ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЭДТА В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Область применения комплексонов как перспективных полидентатных лигандов в различных областях производства растет с каждым годом. В подавляющем большинстве препаратов, содержащих комплексоны, используется этилендиаминтетрауксусная кислота или ее динатриевая соль (Трилон Б, комплексон III), которую используют для умягчения воды в сельском хозяйстве и в промышленности в значительных масштабах [2].В качестве добавки Е385 ЭДТА входит в состав продуктов питания как консервант, предотвращающий нежелательные процессы окисления, катализируемые катионами металлов, при производстве овощных, грибных и рыбных консервов, консервированных морепродуктов и бобовых культур. Обнаружено также, что ЭДТА замедляет процесс образования канцерогенного бензола в напитках, содержащих в своем составе бензоат натрия и аскорбиновую кислоту. Также соли этилендиаминтетрауксусной кислоты могут применяться в роли антиоксиданта при производстве масложировой продукции. Соли ЭДТА находят применение в медицине и фармакологии как антидоты при отравлении соединениями ртути и свинца. В косметической продукции и препаратах «бытовой химии» соли ЭДТА выполняют функцию стабилизатора.

Эффективным способом борьбы с минеральными отложениями в промышленности является использование веществ, препятствующих кристаллизации малорастворимых солей в скважинах и трубах, причем часто для этой цели используют именно полиаминополикарбоновые комплексоны. Растворение осадков происходит за счет образования устойчивых комплексонатов металлов. Применение комплексонов, устраняющих отложения солей, позволяет осуществлять периодически химическую очистку оборудования, а обработанная комплексономIII вода может эксплуатироваться длительное время в водооборотных системах охлаждения в без отмывочном режиме. При этом сокращается расход топлива, воды, металла и объем сточных вод. Кроме того, этилендиаминтетрауксусная кислота и ее соли находят широкое применение как универсальные реагенты в анализе широкого спектра катионов металлов в различных объектах окружающей среды, особенно при определении состава руд и минералов [4].

Таким образом, масштабы поступления ЭДТА и ее соединений в окружающую среду весьма значительны. Проблема загрязнения окружающей среды ЭДТА, как и другими органическими загрязнителями не нова, но по-прежнему стоит достаточно остро и может иметь самые серьёзные последствия [5]. В связи с этим важно осуществлять эколого-аналитический контроль загрязнения комплексонами различных природных объектов (главным образом, водоемов).

Целью нашего исследования являлась оценка уровня загрязненности органическими веществами (ЭДТА) водоемов некоторых территорий Оренбургской области.

Содержание ЭДТА в воде оценивали фотометрическим методом по методике Васильева В.П. и др. [1]. Метод основан на способности ЭДТА образовывать устойчивые комплексы с ионами Cr(III) при рН 5, поглощающие в видимой части спектра (1) [3]:

Na₂H₂Y + СrCl₃→ Na[CrY]^- + 2NaCl                                                                                              (1)

Стандартный раствор динатровой соли ЭДТА, Na₂H₂C₁₀H₁₂O₈N₂,с концентрацией 1,25 мг/мл готовили растворением навески препарата в воде. Исходный растворы CrCl₃с молярной концентрацией 0,1 моль/л готовили по навеске. Все использованные нами реактивы имели квалификацию «ч.д.а».Затем для построения калибровочного графика в 10 мерных колб вместимостью 50 мл помещали последовательно от 2 до 15 мл стандартного раствора ЭДТА, 5 мл ацетатного буферного раствора с рН = 5 и 2 мл 0,1 М раствора хлорида хрома (III) раствор. Растворы доводили до метки дистиллированной водой, переносили в химические стаканы и нагревали до кипения, затем охлаждали и фотометрировали при λ = 554 нм на спектрофотометре Apel PD-303UV(Япония). Для выбора дины волны, при котором проводились измерения, нами снят на график зависимости светопоглощения раствора этилендиаминтетраацетата хрома(III) от длины волны (рис. 1). Спектр растворов снимали в кварцевых кюветах с длиной оптического пути 1 см против дистиллированной воды с таким же количеством ацетатного буферного раствора, что ив рабочих растворах.

Рис. 1. Зависимость оптической плотности раствора этилендиаминтетраацетата хрома(III) от длины волны (с(Cr(III)  = 0,0039 М; с(ЭДТА) = 0,0001М)

Исследуемые пробы готовили аналогично вышеописанной методике, но вместо раствора ЭДТА использовали анализируемую воду. По градуировочному графику находили концентрацию ЭДТА в исследуемых образцах воды.

Для изучения содержания комплексонаIIIнами отбирались пробы на следующих территориях: с. Бриент, Кваркенский р-н (водопроводная вода); г.Оренбург, Беляевское шоссе (вода из скважины ООО «Мусихин мир мёда»); п. Новосергеевка, Новосергиевский р-н (водоропроводная вода); г.Оренбург, ул.Комсомольская (водопроводная вода); п. Энергетик, Новоорский р-н (вода Ириклинского водохранилища); п. Гранитный, Новоорский р-н (озерная вода); озеро близ Гайского ГОКа. Результаты изучения содержания ЭДТА приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Содержание ЭДТА в воде, отобранной на различных территориях Оренбургской области

Согласно данным, приведенным в таблице 1, ЭДТА обнаружена а пробах воды, отобранных близ с. Бриент (Кваркенский р-н), п. Энергетик (Ноовоорский р-н), п. Гранитный (Новоорский р-н), Гайского ГОКа (гайский р-н). При этом, наиболее высокое содержание этилендиаминтетраацетатов обнаружено в пробах воды, отобранных близ п.Энергетик. В пробах воды, отобранных в г.Оренбурге и п. Новосергиевка коплексон III не обнаружен. Поскольку, нами не обнаружено каких-либо сведений по нормам содержания ЭДТА в гидросфере, затруднительно сделать выводы о превышении уровне загрязнения водоемов данным веществом.

Наличие ЭДТА в пробах исследуемых образцов воды, вероятно, следует связать с особенностями экономико-географического положения данных водоемов. На территории Оренбургской области располагается ряд предприятий цветной металлургии: Гайский горно-обогатительный комбинат, Медногорский медно-серный комбинат, Комбинат Южуралникель, Южно-Уральская золотодобывающая компания, Буруктальский металлургический завод, Южно-Уральский криолитовый завод и т.д [6]. Наличие этилендиаминтетраацетатов в природных водах Кваркенского, Новоорского, Гайского районов Оренбургской области, возможно, связано с тем, что в данных регионах природные воды востока Оренбургской области находятся в зоне разработки месторождений полиметаллических руд цветных металлов (Кировское золоторудное месторождение, Кваркенский р-н; Гайское месторождение медных руд, Гайский р-н; месторождения Барсучий Лог и Джусинское; Новоорский р-н). По-видимому, этим объясняется факт обнаружения ЭДТА в воде исследованных природных водоемах с. Бриент (Кваркенский р-н), п. Гранитный (Новоорский р-н), Гайского ГОКа (гайский р-н). Наличие ЭДТА в водах Ириклинского водохранилища (п. Энергетик; новорский р-н) вероятно, следует связать с деятельностью Ириклинской ГРЭС.

Список литературы:

1. Васильев, В.П. Практикум по аналитической химии / В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочергина. - М.: Химия, 2000. - 328 с.
2. Дятлова, Н.М. Комплексоны и комплексонаты металлов / Н.М. Дятлова, В.Я. Темкина, К.И. Попов. - М.: Химия, 1988. - 544 с.
3. Железнова, Т. Ю. Спектрофотометрическое определение констант устойчивости комплексных соединений / Т.Ю. Железнова [и др]. // Аналитика и контроль,  2012. – 350 с.
4. Коростелев, В.П. Фотометрический и комплексонометрический анализ в металлургии / В.П. Коростелев. – М.: Металлургия, 1984. – 272 с.
5. Майстренко, В. Н. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей [Электронный ресурс] / В. Н. Майстренко,Н. А. Клюев. — 3-е изд. (эл.). — Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 326 с.). — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.
6. Семенов, Е. А.Экономическая и социальная география Оренбургской области / Е.А. Семенов, Т. И. Герасименко, Р. Ш. Ахметов. - Оренбург : ОГУ, 2011. - 136 с.