Том 79, № 5 (2024)

Представлен обзор основных областей применения обобщенной двумерной корреляционной спектроскопии (2D-COS) в аналитической химии. 2D-COS метод, используемый для анализа наборов данных, полученных в результате спектроскопических измерений. Этот подход основан на использовании двумерных корреляционных карт для выявления и анализа корреляций между различными областями спектра или данными двух методов измерений. Цель применения 2D-COS — увеличение объема аналитической информации путем выявления скрытых корреляций данных. Анализ таких корреляций для серий спектральных данных, полученных для некоторого диапазона концентраций аналита, pH или соотношений компонентов смеси, а также при изменении температуры или других внешних факторов, дает возможность исследовать и выявлять химические процессы и взаимодействия, информацию о которых невозможно получить непосредственно из спектров. По сравнению с одномерными спектрами 2D-COS выигрывает в значимости аналитической информации для сложных смесей, прежде всего при идентификации компонентов и установления состава. Кроме того, 2D-COS можно использовать для мониторинга изменений в образце с течением времени, что делает его ценным инструментом изучения динамически меняющихся систем. В целом 2D-COS — достаточно универсальный подход, который может быть использован совместно с большим числом методов и для большинства аналитических задач и сложных объектов, в том числе и без пробоподготовки. В обзоре представлены достижения в области применения 2D-COS по состоянию на начало сентября 2023 г.

Водные экосистемы являются основным резервуаром для микропластика, поступающего в окружающую среду. Оценка содержания микропластика в природных водах и донных отложениях является актуальной задачей, решение которой необходимо при оценке степени загрязнения водных объектов, выявления источников загрязнения, а также потенциальных рисков для обитателей водоемов. На сегодняшний день не существует универсального аналитического подхода к выделению микропластика из природных вод и донных отложений для последующей идентификации. В настоящем обзоре обобщена информация о способах пробоотбора микропластика из природных вод и донных отложений и методах пробоподготовки, включая методы разделения частиц по размеру и плотности, а также методы, основанные на химическом разложении проб для удаления природного органического вещества. Кроме этого, описана классификация микропластика, а также даны общие сведения о содержании микропластика в водных экосистемах и его потенциальной токсичности.

Предложен способ синтеза новых супрамолекулярных структур, состоящих из наночастиц (НЧ) серебра, поверхность которых покрыта самопроизвольно сформированными упорядоченными мицеллоподобными агрегатами из молекул цетилтриметиламмония бромида (ЦТМАБ). При изу- чении процессов самосборки молекул ЦТМАБ на поверхности наночастиц серебра и структуры ассоциатов, образующихся при этом, использован метод флуоресцентных зондов (молекулярный зонд – пирен). Определены оптимальные условия получения новых супрамолекулярных структур. Предложенные супрамолекулярные структуры могут найти применение для люминесцентного определения различных химических соединений. Формирование аналитического сигнала при этом будет определяться взаимодействием определяемого аналита с мицеллоподобными агрегатами, находящимися вблизи НЧ серебра, и зависеть как от структуры агрегата, так и от полярности аналита.

Исследованы закономерности концентрирования ионов Cu(II) и Zn(II) из водных растворов с N-нонаноил-N'-метансульфонилгидразином методом ионной флотации в зависимости от исходной концентрации коллигендов, значения рН раствора, времени кондиционирования и температуры. На основании данных ИК-спектроскопии и элементного анализа сделано предположение о составе флотируемых соединений. Показано, что извлечение Zn(II) существенно зависит от исходной концентрации металла и времени кондиционирования раствора. Установлено снижение степени извлечения исследуемых ионов с повышением температуры раствора, для Cu(II) этот эффект выражен сильнее. Кинетика процесса описана с использованием классической модели первого порядка; полученные значения констант флотации ионов Zn(II) в пять раз выше, чем Cu(II). Определены условия селективного выделения ионов Cu(II) в условиях коллективной флотации.

Исследовано концентрирование стронция и бария в виде комплексов с 11 органическими реагентами соосаждением с органическими соосадителями с целью их последующего определения рентгенофлуоресцентным методом. Наиболее эффективными оказались системы, включающие реагенты из числа бисазозамещенных хромотроповой кислоты – нитхромазо и хлорфосфоназо III. Комплексы этих металлов практически количественно соосаждаются в виде ассоциатов с катионами красителя бриллиантового зеленого, когда коллектором является ассоциат избытка аналитического реагента с катионами этого красителя. Показано, что дополнительное использование в качестве индифферентного соосадителя поливинилбутираля позволяет не только практически полностью извлекать эти элементы из растворов, но и готовить концентраты-излучатели, пригодные для рентгенофлуоресцентных измерений с использованием приема стандарта-фона. Высокая эффективность позволяет при оптимальных условиях достигать весьма низких пределов обнаружения (ИЮПАК): 0.03 мкг/мл Sr и 0.19 мкг/мл Ba даже при работе из малых по объему проб.

Метод атомно-эмиссионной спектрометрии с возбуждением спектров в микроволновой плазме использован для определения состава кристаллов сульфида лантана и оксида гадолиния, допированного европием, а также элементов расплава (олова, бора и лития). Градуировочные зависимости для редкоземельных элементов нелинейны и не обеспечивают требуемой точности анализа. Для снижения погрешности и линеаризации градуировочных зависимостей использовали метод внутреннего стандарта. Молекулярные ионы N₂, N_2⁺ и OH не корректировали изменение условий в плазме и межэлементные влияния. Элементы – внутренние стандарты подбирали по близости первого потенциала ионизации к аналитам, рассмотрели Ba, Al, Ga и In. Использование этих элементов в качестве внутренних стандартов позволило линеаризовать градуировочные зависимости, аналитическая открываемость составила 95−105%. Найденная суммарная масса элементов составила 97−103% от массы навески, правильность подтверждена методом добавок.