ИНДИКАТОРНАЯ БУМАГА ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ

Техническое решение относится к аналитической химии, к химическим индикаторам на твердофазных носителях и может быть использовано для экспресс-контроля содержания нитратов в продуктах растениеводства, воде, пищевых продуктах и сточных водах различного происхождения.
Известен метод экспресс анализа нитратов с применением двухслойной бумажной индикаторной полосы по тесту Грисса, содержащей в первом слое лимонную кислоту, а во втором все остальные реагенты для реакции Грисса: 1-нафтиламин гидрохлорид, сульфаниловую кислоту (RU №1714502, опубл. 23.02.1992). Оба слоя обрабатываются диметил-α-нафтиламином в ацетоне, скрепляются пластиковым или резиновым затвердителем. Лимонная кислота содержится в отдельном от цинка слое для предотвращения коррозии цинковой пыли, предназначенной для восстановления в кислой среде нитрат-ионов до нитрит-ионов.
К недостаткам этой двухслойной бумажной индикаторной полосы можно отнести невозможность определить достоверно нитрат-ионы в присутствии нитрит-ионов, так как последние обуславливают завышенные результаты анализа.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является трехслойная бумажная индикаторная полоса, имеющая между слоем с кислотным реагентом, содержащим в качестве маскиранта на нитрит-ионы вторичный амин, слой с органическими индикаторными реагентами теста Грисса (RU №2009486, опубл. 15.03.1994). Под слоем с органическими индикаторными реагентами выполнена полимерная подложка-державка имеющая отверстие и слой, состоящий из цинковой пыли с клеющим наполнителем. Устройство обеспечивает высокую чувствительность и селективность экспрессного определения нитрат-ионов при одновременной возможности осуществления способа в присутствии нитрит-ионов.
К недостаткам прототипа необходимость использования большого набора реагентов.
Задачей, на которую направлено заявленное решение, является упрощение устройства для проведения анализа на содержание нитратов.
Поставленная задача решается за счет того, что заявленная индикаторная бумага экспресс-анализа содержания нитратов, включает маскирантно-кислотный слой, состоящий из N-(карбоксиметил)аспарагиновой кислоты, цинковый слой, слой с реактивом Грисса, содержащим 1-нафтиламин гидрохлорид и полимерную подложку-державку с круглым отверстием.
Использование N-(карбоксиметил) аспарагиновой кислоты вместо кислотных реагентов и маскирантов нитрит-ионов упрощает устройство, сохраняя его высокую чувствительность и селективность.
Техническим результатом заявляемого устройства является использование сокращенного набора реагентов в устройстве.
Предлагаемое техническое решение имеет следующие отличия:
- в прототипе используются разные вещества в качестве кислотных реагентов, а именно лимонная, винная, щавелевая кислоты, и маскирант нитрит-ионов в составе дифениламин, N-фенил-1-нафтиламин, 3-гидрокси-1,2,3,4-тетрагидрохинолин. В заявляемой полезной модели применяется N-(карбоксиметил)аспарагиновая кислота, заменяющая оба реагента, т.к. предложенная КМАК по кислотным свойствам аналогична лимонной, винной или щавелевой кислотам (Табл. 1) и содержит в своей структуре вторичный амин.
Заявленное техническое решение иллюстрируется чертежом:
На фиг. 1 представлен общий вид индикаторной бумаги экспресс-анализа содержания нитратов.
Индикаторная бумага экспресс-анализа содержания нитратов включает первый бумажный слой (1), второй бумажный слой (2), третий бумажный слой (3), полимерную подложку державку с круглым отверстием (4).
Индикаторная бумага экспресс-анализа содержания нитратов состоит из первого слоя, содержащего N-(карбоксиметил)аспарагиновую кислоту (1); второго слоя, содержащего цинк (2); третьего слоя, содержащего реагенты для реакции Грисса: 1-нафтиламин гидрохлорид, сульфаниловую кислоту (3), и полимерную подложку - державку с круглым отверстием (4).
На слой (1), содержащий N-(карбоксиметил)аспарагиновую кислоту, наносится капля анализируемого раствора, при этом КМАК подкисляет реакционную среду, а нитрит-ионы в случае их присутствия, вступают в реакцию нитрозирования с фрагментом вторичного амина КМАК, благодаря чему устраняется их влияние.
Во втором слое (2) нитрат-ионы в кислой среде восстанавливаются до нитрит-ионов, которые в индикаторном слое (3) осуществляют диазотирование амина, вступающего в реакцию сочетания с азосоставляющей. Цветная реакция, обусловленная образованием азокрасителя, наблюдается в круглом отверстии на обратной стороне полимерной подложки-державки (4).
Технико-экономический эффект обеспечивается за счет применения, вместо кислотных реагентов и маскирантов нитрит-ионов, единого соединения КМАК, содержащего в своем составе 3 кислотных группировки и вторичную аминную (имино-) группировку.
Пример 1. Получение реактивной индикаторной полосы для экспресс-анализа содержания нитратов.
Белую пропиленовую ленту /ТУ 38-102105-76/ шириной 35 мм и толщиной 0,25 мм дублируют по краю двухсторонней липкой лентой ЛСДЛ с агдезивным покрытием /ТУ 6-17-924-77/ шириной 10 мм. Дублированные ленты перфорируют таким образом, чтобы отверстия диаметром 6 мм располагались по центральной продольной оси узкой ленты на расстояния 4 мм друг от друга. Удаляют адгезивное покрытие, а на липкий слой закрепляют индикаторную ленту шириной 10 мм, полученную адсорбцией на бумагу-основу для экспресс-тестов марки Ш/ТУ 13-730800 721-85/ - (карбоксиметил)аспарагиновой кислоты. На индикаторную ленту приклеивают еще также перфорированную липкую ленту ЛСДЛ с отверстиями эквидистантно расположенными отверстиям в полимерной подложке, сверху наносят смесь цинковой пыли и крахмала (1:3 мас. ч.), удаляют агдезивное покрытие и приклеивают сверху маскирующую ленту, полученную адсорбцией на бумагу-основу для экспресс-тестов марки 1 (ТУ 18-7308001-721-85) лимонной кислоты и дифениламина в соотношении 40: 1.
При получении индикаторной полосы для экспресс-анализа нитратов многослойную ленту разрезают поперек таким образом, чтобы отверстия индикаторной зоны располагались по центру каждой полосы.
Пример 2. Определение нитрат-ионов с помощью реактивной индикаторной полосы для экспресс-анализа содержания нитратов.
3
На квадратную зону индикаторной полосы, полученной по примеру 1, наносят две капли анализируемого раствора и через 8 мин сравнивают цвет круглой реакционной зоны на обратной стороне полосы с цветовой шкалой сравнения. Присутствие 10 мг/дм нитрит-ионов не влияет на результаты определения нитрат-ионов.
Предлагаемая полезная модель позволяет сократить использование канцерогенных веществ и сократить количество компонентов индикаторной полосы для экспресс-анализа содержания нитратов без снижения чувствительности определения нитрат-ионов.