеств диалкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты (МФК) и ее моноэфиров. Экспериментально доказана высокая эффективность предложенной методики метилирования для получения растворов с низким содержанием примесей как исходных реагентов, так и нецелевых продуктов реакции, что обеспечивает более высокую точность определения. Микропримеси, включая остатки диазометана, удаляли вакуумированием раствора после метилирования в течение 2 – 5 мин. Газовый хроматограф для анализа был оснащен пульсирующим пламенно-фотометрическим детектором, разделение смеси проводили на капиллярной колонке с высокополярной фазой (полиэтиленгликоль). Методика была апробирована при анализе реальных объектов, соответствующим образом аттестована и внедрена в программы экологического контроля и мониторинга.

1. Мандыч В. Г., Островский А. А., Адысев О. В. и др. Обоснование перечня продуктов деструкции отравляющих веществ типа Vx, обеспечивающих его идентификацию при уничтожении блоков авиационных бомб / Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 4. С. 88 – 91. DOI: 10.25750/1995-4301-2014-3-087-090

2. Жданов В. А., Кошелев В. М., Новиков В. К., Шувалов А. А. Методы уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ / Росс. хим. журн. 1993. Т. 37. № 3. С. 22 – 25.

3. Растегаев О. Ю., Чупис В. Н., Марьин В. И. и др. Фосфорорганические отравляющие вещества. Свойства и методы определения. — Саратов: ООО «Фиеста-2000», 2009. — 219 с.

4. Рыбальченко И. В. Идентификация токсичных химикатов / Росс. хим. журн. 2002. Т. 46. № 4. С. 64 – 70.

5. Алексеенко С. С., Новикова И. В., Новиков Р. И. и др. Аминоспирты: хроматографические методы определения производных азотсодержащих токсичных химикатов / Журн. аналит. химии. 2022. Т. 77. № 7. С. 616 – 637. DOI: 10.31857/S0044450222070027

6. Савельева Е. И., Ленинский М. А., Васильева И. А. и др. Определение следовых количеств O-изобутил-S-[(2-диэтиламино)этил]метилфосфонотиоата и токсичного продукта его гидролиза методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием / Аналитика и контроль. 2021. Т. 25. ¹ 1. С. 43 – 52. DOI: 10.15826/analitika.2020.25.1.005

7. John H., van der Schans M. J., Koller M., et al. Fatal sarin poisoning in Syria 2013: forensic verification within an international laboratory network / Forensic Toxicol. 2018. Vol. 36. N 1. P. 61 – 71. DOI: 10.1007/S11419-017-0376-7

8. Ведерников Д. Н. Селективное метилирование фенолокислот и фенолоальдегидов диазометаном / Химия растительного сырья. 2007. № 1. С. 43 – 47.

9. Боркина Г. Г., Воронина С. Б., Дорошенко М. А. и др. Газохроматографическое определение N-гидроксифталимида — катализатора процессов жидкофазного окисления / Вестн. Кузбасского гос. технич. ун-та. 2018. № 3. С. 66 – 69. DOI: 10.2670/1999-4125-2018-3-62-69

10. Ершова А. Н., Тюрина И. В. Газохроматографический анализ свободных жирных кислот митохондрий растений кукурузы при действии гипоксии / Сорбционные и хроматографические процессы. 2018. Т. 18. № 6. С. 927 – 933.

11. Густылева Л. К., Хлебникова Н. С., Савельева Е. И., Радилов А. С. Анализ химического состава продуктов разложения российского вещества VX в условиях каталитического метанолиза / Аналитика и контроль. 2013. Т. 17. ¹ 2. С. 190 – 195.

12. Valdez C. A., Leif R. N., Alcaraz A. Effective methylation of phosphonic acids related to chemical warfare agents mediated by trimethyloxonium tetrafluoroborate for their qualitative detection and identification by gas chromatography-mass spectrometry / Anal. Chim. Acta. 2016. Vol. 933. P. 134 – 143. DOI: 10.1016/j.aca.2016.05.034

13. Беккер Г., Бергер В., Домшке Г. Органикум. Т. 2. — М.: Мир, 1979. С. 250.

14. Valdez C. A., Leif R. N. Analysis of Organophosphorus-Based Nerve Agent Degradation Products by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS): Current Derivatization Reactions in the Analytical Chemist’s Toolbox / Molecules. 2021. Vol. 26. N 15. 4631. DOI: 10.3390/molecules26154631

15. Weissberg A., Madmon M., Elgarisi M., Dagan S. Aqueous extraction followed by derivatization and liquid chromatography-mass spectrometry analysis: A unique strategy for trace detection and identification of G-nerve agents in environmental matrices / J. Chromatogr. A. 2018. Vol. 1577. P. 24 – 30. DOI: 10.1016/j.chroma.2018.09.052

16. Станьков И. Н., Кондратьев В. Б., Цехмистер В. И., Деревягина И. Д. Газохроматографическое определение следов O-изопропилметилфосфонофторидата (зарина) в почвах с использованием его диастереомеров / Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. ¹ 11. С. 1158 – 1168.