Методические рекомендации по определению кадмия в воде, среде, имитирующей пот, и биологических средах (кровь, моча, органы) при санитарно-химических исследованиях поливинилхлоридных материалов

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР

ГЛАВНОЕ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель Главного

Государственного санитарного

врача СССР

В.Е. Ковшило

20.10.1976 № 1510-76

Методические рекомендации по определению кадмия в воде, среде, имитирующей пот, и биологических средах (кровь, моча, органы) при санитарно-химических исследованиях поливинилхлоридных материалов

Стеарат кадмия, каприлат кадмия, стеарат цинк-кадмия, стеарат барий-кадмий-цинка широко используются в производстве поливинилхлоридных материалов как термостабилизаторы. По химическому составу это соли стеариновой и каприловой кислот и соответствующих металлов (кадмия, цинк-кадмия, барий-кадмий-цинка). Молекулярный вес этих соединений - от 679 до 704. Температура плавления - от 104 до 200 град.С. Плотность - от 1,11 до 1,14 г/куб.см. Все эти соединения хорошо растворимы в бензоле, толуоле, фталатах и практически нерастворимы в воде [1].

Описанный в литературе метод определения кадмия в воде (по образованию окрашенного комплекса с дитизоном) недостаточно чувствителен и специфичен [2].

Разработанные методические рекомендации предназначены для определения кадмия (т.к. токсичность этих соединений объясняется, в основном, содержанием в них кадмия) в биосредах и воде при санитарно-химических исследованиях поливинилхлоридных материалов, стабилизированных органическими соединениями на основе кадмия.

Определению не мешают свинец, цинк, барий, кадмий, медь и другие металлы.

Принцип метода: Метод основан на экстракции комплексного соединения кадмия с диэтилдитиокарбаминатом натрия хлороформом и последующим разделением кадмия в тонком слое силикагеля.

Чувствительность метода - 1-2 мкг на пластине.

Полнота определения - 90-95%.

Реактивы и растворы

1. Хлороформ, "хч", ГОСТ 3160-51.

2. Диэтилдитиокарбаминат натрия, 2% водный раствор.

3. Хлористый аммоний, "хч".

4. Аммиак, 25% водный раствор, "хч".

5. Серная кислота, "хч".

6. Хлорная кислота, "хч".

7. Азотная кислота, "хч".

8. Гексан, "хч".

9. Диэтиламин, "хч".

10. Проявляющий раствор - 0,05-0,1% раствор дитизона в хлороформе.

11. Натрий сернокислый безводный, "хч".

12. Стандартный раствор кадмия с диэтилдитиокарбаминатом натрия с содержанием препарата 200 мкг/мл (в делительную воронку помещают 200-250 мл дистиллированной воды, добавляют 10 мл водного раствора растворимой в воде соли кадмия с содержанием кадмия 1000 мкг/мл, 1 мл буферного раствора, 2 мл 2% водного раствора диэтилдитиокарбамината натрия и экстрагируют трижды по 5 мл хлороформом. Объединенные экстракты хлороформа пропускают через безводный сульфат натрия и переносят в мерную колбу на 50 мл. Для получения концентрации раствора 200 мкг/мл в мерную колбу до метки доливают хлороформ. Хранят раствор в темной склянке с притертой пробкой).

13. Буферный раствор: 35 г хлористого аммония растворяют в 285 мл 25% водного раствора аммиака.

Приборы и посуда

1. Пластинки для хроматографии. Стеклянные пластинки (9х12) тщательно промывают водой, содовым раствором, хромовой смесью и дистиллированной водой.

2. Делительные воронки на 250 и 500 мл.

3. Прибор для отгонки растворителя.

4. Воронки стеклянные диаметром 75 мм.

5. Микропипетки для нанесения проб на 0,1-0,2 мл.

6. Камера для хроматографирования с притертой стеклянной крышкой.

7. Пульверизатор стеклянный.

8. Баня водяная.

9. Камера для опрыскивания пластинок.

10. Электрическая плитка с закрытой спиралью.

11. Фарфоровые чашки на 50 мл.

12. Пипетки на 2,5 и 10 мл.

13. Гипс медицинский.

14. Силикагель марки КСК, размолотый и просеянный через сито 100 меш.

Приготовление пластин с тонким слоем силикагеля. 14 г силикагеля, 1 г гипса и 50 мл дистиллированной воды тщательно растирают в ступке до образования гомогенной массы. Полученную массу равномерным слоем наносят на стеклянные пластинки и оставляют высыхать на воздухе при комнатной температуре в течение 20-24 часов. Из указанного выше количества сорбционной массы может быть приготовлено 8-10 пластин.

Определение кадмия в воде. Для проведения анализа в делительную воронку отбирают 250-600 мл водной вытяжки из поливинилхлоридных материалов. Для создания рН 9-10 к пробе добавляют 1-2 мл буферного раствора и 2 мл 1% водного раствора диэтилдитиокарбамината натрия и проводят экстракцию хлороформом по 5 мл в течение 1-2 минут. Экстрацию хлороформом проводят трижды (каждый раз по 5 мл).

Объединенные экстракты пропускают через безводный сульфат натрия и упаривают на водяной бане до объема 0,1-0,2 мл. Оставшийся объем экстракта стеклянной микропипеткой количественно переносят на хроматографическую пластинку в одну точку. Хроматографирование проводят в стеклянной камере, заполненной смесью растворителей: гексан:хлороформ:диэтиламин (20:2:1). После поднятия подвижной системы на высоту 10-12 см пластинку вынимают из камеры, высушивают в сушильном шкафу при температуре 80-100 град.С до удаления паров растворителей, а затем проявляют 0,05-0,1% раствором дитизона в хлороформе.

Ионы кадмия  с  дитизоном проявляются в виде оранжево-красных пятен на белом фоне с R_f  = 0,65+-0,05.

Количественное определение кадмия проводят по калибровочному графику, построенному для данной серии пластин на стандартных растворах кадмия в зависимости площади пятна от концентрации кадмия.

Определение кадмия в биосредах. В случае определения кадмия в биосредах для проведения анализа берут навеску органа (2-3 г), мочу или кровь (2-3 мл) и подвергают минерализации. В выпарительную фарфоровую чашку, куда помещена проба (навеска органа, моча, кровь), заливают 5 мл серной, 3 мл хлорной и 6-7 мл азотной кислот. Минерализацию проводят на электрической плитке с закрытой спиралью до получения сухого остатка белого цвета. Сухой остаток после минерализации переносят количественно дистиллированной водой (до 50 мл) в делительную воронку. Содержимое делительной воронки нейтрализуют едким натром до рН 7 и в дальнейшем проводят определение как описано выше при определении кадмия в водных растворах.

Количественное содержание кадмия в водных средах рассчитывают по формуле:

C = A / B * 1000 мг/л,

где A - количество кадмия, найденное в пробе;

B - объем пробы взятой для анализа.

Количественное содержание кадмия в органах рассчитывают по формуле:

C = A * м / B мкг или мг/вес органа,

где A - количество кадмия, найденное в пробе;

м - вес органа;

B - навеска органа, взятая для анализа.

Количественное содержание кадмия в моче или крови рассчитывают формуле:

C = A / B мкг/мл,

где A - количестве кадмия, определенное в пробе;

B - количество мочи или крови, взятое для анализа.

Литература

1. Справочник химика том. VI "Сырье и продукты промышленности органических веществ", Изд-во "Химия", Л., 1967.

2. Мухина О.С., Котова Г.С., Кузьмичева Р.А. ж. "Аналитическая химия", т. XX, N 7, 1965, стр. 785-788.