Научные достижения химического факультета
17.09.2018

Химики-аналитики из МГУ предложили новый
способ определения ионов ртути в воде

Сотрудники химического факультета МГУ разработали новый аналитический способ определения ультрамалых количеств ртути в природной воде.

Тяжёлые металлы относятся к числу основных природных ресурсов. Несмотря на использование современных высокоэффективных очистных технологий, в процессе добычи и переработки сырья, а также при последующем использовании в промышленности значительные количества тяжёлых металлов попадают в воздух, почву, воду рек, морей и океанов. Наряду с антропогенными механизмами поступления их в окружающую среду (например, при сжигании каменного угля), нельзя забывать и о естественных (например, в результате вулканической деятельности). В результате, проблема загрязнения объектов окружающей среды – в том числе, природной и питьевой воды – тяжёлыми металлами остаётся актуальной и по сей день.

"Созданием новых методик определения тяжёлых металлов в воде на нашем факультете занимаются специалисты лаборатории спектроскопических методов анализа кафедры аналитической химии", – рассказал и. о. декана химического факультета МГУ, профессор С. Н. Калмыков.

Одним из наиболее опасных загрязнителей природных вод является ртуть. Предельно допустимая концентрация ртути в питьевой воде составляет всего 500 нг/л.

Коллектив исследователей – доцент, кандидат химических наук Кирилл Осколок, доцент, кандидат химических наук Оксана Моногарова и ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Николай Алов – разработали новый высокочувствительный гибридный способ определения ионов ртути в питьевой и природной воде на уровне десятков нг/л. Предложенный подход основан на извлечении ионов ртути бензолом из пробы воды в виде молекулярного иодидного комплекса методом жидкостно-жидкостной микроэкстракции. Далее полученный концентрат ртути в одной капле органического растворителя анализируют рентгенофлуоресцентным методом с полным внешним отражением (РФА ПВО).

Для сорбционного и экстракционного концентрирования ионов ртути, как правило, используют комплексообразование с органическими лигандами. Применение иодид-ионов для связывания ртути в комплексное соединение имеет ряд серьёзных преимуществ: большая химическая устойчивость, доступность и существенно более низкая стоимость реагента. Использование микроэкстракции для извлечения ионов ртути из воды позволяет минимизировать расход токсичных органических растворителей. Техника микроэкстракции предельно проста, доступна и дёшева.

Метод РФА основан на облучении анализируемой пробы первичным возбуждающим рентгеновским излучением и последующем измерении вторичного флуоресцентного рентгеновского излучения, несущего информацию о природе и количестве присутствующих в ней химических элементов. РФА ПВО – это современный вариант РФА, гораздо более чувствительный и удобный для прямого анализа вод. Впрочем, его с успехом применяют для анализа самых разных объектов – растительного сырья, лекарственных препаратов, пищевых продуктов, биологических жидкостей и даже высокочистых полупроводниковых материалов.

Важно отметить, что разработанный способ весьма избирателен. Присутствующие в воде ионы тяжёлых металлов (хрома, марганца, железа и др.) вплоть до концентраций 0,1 г/л не мешают определению ртути.

Результаты работы опубликованы в журнале AnalyticalLetters.