Name: Zoptymalizowana procedura oznaczania adsorpcji fosfonianów na granulowanym wodorotlenku żelaza przy użyciu metody oznaczania zminiaturyzowanego fosforu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 21 s
Description: Poznaj zoptymalizowaną metodę oznaczania fosforu do badania adsorpcji fosfonianów na granulowanym wodorotlenku żelaza. Technika ta umożliwia szybką i niezawodną analizę przy niższych kosztach niż konwencjonalne metody.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy są wdzięczni za wsparcie finansowe ze strony Willy-Hager-Stiftung, Stuttgart. Chcielibyśmy również podziękować pracownikom firmy Zschimmer & Schwarz Mohsdorf GmbH & Co. KG za udostępnienie próbek fosfonianów.

1. Przygotowanie wszystkich wymaganych roztworów do oznaczenia całkowitego P
UWAGA: Sposób przygotowania niektórych z poniżej opisanych roztworów wyjaśniono w normie ISO 687828. Metody przygotowania te zostały nieznacznie dostosowane do metody zastosowanej w niniejszej pracy. Wymagany stopień czystości odczynników znajduje się w załączonej liście materiałów.
<ol>
	<li>Przygotowanie H2SO4 roztwory (13,5, 9 i 0,9 M H2SO4) 
	Uwaga: Pracować pod dygestorium.
	<ol>
		<li>Przygotowanie 13,5 M HCl2SO4
		<ol>
			<li>Napełnić menzurkę o pojemności 100 ml 25 ml wody, a następnie przelać ją do szklanej butelki o pojemności 100 ml umieszczonej w zlewce z kostkami lodu.</li>
			<li>Wlej do tego samego cylindra mierzonego 75 ml stężonego kwasu siarkowego, a następnie przelej go przy mieszaniu do wody w butelce. Uwaga: Wydzielanie ciepła.</li>
			<li>Ostrożnie wyjmij butelkę z zlewki, gdy tylko zostanie ona odpowiednio schłodzona (maks. 40 °C).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Przygotowanie 9 M HCl2SO4 (wymagane do przygotowania roztworu molibdanu)
		<ol>
			<li>Napełnić cylinder miarowy o pojemności 1 L ilością 700 mL wody, a następnie przelać ją do szklanego zlewki o pojemności 3 L umieszczonej w wiadrze z kostkami lodu.</li>
			<li>Napełnij ten sam cylinder miarkowy o pojemności 1 L 700 ml stężonego kwasu siarkowego i przelej go, mieszając, do wody w zlewce o pojemności 3 L. Uwaga: Wydzielanie ciepła.</li>
			<li>Ostrożnie wyjmij z wiaderka zlewkę o pojemności 3 L, gdy tylko zostanie ona w wystarczającym stopniu schłodzona (maks. 40 °C) i przenieść jego zawartość do 2 l szklanej butelki.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Przygotowanie 0,9 M HCl2SO4
		<ol>
			<li>Napełnić kolbę miarową o pojemności 250 ml około 100 ml wody.</li>
			<li>Przenieś 25 ml 9 M H2SO4 (patrz 1.1.2) do kolby miarowej o pojemności 250 ml za pomocą pipety miarowej o pojemności 25 ml. Uwaga: Wydzielanie ciepła.</li>
			<li>Napełnić kolbę miarową o pojemności 250 ml wodą do kreski kalibracyjnej 250 ml.</li>
			<li>Zamknąć kolbę miarową stoprem, potrząsnąć nią kilka razy w celu homogenizacji, a następnie przelać zawartość kolby miarowej do szklanej butelki o pojemności 250 ml.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie roztworu płuczącego HCl (ok. 2 M) 
	Uwaga: Pracować pod dygestorium.
	<ol>
		<li>Napełnić cylinder mierniczy o pojemności 2 l 1 l wody.</li>
		<li>Napełnij ten cylinder miarkowy 400 ml 32% (m/m) roztworu HCl.</li>
		<li>Następnie należy dodać 600 ml wody do cylindra mierniczego, aby uzyskać objętość całkowitą 2 l.</li>
		<li>Zamieszać zawartość cylindra mierowego za pomocą pręta (np., pipeta pomiarowa) i przelać zawartość cylindra miernego do szklanej butelki o pojemności 2,5 l.</li>
		<li>Zamknąć butelkę i kilkakrotnie odwrócić ją do góry dnem w celu homogenizacji.</li>
		<li>Ponownie używaj tego roztworu tylko do momentu, aż pojawi się widoczna zmiana barwy. Następnie wylej roztwór płuczący i przygotuj nowy.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie roztworów HCl (10,2 M i 2 M) 
	Uwaga: Pracować pod dygestorium.
	<ol>
		<li>Użyj 32% HCl (w/w) jako 10,2 M HCl.</li>
		<li>Przygotowanie 2 M HCl
		<ol>
			<li>Do kolby miarowej o pojemności 100 ml odmieć pipetą miarową 15 ml 32% HCl (10,2 M).</li>
			<li>Za pomocą mikropipety do kolby miarowej dodaj kolejne 4,67 ml 32% HCl (10,2 M).</li>
			<li>Dopełnić kolbę miarową wodą do kreski 100 ml.</li>
			<li>Zamknąć kolbę miarową stoprem i kilkakrotnie odwrócić ją do góry dnem w celu homogenizacji, a następnie przelać zawartość kolby miarowej do szklanej butelki o pojemności 100 ml.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie roztworów NaOH (10, 2, 1,5 M NaOH) 
	Ostrzeżenie: Pracować pod dygestorium.
	<ol>
		<li>Odważ 100,0 g (dla stężenia 10 M), 20 g (dla 2 M) lub 15 g (dla 1,5 M) NaOH do małego zlewki, a następnie przelej zawartość zlewki do kolby miarowej o pojemności 250 ml.</li>
		<li>Napełnić kolbę miarową wodą do kreski 250 mL. Zamknąć kolbę miarową korkiem i kilkakrotnie odwrócić ją do góry dnem w celu homogenizacji (Uwaga: roztwór może stać się gorący). Jeśli wysokość poziomu wody nie odpowiada już oznaczeniu pierścienia, należy dolać wody (całkowita objętość zmienia się w wyniku procesu rozpuszczania).</li>
		<li>Przenieść zawartość kolby miarowej do plastikowej butelki o pojemności 250 ml (Uwaga: (Do nieużywania szklanych butelek do roztworów NaOH).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie K2S2O8 roztwór/zawiesina (8,33, 41,67, 50,00, 58,33, 66,66 g/L) 
	UWAGA: Do oznaczania fosforu wymagane są mieszaniny nadtlenosiarczanu o różnych stężeniach. Ponieważ niektóre z nich przekraczają granicę nasycenia K2S2O8 o stężeniu ok. 50 g/l przy 20 °Czaleca się zważenie K2S2O8 bezpośrednio do brązowej szklanej butelki, a następnie dolać odpowiednią objętość wody (do przygotowania nie należy używać kolb miarowych).
	<ol>
		<li>Odważić 2,08 g (dla 8,33 g/L), 10,42 g (41,67 g/L), 12,50 g (50,00 g/L), 14,58 g (58,33 g/L) lub 16,67 g (66,66 g/L) stałego K2S2O8 bezpośrednio do brązowej szklanej butelki o pojemności 250 mL.</li>
		<li>Napełnić cylinder miarowy 250 ml wody, a następnie przelać wodę na K2S2O8 w butelce.</li>
		<li>Mieszać zawartość butelki do czasu rozpuszczenia wszystkich składników lub do momentu uzyskania jedynie lekkiej mętności.</li>
		<li>Przeprowadzić ekstrakcję K2S2O8 przy silnym mieszaniu na mieszadle magnetycznym, aby zapewnić, że nierozpuszczony K2S2O8 można również ekstrahować w sposób jak najbardziej homogeniczny.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie roztworu kwasu askorbinowego o stężeniu 100 g/L
	<ol>
		<li>Odważ 50 g kwasu askorbinowego do kolby miarowej o pojemności 500 ml.</li>
		<li>Dopełnić kolbę miarową wodą do kreski 500 ml.</li>
		<li>Mieszać zawartość kolby miarowej na mieszadle magnetycznym do całkowitego rozpuszczenia kwasu askorbinowego. Może być konieczne skorygowanie poziomu lustra wody tak, aby pokrywało się ono z kreską nadawczą, poprzez dodanie niewielkiej ilości wody (należy pamiętać, że magnes mieszający również zajmuje objętość). Następnie przelać zawartość kolby miarowej do brązowej szklanej butelki o pojemności 500 ml.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie roztworu molibdanowego I (wymagane do oznaczania fosforanów)
	<ol>
		<li>Odważ 13,0 g ciała stałego (NH4)6Mo7O24∙4h2Przenieś O bezpośrednio do szklanej butelki o pojemności 100 ml. Napełnij cylinder miarowy 100 ml wody i wlej ją do butelki. Mieszaj zawartość butelki na mieszalniku magnetycznym do całkowitego rozpuszczenia.</li>
		<li>Odważ 0,35 g stałego K(SbO)C4H4O6∙½H2Wlej bezpośrednio do nowej szklanej butelki o pojemności 100 mL. Napełnij menzurkę 100 mL wody i wlej ją do butelki z K(SbO)C4H4O6∙½H2O. Mieszać zawartość butelki do całkowitego rozpuszczenia.</li>
		<li>Napełnić menzurkę 300 ml 9 M H2SO4 (patrz 1.1.2) i przelej je do brązowej szklanej butelki o pojemności 500 ml.</li>
		<li>Dodaj (NH4)6Mo7O24∙4h2roztwór do 300 ml 9 M H2SO4Następnie dodać K(SbO)C4H4O6∙½H2dodaj do tej mieszaniny. Zamknij butelkę i kilkakrotnie potrząśnij nią w pozycji odwróconej w celu homogenizacji.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie roztworu molibdenianu II (wymagany do oznaczenia całkowitej zawartości P)
	<ol>
		<li>Odważ 13,0 g substancji stałej (NH4)6Mo7O24∙4h2Przenieś O bezpośrednio do szklanej butelki o pojemności 100 mL. Napełnij cylindr miarowy 100 mL wody i wlej ją do butelki. Mieszaj zawartość butelki na mieszadle magnetycznym do całkowitego rozpuszczenia.</li>
		<li>Odważ 0,35 g stałego K(SbO)C4H4O6∙½H2przenieś bezpośrednio do nowej szklanej butelki o pojemności 100 ml. Nalej 100 ml wody do cylindra miernego, a następnie wlej ją do butelki z K(SbO)C4H4O6∙½H2O. Mieszać zawartość butelki aż do całkowitego rozpuszczenia.</li>
		<li>Napełnić menzurkę 70 ml wody. Dodać 230 ml 9 M H2SO4 (patrz 1.1.2) do wody w cylindrze miarowym (t.j., dopełnić do 300 ml). Zawartość cylindra menzurki należy ostrożnie zhomogenizować za pomocą pręta (np., pipeta pomiarowa). Przenieść zawartość cylindra miernego do brązowej szklanej butelki o pojemności 500 mL (obecna zawartość: 6,9 M H2SO4).</li>
		<li>Dodaj (NH4)4)6Mo7O24∙4h2roztwór do 300 ml 6,9 M H2SO4Następnie dodać K(SbO)C4H4O6∙½H2roztwór do tej mieszaniny. Zamknąć butelkę i kilkukrotnie wstrząsnąć nią w pozycji odwróconej w celu homogenizacji.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie wewnętrznego standardu jakości (IQS: 1 mg/L KH)2PO4-P w 0,9 mM H2SO4)
	<ol>
		<li>Wysuszyć kilka gramów KH2PO4 w małym szalku szklanym w 105 °C w suszarce do uzyskania stałej masy, a następnie schłodzić KH2PO4 do temperatury pokojowej w eksykanie.</li>
		<li>Odważić 0,2197 g ± 0,0002 g KH2PO4 bezpośrednio z eksykatora do kolby miarowej o pojemności 1 l, a następnie dodać do kolby miarowej ok. 800 ml wody.</li>
		<li>Następnie należy dodać 5 ml 9 M H2SO4 (patrz 1.1.2) do kolby za pomocą pipety miarkowej o pojemności 5 ml, a następnie dopełnić kolbę wodą do kreski 1 l.</li>
		<li>Mieszać zawartość kolby miarowej na mieszalniku magnetycznym, a następnie przelać zawartość kolby miarowej do szklanej butelki o pojemności 1 l (obecne stężenie: 50 mg/L KH)2PO4-P w 45 mM H2SO4). Roztwór ten może być odtąd stosowany jako roztwór zapasowy do przygotowania IQS.</li>
		<li>Przenieś 10 ml tego roztworu do kolby miarowej o pojemności 500 ml za pomocą pipety miarowej o pojemności 10 ml, dopełnij kolbę miarową wodą do kreski 500 ml i wymieszaj zawartość kolby za pomocą mieszadła magnetycznego.</li>
		<li>Przenieś zawartość kolby miarowej do szklanej butelki o pojemności 500 mL (obecne stężenie: 1 mg/L KH)2PO4-P w 0,9 mM H2SO4). Rozwiązaniem tym jest IQS.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Przygotowanie buforowych roztworów zawierających fosfoniany
<ol>
	<li>Odważyć lub odpipetować odpowiednią ilość buforu do kolby miarowej (przy docelowym stężeniu 0,01 M buforu w 1 L, np.: 572 µL 100% AcOH, 2,1014 g CitOH·H2O, 1,9520 g MES, 2,0926 g MOPS, 2,3831 g HEPES, 2,5233 g EPPS, 2,3732 g CAPSO, 2,2132 g CAPS, 5 mL 2 M NaOH).</li>
	<li>Napełnić kolbę miarową wodą do około trzech czwartych objętości i dodać wcześniej przygotowany roztwór stokowy fosfonianu-P o stężeniu 1 g/L (aby uzyskać docelowe stężenie 1 mg/L P w 1 L, np. 1 mL fosfonianu-P 1 g/L).</li>
	<li>Dopełnić kolbę wodą do kreski, mieszać zawartość kolby na mieszadle magnetycznym aż do całkowitego rozpuszczenia wszystkich składników, a następnie przelać roztwór do szklanej butelki.</li>
	<li>Podczas mieszania ustawić pożądane pH roztworu buforowego (np. pH 6 dla MES) za pomocą HCl (np. 2 i 10,2 M) lub NaOH (np. 2 i 10 M) (należy unikać jednoczesnego dodawania roztworu kwasowego i zasadowego, aby zapobiec niepotrzebnemu zwiększeniu siły jonowej).</li>
	<li>Aby oznaczyć stężenie fosfonianu-P, postępować zgodnie z krokiem 4.</li>
</ol>
3. Procedura testu adsorpcji
<ol>
	<li>Dokładnie wypłucz materiał filtracyjny wodą destylowaną (np. na sicie o rozmiarze oczek 0,5 mm), a następnie wysusz go w temperaturze 80 °C. 
	Uwaga: W tym miejscu można przerwać procedurę.</li>
	<li>Odważ materiał filtracyjny (np. granulowany wodorotlenek żelaza) do probówki wirówkowej o pojemności 50 mL. 
	Uwaga: W tym miejscu można przerwać procedurę.</li>
	<li>Szybko dopełnij probówkę wirówkową 50 mL roztworem zawierającym fosfoniany z kroku 2 do poziomu 50 mL.</li>
	<li>Szybko zamknij probówkę i zamocuj ją w rotatorze (od tego momentu rozpoczyna się pomiar czasu kontaktu).</li>
	<li>Rotuj probówkę z prędkością 20 obrotów na minutę przez określony czas (np. 1 h).</li>
	<li>Przefiltruj ok. 10-20 mL supernatantu za pomocą filtra strzykawkowego (wielkość porów 0,45 µm) do pustej szklanej butelki. 
	Uwaga: W tym miejscu można przerwać procedurę.</li>
	<li>Wyznacz wartość pH filtratu; aby wyznaczyć stężenie P-fosfonianowego, przejdź do kroku 4. W przypadku badania adsorpcji fosforanów przejdź do kroku 5.</li>
</ol>
4. Oznaczanie całkowitego P (fosfonianowego-P) zgodnie z ISOmini
UWAGA: Poniższa procedura została przedstawiona również na Rysunku 3.
<ol>
	<li>Przenieś za pomocą mikropipety aalikwot próbki do analizy (Vsample, maks. 4 mL) do fiolki z nakrętką o pojemności 10 mL (fiolkę wraz z nakrętką należy uprzednio przepłukać HCl (patrz 1.2) oraz H2O, a następnie wysuszyć w temperaturze 80-100 °C). 
	Uwaga: Na tym etapie protokół można przerwać.</li>
	<li>Dodaj za pomocą mikropipety wodę tak, aby uzyskać całkowitą objętość 4 mL wraz z wcześniej dodaną próbką (Vwater = 4 mL-Vsample). 
	Uwaga: Na tym etapie protokół można przerwać.</li>
	<li>Dodaj za pomocą mikropipety 0,2 mL roztworu H2SO4 o stężeniu 0,9 M (patrz 1.1.3). Jeśli próbka zawiera NaOH o stężeniu 1 M, co często zdarza się w przypadku roztworów regeneracyjnych, dodaj 0,2 mL roztworu H2SO4 o stężeniu 13,5 M (patrz 1.1.1) (Uwaga: ten roztwór kwasu siarkowego jest silnie skoncentrowany). 
	Uwaga: Na tym etapie protokół można przerwać.</li>
	<li>Dodaj 4,8 mL roztworu/zawiesiny K2S2O8 (patrz 1.5), którego stężenie zależy od buforu zawartego w próbce (zgodnie z normą ISO dla: 0,01-1 M NaOH: 8,33 g/L K2S2O8; 0,01 M CitOH, AcOH, MES: 41,67 g/L; 0,01 M MOPS: 50,00 g/L; 0,01 M HEPES: 58,33 g/L; 0,01 M EPPS, CAPSO, CAPS: 66,66 g/L).</li>
	<li>Bardzo szczelnie zakręć fiolkę i wstrząśnij ją.</li>
	<li>Ogrzewaj fiolkę w termostacie w temperaturze 148-150 °C przez 1 h.</li>
	<li>Wyjmij fiolkę z termostatu i pozostaw do ostygnięcia do temperatury pokojowej. 
	Uwaga: Na tym etapie protokół można przerwać.</li>
	<li>Otwórz fiolkę i dodaj 0,4 mL roztworu NaOH o stężeniu 1,5 M (patrz 1.4). 
	Uwaga: Na tym etapie protokół można przerwać.</li>
	<li>Dodaj 0,2 mL roztworu kwasu askorbinowego o stężeniu 100 g/L (patrz 1.6).</li>
	<li>Następnie dodaj 0,4 mL roztworu molibdanu II (patrz 1.8).</li>
	<li>Zamknij fiolkę i odwróć ją do góry dnem w celu homogenizacji.</li>
	<li>Odczekaj od minimum 15 minut do maksimum 4 h w celu wybarwienia.</li>
	<li>Zmierz absorbancję spektralną (A) przy długości fali 880 nm za pomocą fotometru.</li>
	<li>Wykonaj kroki 4.1-4.13 regularnie dla 4 mL wody (w celu wyznaczenia Ablind) oraz dla 4 mL IQS (patrz 1.9).</li>
	<li>Oblicz całkowite stężenie P lub P-fosfonianu w analizowanej próbce na podstawie absorbancji próbki analitycznej (A), absorbancji próbki ślepej (Ablind) oraz objętości próbki (Vsample) korzystając z następującego równania (wartość 0,287 odpowiada nachyleniu prostej kalibracyjnej dla kuwet 1 cm i może się różnić w zależności od fotometru): 
	<img alt="Wzór na stężenie fosforu, schemat; P[mg/L]=(A-A_blind)/0.287×4mL/V_sample[mL]" src="/files/ftp_upload/57618/57618eq2v2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 2"></li>
</ol>
5. Oznaczanie o-PO43--P zgodnie z ISOmini
UWAGA: Niniejszą metodę oznaczeń można stosować w przypadku badania adsorpcji nieorganicznych ortofosforanów na granulowanych materiałach filtracyjnych. W takim przypadku próbki do badania nie trzeba poddawać mineralizacji.
<ol>
	<li>Za pomocą mikropipety przenieś alikwot próbki do analizy (Vsample, maks. 9,4 mL) do fiolki z nakrętką o pojemności 10 mL (fiolkę wraz z nakrętką należy uprzednio wypłukać HCl (patrz 1.2) i H2O, a następnie wysuszyć w temperaturze 80-100 °C). 
	Uwaga: W tym miejscu można przerwać procedurę.</li>
	<li>Dodaj wodę za pomocą mikropipety, aby uzyskać całkowitą objętość 9,4 mL łącznie z wcześniej dodaną próbką (Vwater = 9,4 mL-Vsample). 
	Uwaga: W tym miejscu można przerwać procedurę.</li>
	<li>Dodaj 0,2 mL roztworu kwasu askorbinowego o stężeniu 100 g/L (patrz 1.6).</li>
	<li>Następnie dodaj 0,4 mL roztworu molibdenianu I (patrz 1.7).</li>
	<li>Zamknij fiolkę i odwróć ją do góry dnem w celu homogenizacji.</li>
	<li>Odczekaj minimum 15 minut, maksymalnie 4 h, do czasu wybarwienia.</li>
	<li>Zmierz absorbancję spektralną (A) przy długości fali 880 nm za pomocą fotometru.</li>
	<li>Wykonaj kroki 5.1-5.7 analogicznie dla 9,4 mL wody (w celu wyznaczenia Ablind) oraz dla 4 mL IQS (patrz 1.9).</li>
	<li>Na podstawie specyficznej absorbancji próbki analizowanej (A), próbki ślepej (Ablind) oraz objętości próbki (Vsample), można obliczyć stężenie ortofosforanów-P w próbce analizowanej, korzystając z równania w punkcie 4.15.</li>
</ol>

<ol><li>Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. <a target="_blank" href="https://publications.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/70e52c10-85a1-4e97-8218-ed56d597ed05/language-en">Official Journal of the European Communities</a>. , 327(2000).</li>
<li>Rott, E., Steinmetz, H., Metzger, J. W. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717325743">Organophosphonates: A review on environmental relevance, biodegradability and removal in wastewater treatment plants.</a> Science of the Total Environment. 615, 1176-1191 (2018).</li>
<li>Grohmann, A., Der Horstmann, B. <a target="_blank" href="NULL">Der Einsatz von Phosphonaten unter umwelttechnischen Gesichtspunkten (The use of phosphonates under environmental aspects)</a>. , Umweltbundesamt Berlin, Germany. Research report 102 063 22 UFA-FB 89-018 (1989).</li>
<li>Studnik, H., Liebsch, S., Forlani, G., Wieczorek, D., Kafarski, P., Lipok, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amino+polyphosphonates-chemical+features+and+practical+uses%2C+environmental+durability+and+biodegradation%5BTitle%5D)+AND+%22New+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Amino polyphosphonates-chemical features and practical uses, environmental durability and biodegradation.</a> New Biotechnology. 32 (1), 1-6 (2015).</li>
<li>Matthijs, E., de Oude, N. T., Bolte, M., Lemaire, J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0043135489900080">Photodegradation of ferric ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid) (EDTMP) in aqueous solution.</a> Water Research. 23 (7), 845-851 (1989).</li>
<li>Nowack, B., Stone, A. T. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/231275603_Degradation_of_Nitrilotrismethylenephosphonic_Acid_and_Related_AminoPhosphonate_Chelating_Agents_in_the_Presence_of_Manganese_and_Molecular_Oxygen">Degradation of nitrilotris(methylenephosphonic acid) and related (amino)phosphonate chelating agents in the presence of manganese and molecular oxygen.</a> Environmental Science & Technology. 34 (22), 4759-4765 (2000).</li>
<li>Nowack, B., Stone, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adsorption+of+phosphonates+onto+goethite-water+interface%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Colloid+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Adsorption of phosphonates onto goethite-water interface.</a> J. Colloid Interface Science. 214 (1), 20-30 (1999).</li>
<li>Nowack, B., Stone, A. T. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es9900860">The influence of metal ions on the adsorption of phosphonates onto goethite.</a> Environmental Science & Technology. 33 (22), 3627-3633 (1999).</li>
<li>Nowack, B., Stone, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Competitive+adsorption+of+phosphate+and+phosphonates+onto+goethite%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Research%22%5BJournal%5D)">Competitive adsorption of phosphate and phosphonates onto goethite.</a> Water Research. 40 (11), 2201-2209 (2006).</li>
<li>Zenobi, M. C., Hein, L., Rueda, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+1-hydroxyethane-%281%2C1-diphosphonic+acid%29+on+the+adsorptive+partitioning+of+metal+ions+onto+%CE%B3-AlOOH%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">The effects of 1-hydroxyethane-(1,1-diphosphonic acid) on the adsorptive partitioning of metal ions onto γ-AlOOH.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 284 (2), 447-454 (2005).</li>
<li>Rott, E., Minke, R., Steinmetz, H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214714417300442">Removal of phosphorus from phosphonate-loaded industrial wastewaters via precipitation/flocculation.</a> Journal of Water Process Engineering. 17, 188-196 (2017).</li>
<li>Klinger, J., Sacher, F., Brauch, H. J., Maier, D., Worch, E. Behaviour of phosphonic acids during drinking water treatment. Vom Wasser. 91, 15-27 (1998).</li>
<li>Boels, L., Tervahauta, T., Witkamp, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adsorptive+removal+of+nitrilotris%28methylenephosphonic+acid%29+antiscalant+from+membrane+concentrates+by+iron-coated+waste+filtration+sand%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Adsorptive removal of nitrilotris(methylenephosphonic acid) antiscalant from membrane concentrates by iron-coated waste filtration sand.</a> Journal of Hazardous Materials. 182 (1-3), 855-862 (2010).</li>
<li>Boels, L., Keesman, K. J., Witkamp, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adsorption+of+phosphonate+antiscalant+from+reverse+osmosis+membrane+concentrate+onto+granular+ferric+hydroxide%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Adsorption of phosphonate antiscalant from reverse osmosis membrane concentrate onto granular ferric hydroxide.</a> Environmental Science & Technology. 46 (17), 9638-9645 (2012).</li>
<li>Martínez, R. J., Farrell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+Nitrilotris%28methylenephosphonic+acid%29+reactions+with+ferric+hydroxide%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Understanding Nitrilotris(methylenephosphonic acid) reactions with ferric hydroxide.</a> Chemosphere. 175, 490-496 (2017).</li>
<li>Chen, Y., Baygents, J. C., Farrell, J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214714416304172">Removing phosphonate antiscalants from membrane concentrate solutions using granular ferric hydroxide.</a> Journal of Water Process Engineering. 19, 18-25 (2017).</li>
<li>Good, N. E., Winget, G. D., Winter, W., Connolly, T. N., Izawa, S., Singh, R. M. M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5942950">Hydrogen ion buffers for biological research.</a> Biochemistry. 5 (2), 467-477 (1966).</li>
<li>Good, N. E., Izawa, S. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4206745">Hydrogen ion buffers.</a> Methods in Enzymology. 24, 53-68 (1972).</li>
<li>Ferguson, W. J., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7446957">Hydrogen ion buffers for biological research.</a> Analytical Biochemistry. 104 (2), 300-310 (1980).</li>
<li>Goldberg, R. N., Kishore, N., Lennen, R. N. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1416902">Thermodynamic quantities for the ionization reactions of buffers.</a> Journal of Physical and Chemical Reference Data. 31 (2), 231-370 (2002).</li>
<li>Schmidt, C. K., Raue, B., Brauch, H. J., Sacher, F. <a target="_blank" href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/03067319.2013.831410">Trace-level analysis of phosphonates in environmental waters by ion chromatography and inductively coupled plasma mass spectrometry.</a> International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 94 (4), 385-398 (2014).</li>
<li>Nowack, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+phosphonates+in+natural+waters+by+ion-pair+high-performance+liquid+chromatography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chromatography+A%22%5BJournal%5D)">Determination of phosphonates in natural waters by ion-pair high-performance liquid chromatography.</a> Journal of Chromatography A. 773 (1-2), 139-146 (1997).</li>
<li>Murphy, J., Riley, J. P. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003267000884445">A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters.</a> Analytica Chimica Acta. 27, 31-36 (1961).</li>
<li>Worsfold, P., McKelvie, I., Monbet, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+phosphorus+in+natural+waters%3A+A+historical+review%5BTitle%5D)+AND+%22Analytica+Chimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Determination of phosphorus in natural waters: A historical review.</a> Analytica Chimica Acta. 918, 8-20 (2016).</li>
<li>Going, J. E., Eisenreich, S. J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003267001829147">Spectrophotometric studies of reduced molybdoantimonylphosphoric acid.</a> Analytica Chimica Acta. 70, 95-106 (1974).</li>
<li>Pai, S. C., Yang, C. C., Riley, J. P. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003267000851168">Effects of acidity and molybdate concentration on the kinetics of the formation of the phosphoantimonylmolybdenum blue complex.</a> Analytica Chimica Acta. 229, 115-120 (1990).</li>
<li>Eisenreich, S. J., Bannerman, R. T., Armstrong, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simplified+phosphorus+analysis+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Letters%22%5BJournal%5D)">A simplified phosphorus analysis technique.</a> Environmental Letters. 9 (1), 43-53 (1975).</li>
<li><a target="_blank" href="https://www.iso.org/standard/36917.html">ISO 6878:2004. Water quality-Determination of phosphorus-Ammonium molybdate spectrometric method</a>. , Beuth Verlag GmbH, Germany. (2004).</li>
<li>Freundlich, H. <a target="_blank" href="http://www.scirp.org/(S(351jmbntvnsjt1aadkposzje))/reference/ReferencesPapers.aspx?ReferenceID=1415401">Über die Adsorption in Lösungen (About the adsorption in solutions).</a> Z. Physical Chemistry. 57, 385-470 (1907).</li>
<li>Ho, Y. S., Porter, J. F., McKay, G. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1023/A:1021304828010">Equilibrium isotherm studies for the sorption of divalent metal ions onto peat: Copper, nickel and lead single component systems.</a> Water Air & Soil Pollution. 141 (1-4), 1-33 (2002).</li>
<li>Reach Devices. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.reachdevices.com/Protein/BiologicalBuffers.html">http://www.reachdevices.com/Protein/BiologicalBuffers.html</a> (2017).</li>
<li>Li, L., Zhang, S., Li, G., Zhao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+chemical+oxygen+demand+of+nitrogenous+organic+compounds+in+wastewater+using+synergetic+photoelectrocatalytic+oxidation+effect+at+TiO2+nanostructured+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22Analytica+Chimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Determination of chemical oxygen demand of nitrogenous organic compounds in wastewater using synergetic photoelectrocatalytic oxidation effect at TiO2 nanostructured electrode.</a> Analytica Chimica Acta. 754, 47-53 (2012).</li>
</ol>

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Rosnące znaczenie fosfonianów wymaga badań nad wiarygodnymi metodami usuwania tych związków ze ścieków w celu ochrony oczyszczalni ścieków lub odbiorników wodnych. Obecnie przeprowadzono bardzo niewiele badań nad usuwaniem fosfonianów ze ścieków przemysłowych 5,11,12,13,14,16. Przedstawiona tutaj procedura pokazuje, że badania dotyczące eliminacji fosfonianów przez adsorpcję na polarnych materiałach zawierających tlenek żelaza, w szczególności granulowany wodorotlenek żelaza, mogą być prowadzone szybko i niezawodnie, jeśli są zgodne z podanym protokołem.
Decydującym punktem w prowadzeniu badań adsorpcji jest utrzymanie wartości pH. Nie można tego zrobić w obracających się probówkach wirówkowych bez użycia bufora. W artykule tym wykazano, że dobre pozwalają na akceptowalną korektę pH tylko przy stężeniu 0,01 M i nawet przy tym stężeniu nie mają istotnego wpływu na adsorpcję fosfonianów na GFH. Zastosowanie dobrych jest również powodem, dla którego przedstawiona tutaj procedura nie może być stosowana do badań nad adsorpcją fosfonianów na raczej niepolarnych materiałach, takich jak węgiel aktywny. Dobre konkurowałyby z fosfonianami o wolne miejsca adsorpcji.
Ponieważ bezpośrednia analiza fosfonianów za pomocą HPLC22 lub IC-ICP-MS21 jest bardzo złożona i kosztowna, przedstawiona metoda sugeruje, że fosfonian po kontakcie z adsorbentem powinien być mierzony pośrednio poprzez wyznaczenie całkowitego P. Do oznaczania całkowitego P zwykle stosuje się metodę znormalizowaną (ISO 687828), w której roztwarzanie przeprowadza się za pomocąH2SO4 iK2S2O8 na płycie grzejnej, następnie wartość pH ustawia się na 3-10 za pomocą NaOH i tworzy się kompleks barwiący niebieski (którego intensywność barwy jest liniowo proporcjonalna do stężenia fosforanu) za pomocą kwasu askorbinowego i roztwór molibdenianu. Ta ustandaryzowana metoda jest bardzo pracochłonna i czasochłonna, dlatego opracowano szybszy wariant metody ISO (ISOmini). MetodaISO mini zmniejsza całkowitą objętość do jednej piątej. Trawienie odbywa się komfortowo w termostacie, a dawka NaOH po trawieniu jest ustalona. Metoda ta umożliwia wykonanie dużej liczby oznaczeń fosforu w bardzo krótkim czasie i nie wpływa negatywnie na dokładność w porównaniu z metodą ISO.
Każdy bufor ma inny ChZT. Ponadto stosunkowo wysokie niezbędne stężenie buforowe wynoszące 0,01 M oznacza, że w celu zapewnienia wystarczającego roztrawienia składników próbki należy dozować znacznie większe ilości środka utleniającego niż jest to określone w metodzie ISO. Jeśli dawka K2S2O8 jest zbyt niska lub zbyt wysoka, mogą wystąpić nieprawidłowe wyniki pomiarów. W metodzie ISOmini dawka K2S2O8 jest zatem dopasowywana indywidualnie do każdego buforu. Kolejnym krytycznym punktem jest dawkowanie NaOH. Z reguły roztwory regeneracyjne mają stężenie NaOH > 0,1 M. W celu uniknięcia sytuacji, w której stosunek [H+]:[Mo] wymagany do wytworzenia kompleksu barwnego25,26 nie jest przestrzegany, konieczne jest właściwe dostosowanie ilościH2SO4 przed mineralizacją. Problem pojawia się, gdy roztwór regeneracyjny jest kilkakrotnie używany, zmieniając w ten sposób jego wartość pH i ChZT. Ponieważ wiarygodny i prosty pomiar pH w fiolkach z nakrętką nie jest możliwy i nie jest zapewniona odpowiednia regulacja pH, przedstawiona tutaj metoda ISOmini osiąga swoje granice dla próbek o bardzo wysokich wartościach pH. W przypadku roztworów regeneracyjnych zaleca się zatem stosowanie metody ISO.

Uzasadnienie
Działania mające na celu ograniczenie dopływu biogenów do wód powierzchniowych, które są niezbędne inter alia w kontekście wdrażania Europejskiej Ramowej Dyrektywy Wodnej1, wymagają bardziej szczegółowego zbadania emisji fosforu. Grupa substancji, jaką są fosfoniany (Rycina 1), stosowane jako stabilizatory wybielaczy w przemyśle tekstylnym i papierniczym, antyinkrustanty w uzdatnianiu wody pitnej, stabilizatory twardości wody chłodzącej oraz w detergentach i środkach czyszczących, jest szczególnie istotna pod względem ilościowym i znaczenia dla środowiska2. Podejrzewa się, że fosfoniany przyczyniają się do długotrwałej eutrofizacji zbiorników wodnych2,3,4. Na przykład pod wpływem promieniowania UV światła słonecznego lub w obecności MnII i rozpuszczonego tlenu, fosfoniany mogą ulegać degradacji do fosforanów dostępnych mikrobiologicznie5,6. Nadmierna podaż fosforanów jest kluczową cechą ekologicznie niezrównoważonych zbiorników wodnych, co czyni fosfor ważną substancją docelową w kontekście zrównoważonej poprawy stanu ekologicznego wód.
Fosfoniany można usuwać ze ścieków poprzez wytrącanie/flokulację z użyciem soli żelaza lub glinu7,8,9,10. W tym procesie metale przekształcane są w trudno rozpuszczalne wodorotlenki metali. Te polarne kłaczki o stosunkowo dużej powierzchni właściwej służą jako adsorbenty dla ujemnie naładowanych fosfonianów. Proces flokulacji może jednak wykazywać dwie główne wady. W zależności od rodzaju ścieków mogą powstawać ilości osadów sięgające 30% objętości próbki11. Osad ten musi zostać oddzielony, przetworzony i zutylizowany na dalszym etapie sedymentacji lub filtracji. Ponadto fosfoniany mogą tworzyć kompleksy z dodanymi flokulantami, co zapobiega tworzeniu się kłaczków, zwłaszcza w ściekach o niskiej twardości wody. Efekt ten można zniwelować poprzez zwiększenie ilości flokulanta. Prowadzi to jednak do zwiększenia wartości β (β = stosunek molowy flokulanta do fosforu w ściekach)11,12. Złożona matryca ścieków może zatem utrudniać kontrolę optymalnego dawkowania flokulanta.
<img alt="Struktury chemiczne kwasów fosfonowych: PBTC, HEDP, NTMP, EDTMP, DTPMP, schemat środków chelatujących." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57618/57618fig1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Wzory strukturalne ważnych fosfonianów11. <a href="/files/ftp_upload/57618/57618fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
Możliwą alternatywą, która wykorzystuje wysoką powinowactwo adsorpcyjne fosfonianów do powierzchni zawierających metale i nie posiada wspomnianych wyżej wad, są materiały filtracyjne oparte na (hydro)tlenkach żelaza. W literaturze dla takich materiałów filtracyjnych przedstawiono głównie badania nad usuwaniem fosforanów13,14,15,16. Niniejsza praca wprowadza procedurę umożliwiającą badanie pojemności adsorpcyjnej selektywnych granulowanych materiałów filtracyjnych, w tym przypadku w szczególności granulowanego wodorotlenku żelaza (GFH), w odniesieniu do fosfonianów, przy niewielkim nakładzie pracy i znaczących oszczędnościach kosztów. Badanie pojemności adsorpcyjnej można podzielić na następujące etapy: przygotowanie roztworu fosfonianu, test adsorpcji (kontakt roztworu fosfonianu z granulatem) oraz analizę fosfonianów. Wszystkie etapy muszą być idealnie skoordynowane.
Koncepcja testu adsorpcji i zastosowanie odpowiednich buforów 
W celu zbadania pojemności adsorpcyjnej można przeprowadzić testy okresowe (batch) lub kolumnowe. W celu wyznaczenia izoterm adsorpcji lub zależności adsorbentu od pH preferowane jest podejście okresowe, ponieważ dzięki możliwości zmiany wielu parametrów można uzyskać wiele wyników w krótkim czasie. Wartość pH jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na adsorpcję. Zachowanie lub dostosowanie wartości pH stanowi duże wyzwanie dla technika laboratoryjnego, ponieważ zwykła regulacja pH w roztworze próbki przed kontaktem z adsorbentem zazwyczaj nie jest wystarczająca. Każdy materiał adsorbentny dąży zazwyczaj do zbliżenia pH do swojej wartości punktu zerowego ładunku (PZC). W związku z tym możliwe jest, że roztwór wodny, np. dostosowany do pH 3, zmieni wartość pH na 8 w momencie bezpośredniego kontaktu z adsorbentem. Ścieki posiadają zazwyczaj naturalną pojemność buforową, która łagodzi ten efekt. Jeśli jednak badane ma być wyłącznie usuwanie konkretnej substancji docelowej za pomocą konkretnego adsorbentu, należy zastosować syntetyczne ścieki, tj. czystą wodę, którą specjalnie wzbogaca się substancją docelową lub np. konkurencyjnymi anionami. W przeciwieństwie do adsorbentów proszkowych, w których wartość pH można łatwo utrzymać w pożądanym zakresie poprzez dodawanie kwasów i zasad w otwartym naczyniu z mieszadłem, w podejściu okresowym z granulatem nie można dokonać regulacji pH w tej formie. Aby utrzymać granulaty w jednorodnej zawiesinie, wymagane są bardzo wysokie prędkości mieszania, co doprowadziłoby do bardzo szybkiego ścierania się materiału. Jeśli takie ścieranie jest niepożądane, najdelikatniejszą metodą jest obracanie zamkniętych probówek wirówkowych, aby granulaty były stale wymieszane w roztworze. Jedynym sposobem na utrzymanie stałej wartości pH w tym przypadku jest zastosowanie buforów.
Aby móc badać adsorpcję fosforanów i fosfonianów na materiałach filtracyjnych zawierających żelazo, muszą zostać spełnione następujące wymagania dotyczące buforów: brak fosforu; bezbarwność; rozpuszczalność; najlepiej brak środków kompleksujących; brak konkurencji z fosfonianami w zakresie adsorpcji na polarnych materiałach filtracyjnych; podobna struktura różnych stosowanych buforów; oraz brak negatywnego wpływu buforów lub ich produktów degradacji na absorbancję spektralną kompleksu barwnego po mineralizacji w celu oznaczenia całkowitego P. Dla dziedziny badań biochemicznych opracowano tzw. bufory Gooda17,18,19, które posiadają dokładnie takie właściwości. W związku z tym do badań w niniejszej pracy wybrano bufory przedstawione w Tabeli 1. Wartość pKa każdego buforu wskazuje zakres, który może być przez ten bufor utrzymywany na stałym poziomie. Jednak dla zakresu pH &lt; 5 należy stosować kwasy organiczne, takie jak kwas cytrynowy (CitOH) i kwas octowy (AcOH). Kwas cytrynowy jest środkiem kompleksującym, ale działa buforująco w zakresie pH, w którym większość materiałów filtracyjnych zawierających żelazo i tak staje się niestabilna. Kwas octowy oraz MOPS zostały już wykorzystane przez Nowacka i Stone'a7 do badania adsorpcji NTMP na zawiesinie goethytu (α-FeOOH) przy pH 4,6 i 7,2. Jednak ich eksperymenty dotyczące zależności adsorpcji od pH zostały przeprowadzone bez buforowania.
<img alt="Struktury związków buforowych wraz z wartościami pKa i danymi dotyczącymi utleniania; tabela wyników ThOD i COD." src="/files/ftp_upload/57618/57618table1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Tabela 1"> 
Tabela 1: Wartości pKa20, teoretyczne zapotrzebowanie na tlen (ThOD) oraz przeanalizowane rzeczywiste chemiczne zapotrzebowanie na tlen (COD) buforów użytych w niniejszym badaniu.
Oznaczanie całkowitego P (ISOmini) dostosowane do roztworu buforowego 
Po każdym teście adsorpcji należy przeanalizować każdy roztwór pod kątem pozostałego stężenia fosfonianów. Dopiero niedawno wprowadzono metodę oznaczania fosfonianów w próbkach środowiskowych z granicami oznaczalności w zakresie 0,1 µg/L. Opiera się ona na metodzie IC-ICP-MS oraz zastosowaniu wymieniaczy kationowych (do konwersji fosfonianów w „wolne” kwasy fosfonowe) i wymieniaczy anionowych (do uprzedniego zagęszczania fosfonianów)21. Ponadto już w 1997 roku wprowadzono metodę Nowacka22 z wyższymi granicami wykrywalności wynoszącymi 15-100 µg/L, która opiera się na uprzednim tworzeniu kompleksów fosfonianów z FeIII, retencji przy użyciu HPLC i fotometrycznej detekcji tych kompleksów. Metody te są jednak bardzo czasochłonne i kosztowne. W badaniach z syntetycznymi ściekami, w których jedynym związkiem zawierającym fosfor jest fosfonian, wystarczy wyznaczyć stężenie fosfonianów poprzez oznaczanie całkowitego stężenia P. Oznaczanie fosforanu nieorganicznego sprawia badaczowi znacznie mniej problemów niż oznaczanie całkowitego P, ponieważ to drugie wymaga wcześniejszego mineralizowania. Ilość odczynników, które należy dodać uprzednio, musi być precyzyjnie dostosowana do związków obecnych w próbce.
Oznaczanie fosforanów przeprowadza się obecnie głównie za pomocą metody wprowadzonej przez Murphy'ego i Rileya23Metoda ta opiera się na spektrofotometrycznym wykrywaniu intensywnie ubarwionego kompleksu błękitu fosfomolibdenowego ([PSb2Mo12O40]− z λmaksymalny przy 880 nm), który powstaje w obecności fosforanu i zakwaszonego molibdanu z wykorzystaniem kwasu askorbinowego i antymonu(III) jako reduktorów24W innych badaniach optymalny stosunek [H+Ustalono, że zawartość [Mo] wynosi 60–8025,26W celu oznaczenia całkowitej zawartości P przeprowadza się mineralizację, t. j.rozerwanie wiązań P-O-P, C-O-P i C-P w związkach fosforowych oraz utlenienie fosforu do fosforanu muszą zostać przeprowadzone przed utworzeniem błękitu fosfomolibdenowego24. Eisenreich i wsp.27 przedstawiono uproszczoną metodę opartą na zastosowaniu utleniacza, jakim jest nadsiarczan potasu (K2S2O8) w środowisku kwasowym. Wiele z tych ustaleń zostało uwzględnionych podczas opracowywania normy ISO 687828, w którym w systematyczny sposób wyjaśniono procedurę oznaczania stężeń fosforanów oraz fosforu całkowitego w próbkach wody (ścieków i wody morskiej).
Oznaczenie całkowitego P zgodnie z ISO 6878 (Rysunek 2) wymaga strawienia próbki w kolbie Erlenmeyera za pomocą K2S2O8 przy niskim pH (przy użyciu kwasu siarkowego) przez co najmniej 30 min. Po strawieniu wartość pH zostaje ustawiona na 3-10 przy użyciu NaOH, a zawartość kolby Erlenmeyera jest przenoszona do kolby miarowej o pojemności 50 mL. Do kolby tej dodaje się do próbki kwas askorbinowy oraz kwasowy roztwór zawierający molibdan i antymon, a następnie uzupełnia wodą do kreski. Po 10-30 minutach mierzy się intensywność powstałego niebieskiego zabarwienia przy długości fali 880 nm. W przypadku oznaczania fosforanów pomija się etap strawienia. Oznacza to, że próbkę miesza się w kolbie miarowej o pojemności 50 mL z kwasem askorbinowym oraz roztworem zawierającym molibdan i antymon, a następnie mierzy się intensywność niebieskiego zabarwienia w fotometrze.
<img alt="Schemat analizy chemicznego zapotrzebowania na tlen (COD); obejmuje przygotowanie próbek i pomiar absorpcji." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57618/57618fig2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2: Procedura oznaczenia całkowitego P zgodnie z normą ISO 6878 z zastosowaniem mineralizacji kwasem siarkowym i nadsiarczanem potasu, następującą regulacją pH za pomocą NaOH oraz barwieniem przy użyciu kwasu askorbinowego i roztworów zawierających molibdan. <a href="/files/ftp_upload/57618/57618fig2large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.</a>
Procedura oznaczania całkowitego P jest bardzo złożona, ponieważ podczas trawienia należy stale dopilnować, aby próbka nie wykipiała, a dostosowanie pH próbki do zakresu 3-10 trwa długo. Aby umożliwić analizę jak największej liczby próbek w bardzo krótkim czasie, opracowano zminiaturyzowaną formę oznaczania całkowitego P oraz ortofosforanów w oparciu o tę metodę ISO. Rysunek 3 podsumowuje poszczególne etapy tej metody. W tej zminiaturyzowanej metodzie oznaczania (ISOmini) końcowa objętość roztworu barwnego wynosi 10 mL (w metodzie ISO jest to 50 mL). W związku z tym metoda ISOmini redukuje ilość zużywanych roztworów do jednej piątej. W metodzie ISOmini trawienie przeprowadza się w termostacie (w przeciwieństwie do metody ISO, w której trawienie proponuje się w kolbie Erlenmeyera na płycie grzewczej) w temperaturze 148-150 °C, aby uzyskać najwyższy możliwy stopień utlenienia. NaOH dodaje się po trawieniu wraz z kwasem askorbinowym i kwaśnym roztworem molibdanu.
<img alt="Proces analizy roztworu K2S2O8; probówki; reakcje chemiczne; pomiar spektrofotometryczny." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57618/57618fig3.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 3: Procedura oznaczenia całkowitego P zgodnie z zmodyfikowaną i zminiaturyzowaną formą normy ISO 6878 (ISOmini) z użyciem 10 mL fiolek z nakrętką, stężeń nadtlenkowosiarczanu potasu zależnych od buforu, ogrzewania w termostacie oraz dodawania odczynników barwnych bezpośrednio do przetrawionej próbki bez jej wcześniejszego przenoszenia. <a href="/files/ftp_upload/57618/57618fig3large.jpg" target="_blank">Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
Bufory organiczne zawarte w próbkach muszą występować w stosunkowo wysokich stężeniach (10 mM) w porównaniu do fosfonianu (5-30 µM), aby skutecznie utrzymać wartość pH. Bufory te muszą zostać poddane mineralizacji w celu analizy całkowitego P po teście adsorpcji. W związku z tym dawka środka utleniającego musi być dostosowana do każdego buforu, biorąc pod uwagę, że nadmiar środka utleniającego nie może zakłócać tworzenia się kompleksu barwnego po mineralizacji. Aby móc oszacować ilość K2S2O8 wymaganą do mineralizacji każdego buforu przy oznaczaniu całkowitego P na podstawie analizowanego chemicznego zapotrzebowania tlenu (COD), konieczne jest porównanie liczby elektronów, które mogą zostać przeksztukowane podczas redukcji O2 oraz K2S2O8:
O2 + 4 H+ + 4 e- → 2 H2O
S2O82- + 2 e- → 2 SO42-
Zatem utlenienie konkretnej cząsteczki wymaga dwa razy więcej cząsteczek nadodsiarczanu niż cząsteczek O2. W związku z tym, w przypadku objętości próbki wynoszącej 20 mL, ChZT próbki nie może przekroczyć 500 mg/L przy zastosowaniu metody ISO. Jednakże, nawet w przypadku MES, buforu Good o najmniejszej masie molowej z Tabeli 1, przy stężeniu 10 mM występuje już ChZT na poziomie 2,4 g/L. Dlatego, poza szczegółowym protokołem testu adsorpcji i metody ISOmini, niniejsza praca bada wymagane stężenie buforu, wpływ buforów na adsorpcję fosfonianów oraz ilość K2S2O8 i dawkę NaOH niezbędną do ich mineralizacji w metodzie ISOmini.
Model adsorpcji Freundlicha 
izotermy adsorpcji, t. j., ładowanie q (np., w mg P/g adsorbenta) w stosunku do stężenia rozpuszczonego c (w mg/L P) po określonym czasie kontaktu, można modelować za pomocą równania zaproponowanego przez Freundlicha29:
<img alt="Równanie izotermy Freundlicha \( q = K_Fc^{1/n} \) dla analizy adsorpcji, reprezentacja wzoru." src="/files/ftp_upload/57618/57618eq1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 1">
Jeśli wartości q i c uzyskane doświadczalnie zostaną przedstawione w formie funkcji ln(q) w zależności od ln(c), nachylenie tej funkcji wyznaczone metodą regresji liniowej odpowiada wartości 1/n, a punkt przecięcia z osią y wartości KF30.
Przegląd procedury 
Cały proces wyznaczania pojemności adsorpcyjnej granulowanego wodorotlenku żelaza(III) w odniesieniu do fosfonianów jest podzielony na kilka etapów i opisany w sekcji protokołu. Do przeprowadzenia analizy niezbędne jest przygotowanie odpowiedniej ilości roztworów odczynników (Sekcja 1 protokołu). Są one stabilne przez kilka tygodni. Następnie przygotowuje się roztwór zawierający fosfoniany (Sekcja 2), po czym przeprowadza się test adsorpcji (kontakt roztworu fosfonianów z materiałem granulowanym) (Sekcja 3) oraz analizę całkowitej zawartości P zgodnie z miniaturą metody ISO (Sekcja 4).

<table><tbody><tr><td>Kwas siarkowy (H2SO4)</td><td>Merck (Darmstadt, Niemcy)</td><td>1120802510</td><td>98% (rocznie</td></tr><tr><td>)Kwas solny (HCl)</td><td>VWR Chemicals (Fontenay-sous-Bois, Francja)</td><td>20254.401</td><td>32% (AnalaR NORMAPUR, p.a.)</td></tr><tr><td>Wodorotlenek sodu (NaOH)</td><td>Merck (Darmstadt, Niemcy)</td><td>1064981000</td><td>&ge; 99% (rocznie</td></tr><tr><td>)Kwas octowy (AcOH)</td><td>VWR Chemicals (Fontenay-sous-Bois, Francja)</td><td>20104.334</td><td>100% (p.a.)</td></tr><tr><td>Kwas 2-(N-morfolino)etanosulfonowy (MES)</td><td>SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>M3671-250G</td><td>&ge; 99%</td></tr><tr><td>Kwas 3-(N-morfolino)propanosulfonowy (MOPS)</td><td>SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>M1254-250G</td><td>&ge; 99,5%</td></tr><tr><td>Kwas 4-(2-hydroksyetylo)-1-piperazynoetanosulfonowy (HEPES)</td><td>SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>H3375-250G</td><td>&ge; 99,5%</td></tr><tr><td>Kwas 4-(2-hydroksyetylo)-1-piperazynopropanosulfonowy (EPPS)</td><td>SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>E9502-250G</td><td>&ge; 99,5%</td></tr> <tr><td>Kwas N-cykloheksylo-2-hydroksylo-3-aminopropanosulfonowy (CAPSO)</td><td>SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>C2278-100G</td><td>&ge; 99%</td></tr> <tr><td>Kwas N-cykloheksylo-3-aminopropanosulfonowy (CAPS)</td><td>SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>C2632-250G</td><td>&ge; Kwas 98%</td></tr><tr><td>2-fosfonobutan-1,2,4-trikarboksylowy (PBTC)</td><td>Zschimmer & Schwarz (Mohsdorf, Niemcy)</td><td>CUBLEN P 50</td><td>50% techniczny</td></tr><tr><td>1-hydroksyetan 1,1-difosfonowy kwas monohydrat (HEDP&middot; H2O)</td><td>SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>54342-50G</td><td>&ge; 95,0%</td></tr> <tr><td>Azotrylotria (kwas metylenofosfonowy) (NTMP)</td> <td>SigmaAldrich (St. Louis, MO, USA)</td> <td>72568-50G</td><td>&ge; 97,0%</td></tr> <tr><td>Tetra etylenodiaminy (kwas metylenofosfonowy) (EDTMP&middot; 1.4H2O)</td><td>Zschimmer & Schwarz (Mohsdorf, Niemcy)</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Dietylenotriamina penta(kwas metylenofosfonowy) (DTPMP&middot; 6H2O)</td><td>Zschimmer & Schwarz (Mohsdorf, Niemcy)</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Diwodorofosforan potasu (KH2PO4)</td><td>Merck (Darmstadt, Niemcy)</td><td>1048731000</td><td>&ge; 99,5% (rocznie)</td></tr><tr><td>Pertlenodisiarczan potasu (K2S2O8)</td><td>Merck (Darmstadt, Niemcy)</td><td>1050920250</td><td>&ge; 99,0% (rocznie)</td></tr><tr><td>L(+)-kwas askorbinowy (C6H8O6)</td><td>Merck (Darmstadt, Niemcy)</td><td>1004680500</td><td>&ge; 99,7% (rocznie)</td></tr><tr><td>Tetrahydrat heptamolibdenianu amonu ((NH4)6Mo7O24&middot; 4H2O)</td><td>Merck (Darmstadt, Niemcy)</td><td>1011800250</td><td>&ge; 99.0% (rocznie)</td></tr><tr><td>Granulowany wodorotlenek żelaza (GFH)</td><td>Hego BioTec (Berlin, Niemcy)</td><td>-</td><td>FerroSorp RW</td></tr><tr><td>Filtry membranowe strzykawkowe</td><td>Sartorius Stedim Biotech GmbH (G&ouml; ttingen, Niemcy)</td><td>17765----------Q</td><td>Minisart RC Hydrofilowy 25 mm 0,45 &mu; m wielkość</td></tr><tr><td>porów Jednorazowe strzykawki do filtracji membranowej</td><td>Henke Sass Wolf (Tuttlingen, Niemcy)</td><td>5200.X00V0</td><td>3-częściowy Soft-Ject Luer 20 mL</td></tr><tr><td>Rotator</td><td>LLG Labware (Meckenheim, Niemcy)</td><td>6.263 660</td><td>uniROTATOR2</td></tr><tr><td>Zacisk do rotatora</td><td>LLG Labware (Meckenheim, Niemcy)</td><td>6.263 664</td><td>Zacisk do uniROTATOR2</td></tr><tr><td>Fiolka z nakrętką</td><td>Glasger&auml; tebau Ochs (Bovenden, Niemcy)</td><td>135215</td><td>Pr&auml; paratenglas Duran, 16x100 mm, gwint GL18, nasadka z uszczelką z PTFE</td></tr><tr><td>Mikropipeta</td><td>Eppendorf (Hamburg, Niemcy)</td><td>3123000047</td><td>eppendorf Research plus 10&ndash; 100 &mikro; L</td></tr><tr><td>Mikropipeta</td><td>Eppendorf (Hamburg, Niemcy)</td><td>3123000063</td><td>eppendorf Research plus 100&ndash; 1000 &mikro; L</td></tr><tr><td>Mikropipeta</td><td>Eppendorf (Hamburg, Niemcy)</td><td>3123000071</td><td>eppendorf Research plus 0,5&ndash; </td></tr><tr><td>Waga precyzyjna</td> 5 ml <td>Precisa Gravimetrics (Dietikon, Szwajcaria)</td><td>-</td><td>Precisa LX 220 A</td></tr><tr><td>SCS Termostat</td><td>Hach (Berlin, Niemcy)</td><td>LTV077</td><td>HT200S Termostat wysokotemperaturowy</td></tr><tr><td></td><td>Termostat Merck (Darmstadt, Niemcy)</td><td>1712000001</td> Spektrofotometr <td>Spectroquant TR 320</td></tr><tr><td></td><td>Jasco Labor- u. Datentechnik (Gro&szlig;-Umstadt, Niemcy)</td><td>- </td><td>Spektrofotometr UV/VIS Jasco V-550</td></tr><tr><td>Probówka wirówkowa</td><td>Sarstedt (N&uuml; mbrecht, Niemcy)</td><td>62.559.001</td><td>Rurka 50 mL, 115x28 mm, płaska/stożkowa podstawa PP, zmontowana nasadka</td></tr><tr><td>Sonda pH</td><td>WTW (Weilheim, Niemcy)</td><td>103635</td><td>Elektroda pH WTW SenTix 41</td></tr><tr><td>Urządzenie do pomiaru pH</td><td>WTW (Weilheim, Niemcy)</td><td>-</td><td>WTW Multi 350i</td></tr><tr><td>Oznaczanie ChZT</td><td>Hach (Berlin, Niemcy)</td><td>LCK514</td><td>100&ndash; 2000 mg/L O2</td></tr><tr><td>Sieve Retsch (Haan, Niemcy)</td><td>60.131.000500</td><td>Sito testowe o oczkach 0,5 mm (ISO 3310/1) ze stali nierdzewnej</td><td></td></tr> <tr><td>Szafa susząca</td><td>Memmert (Schwabach, Niemcy)</td><td>-</td><td>Modell 600</td></tr></tbody></table>

zoptymalizowana procedura oznaczania adsorpcji fosfonianów na granulowanym wodorotlenku żelaza przy użyciu metody oznaczania zminiaturyzowanego fosforu

Optimized Procedure for Determining the Adsorption of Phosphonates onto Granular Ferric Hydroxide using a Miniaturized Phosphorus Determination Method

Ten artykuł przedstawia procedurę badania adsorpcji fosfonianów na materiałach filtracyjnych zawierających żelazo, szczególnie na granulowanym wodorotlenku żelaza (GFH), przy niewielkim wysiłku i wysokiej niezawodności. Fosfonian, np. kwas nitrilotrymetylofosfonowy (NTMP), wchodzi w kontakt z GFH w rotatorze w roztworze buforowanym kwasem organicznym (np. kwasem octowym) lub dobrym buforem (np. kwasem 2-(N-morfolino)etanosulfonowym) [MES] i kwasem N-cykloheksylo-2-hydroksylo-3-aminopropanosulfonowym [CAPSO]) w stężeniu 10 mM przez określony czas w probówkach wirówkowych o pojemności 50 ml. Następnie, po filtracji membranowej (wielkość porów 0,45 μm), mierzy się całkowite stężenie fosforu (całkowite P) przy użyciu specjalnie opracowanej metody oznaczania (ISOmini). Metoda ta jest modyfikacją i uproszczeniem metody ISO 6878: próbkę oobjętości 4 ml miesza się zH2SO4 iK2S2 O8 w fiolce z nakrętką, podgrzewa do temperatury 148–150 °C przez 1 godzinę, a następnie miesza z NaOH, kwasem askorbinowym i zakwaszonym molibdenianem z antymonem(III) (końcowa objętość 10 ml) w celu uzyskania niebieskiego kompleksu. Intensywność barwy, która jest liniowo proporcjonalna do stężenia fosforu, mierzona jest spektrofotometrycznie (880 nm). Wykazano, że zastosowane stężenie buforowe nie ma znaczącego wpływu na adsorpcję fosfonianów w zakresie pH od 4 do 12. nie konkurują zatem z fosfonianem o miejsca adsorpcji. Ponadto stosunkowo wysokie stężenie buforu wymaga wyższego stężenia dawki środka utleniającego (K2S2O8) do mineralizacji niż określone w ISO 6878, które wraz z dawką NaOH jest dopasowywane do każdego buforu. Pomimo uproszczenia, metoda ISOmini nie traci nic ze swojej dokładności w porównaniu z metodą standardową.

Ten artykuł wprowadza procedurę badania adsorpcji fosfonianów na materiałach filtracyjnych zawierających żelazo, szczególnie granulowanym wodorotlenku żelaza, przy niewielkim wysiłku i wysokiej niezawodności. W roztworze buforowym fosfonian jest doprowadzany do kontaktu z adsorbentem za pomocą rotatora, a następnie analizowany za pomocą zminiaturyzowanej metody oznaczania fosforu.

Zoptymalizowana procedura oznaczania adsorpcji fosfonianów na granulowanym wodorotlenku żelaza przy użyciu metody oznaczania zminiaturyzowanego fosforu

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric ...

Ogólnym celem tej procedury jest wiarygodne zbadanie zdolności absorpcyjnej selektywnych materiałów zawierających wodorotlenek żelaza, takich jak granulowany wodorotlenek żelaza, w odniesieniu do fosfonianów przy niskim nakładzie pracy przy znacznych oszczędnościach kosztów w porównaniu z konwencjonalnymi metodami. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące tego, jak dobrze fosfoniany mogą być technicznie eliminowane ze ścieków przemysłowych, takich jak koncentraty membranowe, w których fosfoniany są obecne jako antyskalanty. Główną zaletą tego zmodyfikowanego oznaczania fosforu za pomocą 10-mililitrowych fiolek i termostatu jest to, że można uzyskać więcej wyników w krótszym czasie w porównaniu z metodą konwencjonalną.Procedurę zademonstruje Ellen Raith-Bausch, technik z naszego laboratorium. Aby rozpocząć eksperyment, wybierz jeden lub więcej o odpowiednich właściwościach dla tej techniki, które buforują zakres lub zakresy pH. Dla każdego buforu, który ma być przygotowany, zważyć lub odpipetować potrzebną ilość substancji rozpuszczonej do przygotowania roztworu o stężeniu 0,01 mola na litr do kolby miarowej.Dodaj wodę dejonizowaną uzdatnioną metodą odwróconej osmozy, aż kolba będzie wypełniona w około 3/4. Dodać potrzebną objętość roztworu podstawowego fosfonianów o stężeniu jednego grama fosforu na litr, aby osiągnąć docelowe stężenie fosforu w roztworze buforowym. Następnie napełnij kolbę do znaku pierścienia wodą.Mieszaj mieszaninę, aż substancja rozpuszczona całkowicie się rozpuszczy lub przez pięć minut, aby uzyskać płynną substancję rozpuszczoną. Następnie przenieś roztwór buforowy do oznakowanej szklanej butelki. Dostosuj pH roztworu za pomocą kwasu solnego lub wodorotlenku sodu do żądanej wartości pH, mieszając.Aby rozpocząć test absorpcji, należy zważyć żądaną ilość wybranego umytego i wysuszonego materiału filtracyjnego do 50-mililitrowej probówki wirówkowej. Ustaw rotator tak, aby działał z prędkością 20 obrotów na minutę i uruchom rotator. Przenieść około 250 mililitrów fosfonianu o dostosowanym pH zawierającego roztwór buforowy do szklanej zlewki.Pracując szybko, napełnij rurkę z materiałem filtracyjnym buforem zawierającym fosfonian do oznaczenia 50 mililitrów. Zamknij rurkę i zaciśnij ją w pracującym rotatorze. Obróć rurkę z prędkością 20 obr./min, aby uzyskać żądany czas absorpcji.Następnie przefiltruj od 10 do 20 mililitrów supernatantu przez filtr strzykawkowy o średnicy 0,45 mikrona do szklanej butelki w celu analizy. Zmierzyć i zapisać pH filtratu. Powtórzyć ten proces dla każdego buforu zawierającego fosfoniany, który ma być poddany badaniu.Przed analizą należy oczyścić i osuszyć 10-mililitrową fiolkę z nakrętką oraz nasadkę wyłożoną PTFE dla każdej badanej próbki. Jeśli oczekiwane stężenie fosforu w próbce mieści się w krzywej kalibracyjnej, należy odpipetować cztery mililitry próbki do fiolki. Jeśli oczekuje się, że stężenie próbki przekroczy krzywą kalibracyjną, zamiast tego rozcieńczyć mniejszą objętość próbki wodą, aby uzyskać całkowitą objętość czterech mililitrów.Następnie odpipetować 0,2 mililitra 0,9 molowego roztworu kwasu siarkowego do fiolki. Jeśli próbka ma stężenie wodorotlenku sodu na poziomie jednego mola, zamiast tego ostrożnie dodaj 0,2 mililitra 13,5 molowego kwasu siarkowego do fiolki. Następnie dodać do fiolki 4,8 mililitra roztworu podstawowego lub zawiesiny nadsiarczanu potasu o stężeniu odpowiednim dla buforu i próbki.Szczelnie zamknąć fiolkę i potrząsać nią przez jedną sekundę. Ilość dawki nadsiarczanu potasu musi być dopasowana do każdego buforu i roztworu indywidualnie, ponieważ każdy bufor ma inny ChZT. Podgrzewać próbkę w temperaturze od 148 do 150 stopni Celsjusza przez godzinę w termostacie do wytrawiania.Następnie wyjąć fiolkę z termostatu i pozostawić do ostygnięcia do temperatury pokojowej. Metoda ISO 6878 sugeruje użycie kolby Erlenmeyera do roztwarzania. Jest to jednak bardzo pracochłonne.Ponadto, przy stałych dawkach NaOH, nie jest wymagana ręczna regulacja pH, jak określono w konwencjonalnej metodzie ISO. Następnie po kolei dodaj 0,4 mililitra 1,5-molowego roztworu wodorotlenku sodu, 0,2 mililitra 100 grama na litr roztworu kwasu askorbinowego i 0,4 mililitra dwustopniowego roztworu molibdenianu. Szczelnie zakręcić fiolkę i wstrząsnąć nią.Poczekaj od 15 minut do czterech godzin na rozwinięcie się koloru w roztworze. Na koniec zmierz absorbancję próbki przy 880 nanometrach za pomocą spektrofotometru. Ładunek do 0,55 miligrama fosforu NTMP na gram GFH osiągnięto po godzinie kontaktu w buforze kwasu kwaśnego.Chociaż obciążenie zmniejszało się wraz ze wzrostem pH, wchłanianie obserwowano w układzie wodorotlenku sodu przy pH 12. Oznacza to, że skuteczna desorpcja wymaga bardziej stężonych roztworów wodorotlenku sodu. Zaobserwowano zmiany pH dla różnych stężeń po godzinie kontaktu fosforu NTMP i GFH w stężeniach odpowiednio jednego miligrama na litr i 2,5 grama na litr.Stosunkowo wiarygodne dostosowanie pH do efektu kontaktu z GFH osiągnięto tylko przy stężeniach buforowych 10 milimoli na litr. o stężeniu 10 milimoli na litr zapewniły również najbardziej wiarygodne wyniki wchłaniania. Ponadto można wykazać, że absorpcja fosfonianów nie ma istotnego wpływu na absorpcję buforu, ponieważ niezależnie od stężenia w buforze zachodzi przede wszystkim podobna absorpcja fosfonianów.Gdy użyto o stężeniu 10 milimoli na litr, kompleksy barw były najbardziej stabilne, gdy dozowano 0,6 milimola wodorotlenku sodu. Ilości nadsiarczanu potasu musiały jedynie przekroczyć chemiczne zapotrzebowanie na tlen oparte na dichromianie potasu, ponieważ nie spodziewano się, że azot i niektóre grupy sulfonowe ulegną całkowitemu rozkładowi. Po raz pierwszy wpadłem na pomysł tej techniki, gdy przeanalizowałem całkowitą zawartość fosforu w ponad 1000 próbkach zgodnie z konwencjonalnymi metodami do mojej pracy doktorskiej.Było to bardzo czasochłonne. Przedstawiona tutaj procedura pokazuje, że badania dotyczące eliminacji fosfonianów przez absorpcję na polarnych materiałach zawierających tlenek żelaza, takich jak granulowany wodorotlenek żelaza, mogą być przeprowadzone szybko i niezawodnie, jeśli są zgodne z podanym protokołem. Dzięki tej procedurze można badać różne czynniki wpływające na obciążenie granulowanego wodorotlenku żelaza fosfonianami, takie jak pH, temperatura, kinetyka, początkowe stężenie fosfonianu i GFH lub obecność typowych składników ścieków, takich jak wapń.Próbując wykonać tę procedurę, pamiętaj, aby uniknąć zanieczyszczenia poprzez wcześniejsze odpowiednie wyczyszczenie każdego elementu wyposażenia. Przy odpowiednim przeprowadzeniu w ciągu zaledwie kilku godzin można przeprowadzić do około 50 całkowitych zanieczyszczeń fosforem.

optimized-procedure-for-determining-adsorption-phosphonates-onto

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Niniejszy protokół opisuje wysokoprzepustową metodę hydrolizy enzymatycznej, w której wykorzystuje się czytnik mikropłytek do pomiaru i klasyfikacji fosforu glebowego jako monoestrów P, diestrów P oraz fosforu nieorganicznego. W standardowych warunkach laboratoryjnych jednorazowo można zmierzyć do 96 próbek.

Wysokoprzepustowy pomiar i klasyfikacja fosforu organicznego w próbkach środowiskowych

Źródło: Pokhrel, A., et al. Oznaczanie na obecność nieorganicznego polifosforanu w bakteriach. J. Vis. Exp. (2019).Ten film przedstawia test kolorymetryczny do pomiaru nieorganicznego polifosforanu (poliP) w próbkach bakteryjnych. Procedura polega na enzymatycznym przekształceniu poliP w wolny fosforan, który następnie reaguje z molibdenianem i kwasem askorbinowym, tworząc kompleks o niebieskim zabarwieniu. Porównując absorbancję tego kompleksu ze standardową krzywą znanych stężeń fosforanów,...

Test do oznaczania ilościowego nieorganicznego polifosforanu w bakteriach

Przedstawiono procedurę przygotowania porowatych hybrydowych mediów separacyjnych składających się z makroporowatego monolitu polimerowego wewnętrznie pokrytego mikroporowatym polimerem koordynacyjnym o dużej powierzchni.

Otrzymywanie wysokoporowatych koordynacyjnych powłok polimerowych na makroporowatych monolitach polimerowych w celu zwiększonego wzbogacenia fosfopeptydów

Ze względu na znaczenie i szerokie zastosowanie palladu, złota i kobaltu w sprzęcie high-tech, ich odzysk i recykling stanowią ważne wyzwanie przemysłowe. Opisany w niniejszym dokumencie system odzysku metali jest prostym, tanim sposobem na skuteczne wykrywanie, usuwanie i odzysk tych metali z kopalni miejskiej.

Wykrywanie i odzyskiwanie palladu, złota i metali kobaltowych z kopalni miejskiej przy użyciu nowatorskich czujników/adsorbentów oznaczonych nanoskalowymi porami w kształcie koła wagonowego

Przedstawiono protokół równoległej produkcji wytrąconego węglanu wapnia i materiału zeolitowego z żużla wielkopiecowego poprzez karbonatyzację minerałów i alkaliczną konwersję hydrotermalną. Badana jest wydajność materiału zeolitowego w kierunku adsorpcji niklu.

Dwukierunkowa waloryzacja żużla wielkopiecowego: synteza wytrąconego węglanu wapnia i zeolitowego adsorbentu metali ciężkich

Opisujemy prostą metodę szybkiego oznaczania ilościowego nieorganicznego polifosforanu w różnych bakteriach, w tym Gram-ujemnych, Gram-dodatnich i mykobakteriach.

Oznaczanie na obecność nieorganicznego polifosforanu w bakteriach

Dokładna kwantyfikacja potencjału desorpcyjnego fosforu (P) w nasyconych glebach i osadach jest ważna dla modelowania P i działań łagodzących transport. Aby lepiej wyjaśnić dynamikę redoks gleba-woda in situ i mobilizację fosforu przy przedłużonym nasyceniu, opracowano proste podejście oparte na wielokrotnym pobieraniu próbek z laboratoryjnych mikrokosmosów.

Pomiar uwalniania fosforu w mikrokosmosach laboratoryjnych do oceny jakości wody

Pierwszym krokiem do zrozumienia interakcji biomolekuła z nieorganiczną fazą stałą jest odkrycie podstawowych stałych fizykochemicznych, które mogą być oceniane poprzez ustalenie izoterm adsorpcji. Adsorpcja w fazie ciekłej jest ograniczona przez kinetykę, pojemność powierzchniową, pH i adsorpcję konkurencyjną, które należy ostrożnie rozważyć przed rozpoczęciem eksperymentu adsorpcji.

Badanie adsorpcji krótkich peptydów na zdyspergowanych nanocząstkach nieorganicznych w roztworze metodą zubożenia

Tutaj prezentujemy metodę przesiewową dla inhibitorów pirofosfatazy związanej z błoną (z Thermotoga maritima) opartą na reakcji błękitu molibdenowego w formacie płytki 96-dołkowej.

Badania przesiewowe w kierunku inhibitorów pirofosfatazy związanych z błoną Thermotoga maritima

Opisano procedurę elektroforezy kapilarnej, spektrometrii mas z jonizacją elektrorozpylania do bezwzględnego oznaczania ilościowego pirofosforanów inozytolu z ekstraktów komórkowych ssaków.

Bezwzględna ocena ilościowa pirofosforanów inozytolu za pomocą elektroforezy kapilarnej Spektrometria mas z jonizacją elektrorozpylania

Tutaj prezentujemy protokół wzbogacania endogennych fosfataz fosfoproteinowych i ich oddziałujących białek z komórek i tkanek oraz ich identyfikacji i kwantyfikacji za pomocą proteomiki opartej na spektrometrii mas.

Podejście oparte na spektrometrii mas do identyfikacji fosfataz fosfoproteinowych i ich interaktorów

Poznaj zoptymalizowaną metodę oznaczania fosforu do badania adsorpcji fosfonianów na granulowanym wodorotlenku żelaza. Technika ta umożliwia szybką i niezawodną analizę przy niższych kosztach niż konwencjonalne metody.

Zoptymalizowana procedura oznaczania adsorpcji fosfonianów na granulowanym wodorotlenku żelaza przy użyciu metody oznaczania zminiaturyzowanego fosforu (Wideo) | JoVE Journal

Zoptymalizowana procedura oznaczania adsorpcji fosfonianów na granulowanym wodorotlenku żelaza przy użyciu metody oznaczania zminiaturyzowanego fosforu

Przeglądaj więcej filmów