2.1.2. Химическая иммобилизация

При иммобилизации за счет ковалентного связывания (химическая иммобилизация) в качестве носителей используют бумагу, органополимерные сорбенты и силикагели. Число используемых носителей меньше по сравнению с числом носителей при физической иммобилизации.

Способ получения кислотно-основных бумаг с ковалентным закреплением индикатора на бумагу описан еще в 1964 г. Аминосоединение с активной винилсульфоновой группой диазотировали и сочетали с различными азосоставляющими (1-нафтолом, фенолом, диметиланилином). При этом образовывались активные индикаторы. Индикаторные бумаги с ковалентно закрепленным реагентом получали обработкой целлюлозы в щелочной среде. Описан аналогичный синтез и ковалентное закрепление азокрасителей на бумаге для определения pH. Технически легче выполним способ получения индикаторных бумаг с химически связанными реагентами, который основан на использовании в качестве носителя хроматографической бумаги, модифицированной глицидилметакрилатом и эпихлоргидрином.

Ковалентное закрепление реагентов, в отличие от адсорбционного, приводит к тому, что такие бумаги можно использовать многократно, если образовавшийся при анализах комплекс разрушить, например промывкой водой или кислотой. Однако многостадийность и сложность синтеза, токсичность применяемых реактивов, малая их доступность ограничивают применение таких систем.

Много реактивных индикаторных бумаг (РИБ) с химической иммобилизацией реагентов получено В.М. Островской с соавторами. Большинство реагентов не расшифровано и названо мультидентатными. Предложенные автором устройства позволяют концентрировать в потоке и затем оценивать полуколичественно содержание исследуемых компонентов.

Предложена РИБ на анионы , Cl^–, , окислители (Cl₂), ароматические амины, гидразин, кетоны (ацетон, метилбутилкетон, ацетоуксусная кислота), фенолы. На все РИБ приведены селективность на тестируемое соединение, пути практического использования, сроки хранения. Пределы обнаружения сопоставлены с ПДК этих соединений. Некоторые РИБ очень избирательны. Например, определению 1 мг/л железа(III) при pH = 3–4 с помощью РИБ-железо(II, III)-теста не мешают (в мг/л): Cd, K, Ca, Mg, Na, Ni, Cr(III), Zn — 1000; Mn(II) — 500; Al, Ba, B, Ga, Y, Co, Li, Sn(II), TI, Ti, Th, W, Ag, Sr, Cr(VI), Ce — 100; Sn(IV), Zr — 30; Pd — 20; Hg(II) — 5; Be — 4; V, Cu — 3; , , , , , , Cl^– 1000; CH₃COO^–, , , .

Значительный интерес в тест-методах должны представлять хелатообразующие сорбенты — сшитые полимеры трехмерной структуры, обладающие комплексообразующими или одновременно ионообменными и комплексообразующими свойствами, обусловленными наличием функционально-аналитических групп, входящих в состав полимера. Наиболее распространены сорбенты на основе сополимера стирола с дивинилбензолом и химически модифицированные кремнеземы на основе силикагеля. Такие сорбенты позволяют сконцентрировать определяемый ион, отделить его от матрицы и сопутствующих ионов и определить либо в фазе сорбента методами спектроскопии диффузного отражения или твердофазной спектроскопии, либо после десорбции — любым методом. Поскольку сорбаты окрашены, можно полагать, что интенсивность их окраски можно оценивать либо визуально, либо с помощью карманных тест-анализаторов. Примеры хелатообразующих сорбентов на основе органополимерных матриц приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Хелатообразующие сорбенты на основе полистирола линейного строения

Название	Структура звена сорбента с хелатообразующей группой	Сорбируемые элементы
Полистирол-азо-арсеназо		Be, Hf, Mo, Nb, Pa, Pu, PЗЭ*, Sc, Th, U
Поли-стиролазо-ПАР		Be, Cu, Hf, Mo, Nb, PЗЭ, V, U
Полистирол-азо-роданин		Ag, Au, Ir, Pd, Pt, Rh

* РЗЭ — редкоземельные элементы.