Определение 1,1 - диметилгидразина и продуктов его трансформации методами тандемной хроматомасс-спектрометрии

• Автор: Ульяновский, Николай Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л Свойства 1,1-диметилгидразина

1.2 Трансформация несимметричного диметилгидразина в объектах окружающей среды

1.2.1 Окислительная трансформация НДМГ

1.2.2 Нуклеофильное присоединение и конденсация

1.3 Поведение НДМГ в почвах

1.3.1 Почвы с низким содержанием органических веществ

1.3.2 Почвы с высоким содержанием органического вещества (торфяные болотные почвы)

1.4 Методы идентификации и определения НДМГ и продуктов его трансформации
1.4.1 Титриметрия
1.4.2 Спектрофотомерия
1.4.3 Капиллярный электрофорез
1.4.4 Г азовая хроматография
1.4.5 Жидкостная хроматография
1.5 Методы извлечения из почв НДМГ и продуктов его трансформации
1.6 Выводы
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Оборудование
2.2 Материалы и реагенты
2.3 Синтез продуктов трансформации 1,1 -диметилгидразина.
2.4 Объекты исследования
2.5 Методики выполнения экспериментов
ГЛАВА 3. УСТАНОВЛЕНИЕ КРУГА ПРОДУКТОВ ТРАНСФОРМАЦИИ 1,1-ДИМЕТИЛГИДРАЗИНА В ТОРФЯНЫХ ПОЧВАХ
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПОДХОДА К ОПРЕДЕЛЕНИЮ НДМГ И ПРОДУКТОВ ЕГО ТРАНСФОРМАЦИИ МЕТОДОМ ИОННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ / ТАНДЕМНОЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПОДХОДА К ОПРЕДЕЛЕНИЮ НДМГ И ПРОДУКТОВ ЕГО ТРАНСФОРМАЦИИ МЕТОДОМ ГИДРОФИЛЬНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ / ТАНДЕМНОЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ПОДХОДА К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРОДУКТОВ ТРАНСФОРМАЦИИ НДМГ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ / ТАНДЕМНОЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ
ГЛАВА 7. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ЭКСТРАКЦИИ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ПРОДУКТОВ ТРАНСФОРМАЦИИ 1,1-ДИМЕТИЛГИДРАЗИНА ИЗ ПОЧВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АД - амперометрический детектор
ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография Г - гидразин
ГХ — газовая хроматография
ДАС - диссоциация, активированная соударением
ДМА - диметиламин
ДМГА - диметилгидразон ацетальдегида
ДМГМК - диметилгидразид муравьиной кислоты
ДМГФ - диметилгидразон формальдегида
ДМГФур - диметилгидразон фуральдегида
ДМГ у - диметилгуанидин
ДМД - диметилдиазин
ДМЦА - диметилцианамид
ИК - инфракрасный
ИХ - ионная хроматография
МГ - монометилгидразин, метилгидразин
МС - масс-спектрометрия
МТ - 1 -метил-1Н-1,2,4-триазол
НДМА - нитрозодиметиламин
НДМГ - несимметричный диметилгидразин
ОЧРН — отделяющаяся часть ракеты-носителя
ПДК - предельно допустимая концентрация
ПФ - подвижная фаза
РКД - ракетно-космическая деятельность

библиотечными, с высокой степенью совпадения (более 85%) идентифицировано более 30 соединений, отнесенных к продуктам деградации
1,1 -диметилгидразина.
Тем не менее, использование экстракционных методов и низких температур, как в случае с технологией HS-SPME, не позволяет извлекать все образующиеся вещества, особенно это касается компонентов, связанных с матрицей почвы. Проблема извлечения НДМГ, как и продуктов его деградации, заключается в возможности окисления на воздухе в процессе экстракции, что может приводить к получению ошибочных данных по компонентному составу.
Помимо возможности идентификации неизвестных компонентов, газовая хроматография широко применяется для определения компонентов высокотоксичного ракетного топлива и некоторых продуктов их трансформации. В таблице 8 приведены газохроматографические методы определения НДМГ и продуктов его трансформации.
Из представленных данных видно, что масс-спектрометрия имеет большие перспективы в определении экотоксикантов различного класса. Тем не менее, высокая чувствительность анализа при использовании масс-спектрометров с одним квадруполем достигается лишь за счет использования дополнительных этапов предварительного концентрирования образцов, таких как твердофазная экстракция, как в случае с НДМА [95, 96].
Повышение чувствительности и селективности анализа таких сложных матриц, как экстракты почв с высоким содержанием органического вещества, возможно за счет применения тандемной масс-спектрометрии и масс-спектрометрии высокого разрешения. В литературе практически отсутствуют данные по определению продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина методом ГХ-МС/МС. Исключение составляет лишь нитрозодиметиламин, определяемый в водных объектах в режиме мониторинга заданных реакций при содержаниях от 0,28 нг/л с применением предварительного концентрирования в 550 раз на углеродном сорбенте [97].