طرق قياس متبقيات المبيدات في البيئة:

ان تنوع المبيدات المستخدمة في مكافحة الآفات من حيث تركيبها الكيمياوي حيث لاحظنا ان هذه المبيدات تنتمي لمجاميع مختلفة منها مجموعة الفسفور العضوية، والكلور العضوية والكارباميت وغيرها وهذا يتطلب بلا شك استخدام طرق عديدة في عملية تقدير متبقيات المبيدات في البيئة.

ان الغرض من عملية تقدير متبقيات المبيدات يتمثل في الاتي:

1) تقدير متبقيات المبيدات في البيئة (التربة، الماء، الهواء، المواد الغذائية الخ).

2) تتبع نواتج تحلل وهدم المبيدات حيث تحدث للمبيدات العديد من التغيرات خلال عملية امتصاصها في الانسجة الحية او ادمصاصها على حبيبات التربة او تعرضها لأشعة الشمس وللأشعة فوق البنفسجية.

3) تحديد نسبة تحلل المبيدات وفترة بقائها في البيئة.

ان عملية قياس متبقيات المبيدات يمكن ان تمر بالمراحل الآتية: -

1) استخلاص متبقيات المبيدات.

2) ازالة المواد الغريبة في المستخلص.

3) التحوير.

4) التقدير النهائي لبقايا المبيدات ونواتج تحللها. وتتم باستخدام الطرق الآتية: -

آ) الطريقة البايولوجية أو الحيوية Biological Method

ب) طريقة الـ Spectrophotometric.

جـ) طريقة الـ Chromatography

د) الطرق الكيمياوية Chemical Methods

هـ) استخدام العناصر المشعة   Isotope Methods

ومن النقاط الواجب مراعاتها في عملية تقدير متبقيات المبيدات ما يأتي: -

اولا) حجم العينة: -

يرتبط حجم العينة المطلوب تقدير متبقيات المبيدات فيها بالعديد من العوامل منها: -

1) حساسية الطريقة المستخدمة في تقدير المتبقيات حيث كلما زادت حساسية الطريقة او الاجهزة المستخدمة في تقدير متبقيات المبيدات قل حجم العينة والعكس هو الصحيح.

2) كمية المتبقيات الموجودة على الاجزاء والمواد المعاملة تلعب هي الاخرى دوراً في تحديد حجم العينة حيث ان انخفاض كمية المتبقيات يتطلب زيادة حجم العينة للحصول على مستوى من المتبقيات يمكن قياسها.

3) كفاءة عملية الاستخلاص وترتبط بدورها بنوع وطبيعة الاجهزة المستخدمة وكذلك بنوع الطريقة المستخدمة في الاستخلاص حيث ان الكفاءة العالية لعملية الاستخلاص لا تقتضي العمل مع عينات كبيرة نسبيا.

4) نوع المادة المعاملة المطلوب استخلاص المبيدات منها فمثلا يأخذ من الماء المراد تحليله عينات حجمها 1-5 لتر في حين تقتصر عينات الدم على 100 سم وعينات الحليب على 250 - 1000 سم.

ثانيا) فترة الخزن: -

يفضل في عملية تقدير متبقيات المبيدات ان يتم تحليل العينات مباشرة. الا انه قد تقتضي الضرورة في كثير من الاحيان تخزين العينات لفترة معينة وكما يأتي: -

1) خزن العينة الخام

يفضل في حالة عينات المحاصيل الزراعية والماء والهواء والتي سيتم تقدير متبقيات المبيدات فيها وخاصة التابعة لمجموعة الفسفور العضوية ان توضع في اوان محكمة القفل وتخزن بأسرع ما يمكن في المجمدة. اما بالنسبة للأنسجة والتي سيتم استخلاص المبيد منها خلال 24 ساعة فيفضل وضعها في ثلاجة تحت درجة حرارة 2-4 م اما إذا كانت عملية الاستخلاص ستجري بعد عدة ايام فتوضع العينة في المجمدة تحت درجة حرارة - 12 الى - 18م. اما بالنسبة لعينة الدم فيفضل فصل المصل منها بواسطة الطرد المركزي حال اخذ العينة واذا كان تحليل المصل خلال 3 أيام فيخزن تحت درجة حرارة 2-4 م اما عند الخزن لفترة اطول فتوضع في مجمدة تحت درجة حرارة – 12 م الى – 18 م. ان التخزين تحت درجات حرارية منخفضة سيؤدي الى توقف عمليات الأكسدة المختلفة التي تحدث لمركبات الفسفور العضوية.

2) خزن المستخلص

ان المستخلص الذي يوجد بشكل صلب او سائل نقي يعد ثابتا ولا يتحلل كيمياويا عند خزنه على درجات حرارة منخفضة. خاصة بالنسبة لمبيدات الكلور العضوية حيث تبقى لمدة تزيد على السنة دون تحلل اما بالنسبة لمبيدات الفسفور العضوية فأنها قد تتحلل مائيا عند التخزين البارد لذلك يفضل وضعها في مجففة وتوضع الاخيرة داخل ثلاجة اما بالنسبة للمستخلصات الموجودة بشكل محاليل مذابة في الهكسان او التولوين كمبيدات الفسفور والكلور العضوية وغيرها من المذيبات العضوية فأنها تكون ثابتة وغير قابلة للتحلل لمدة قد تزيد على السنة عند خزنها على درجات حرارة منخفضة فيما وجد ان مركبات الكارباميت المذابة في ال butylate تعد غير ثابتة نسبيا ويجب ان لا تخزن لأكثر من شهر واحد.

ثالثاً) نوع المذيب: -

تختلف درجة ذوبان المبيدات في المذيبات العضوية المختلفة وذلك تبعا لطبيعة وتركيب المجموعة الكيمياوية والتي ينتمي لها المبيد حيث من المفضل في عملية الاستخلاص استخدام المذيب ذي الكفاءة العالية في اذابة المبيد المطلوب استخلاصه من العينة. كذلك تختلف المذيبات بدرجة التطاير او التبخر حيث يفضل مثلا استخدام المذيبات العضوية قليلة التطاير عند خزن المستخلصات لفترة طويلة كال toluene وال isooctan بينما تفضل المذيبات سريعة التطاير عندما يكون الغرض هو اعتماد التقييم الحيوي لقياس متبقيات المبيدات اضافة لما سبق لابد من مراعاة درجة نقاوة المذيب المستخدم حيث من الضروري اجراء عمليات تقطير للمذيبات العضوية قبل استخدامها خاصة عند استخدام طريقة الـ (GLC) Gas - Liquid Chromatography.

رابعا) الحاويات المستخدمة في خزن العينات والمستخلصات

وهي من الامور المهمة لمنع حدوث تلوث بمواد كيمياوية من غير المبيدات وكذلك منعا لحدوث تفاعلات غير مرغوبة بين المادة الداخلة في صناعة الحاويات وبين المستخلصات، حيث يفضل استخدام الحاويات والعبوات الزجاجية بدلا من العبوات البلاستيكية والمعدنية والتي تحوي في مكوناتها بعض المواد التي يمكن ان تذوب او تتفاعل مع مكونات المستخلصات من مذيبات عضوية ومبيدات.

خامساً) النظافة

ان النظافة التامة لجميع الادوات والاجهزة المستخدمة في عملية تحليل وتقدير متبقيات المبيدات تعد من الامور المهمة جدا حيث أن وجود مواد غريبة سيؤدي الى اعطاء قراءات او نتائج غير دقيقة ولضمان نظافة الادوات والزجاجيات المستخدمة يجب اتباع الخطوات الآتية: -

1) ازالة المتبقيات الموجودة من الزجاجيات والادوات مباشرة بعد الاستخدام.

2) تغطيس الزجاجيات بالماء الحار لإزالة الاتربة.

3) الغسل بالماء الحار لإزالة المتبقيات.

4) تغطيس الزجاجيات بمحلول مؤكسد لتحطيم المواد العضوية.

5) التغطيس بالماء الحار لإزالة المواد التي تم تحطيمها بالمواد المؤكسدة.

6) الغسل بالماء المقطر لإزالة الترسبات المعدنية الناتجة عن ماء الحنفية.

7) الغسل بعد ذلك بالاسيتون لإزالة آثار المواد العضوية.

8) غسل الزجاجيات بنفس المذيب العضوي الذي سيتم استخدامه في عملية التحليل.

خطوات او مراحل عملية تحليل وتقدير متبقيات المبيدات

اولا) الاستخلاص Extraction

يقصد بعملية الاستخلاص نقل المبيد بطرق ميكانيكية او طبيعية من الاجزاء المعاملة به الى المذيب المناسب. حيث من المعروف ان المبيدات العضوية غير القطبية تذوب في الشموع والزيوت النباتية لذلك يلزم استخدام مادة مسترجعة فعالة مثل رابع كلوريد الكاربون وغيرها.

طريقة الاستخلاص

يمكن تقسيم طرق الاستخلاص الى ما يأتي: -

۱) استخلاص سطحي   Surface Extraction

وتستخدم هذه الطريقة في حالة وجود المبيدات على السطوح الخارجية للخضراوات والفواكه وعادة ما يستخدم لأجزاء عملية الاستخلاص السطحي احدى الوسائل الآتية: -

أ) اجهزة الرج الكهربائية حيث يتم وضع العينة مع المذيب المناسب في جهاز رج كهربائي لكي يتم اذابة المبيد الموجود بالمذيب المناسب.

ب) غسل السطوح المعاملة بتيار شديد من المذيب حيث ان وجود الماء في العينة قد يؤدي الى تكوين مستحلب مع المذيبات غير القطبية ويمكن ازالة الماء باستخدام أحد المجففات مثل ال Isopropyl alcohol او ال Anhydrus sodium sulphate ويمكن اضافة هذه المجففات قبل او بعد اضافة المذيبات.

۲) استخلاص كلي Total Extraction

وفي هذه الطريقة تستخلص المبيدات الموجودة على السطوح الخارجية وكذلك الموجودة داخل المواد المعاملة وتستخدم لهذا الغرض اجهزة الهرس الكهربائية او ادوات الجرش في حالة الحبوب والمواد الصلبة. ويمكن ان تستخدم هذه الطريقة في حالة: -

أ) عينات اللحوم: حيث ان اللحوم تحتوي على الكثير من الانسجة الرابطة لذلك فان تقطيع اللحوم وهرسها قبل معاملتها بالمذيب يساعد كثيرا في استخلاص المبيد الموجود في عينة اللحم.

ب) عينة الماء: حيث يتم رج عينة الماء. الهكسان المذيب المناسب عادة يستخدم مع مبيدات الكلور العضوية.

حـ) عينة الهواء: توجد المبيدات في الهواء اما بشكل ايروسولات او جزيئات صغيرة جدا او بشكل بخار وهناك عدة وسائل يمكن استخدامها لاسترجاع المبيدات من الهواء منها (۱) ادمصاص المبيدات على أعمدة خاصة. (٢) امتصاص المبيدات بعد مرورها خلال مرشحات خاصة.

تحديد كفاءة طريقة الاستخلاص

ان اختيار الطريقة المستخدمة في الاستخلاص لابد من ان يعتمد في الدرجة الأساس على مدى كفاءة هذه الطريقة. حيث من الضروري ان لا تقل كفاءة الطريقة المستخدمة عن 80%. ويتم تحديد كفاءة الطريقة بإضافة كمية معلومة من المبيد الى عينة لم يسبق معاملتها بالمبيد من قبل ثم تجري عليها خطوات الاستخلاص للطريقة المطلوب اختبار كفاءتها على العينة ثم يقدر المبيد الناتج من عملية الاستخلاص ويتم حساب معدل الاسترجاع كنسبة مئوية وكما يأتي:

                            كمية المبيد المستخلص

معدل الاسترجاع = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ × 100

                             كمية المبيد المضافة

ثانياً) تنظيف المستخلص Clean-UP

غالبا ما يحتوي المستخلص بالإضافة الى متبقيات المبيد او نواتج تحللها على مواد أخرى كالأجزاء النباتية المختلفة، والصبغات، والشموع، والدهون وغيرها من الشوائب الاخرى كالأتربة. هذه المواد تتداخل في عملية تقدير متبقيات المبيدات وتؤدي الى نتائج خاطئة لذلك يجب التخلص من هذه المواد قبل اجراء عملية التقدير الكيمياوي. وللتخلص من الشوائب الصلبة غير الذائبة كالأجزاء النباتية والحيوانية وغيرها من المواد الصلبة يمكن اتباع ما يأتي: -

1) امرار المستخلص خلال ورقة ترشيح تحتوي على ٢-٣ غم من كبريتات الصوديوم اللامائية لامتصاص ما قد يوجد في المستخلص من ماء نتيجة عملية الاستخلاص.

2) استخدام الطرد المركزي حيث تعمل قوة الطرد المركزي على فصل الاجزاء الصلبة عن المذيب الحاوي على متبقيات المبيد والعديد من المواد الملوثة الذائبة فيه وللتخلص من الشوائب الذائبة كالشموع والدهون والصبغات وتنظيف المستخلص منها يمكن اتباع ما يأتي:-

1) التقطير البخاري Vapour Distilation

وتستخدم هذه الطريقة لإزالة الشموع والدهون حيث تتطاير عن المبيد وذلك لان درجة تطاير المبيد اعلى من درجة تطاير الشوائب وعادة لا تستخدم هذه الطريقة مع المبيدات ذات الضغط البخاري العالي خوفا من حدوث انفجار في جهاز التقطير.

2) الفصل الجزئي Partial Separation

وتعتمد هذه الطريقة على استخدام مذيبات عضوية غير ممتزجة للتخلص من الشوائب غير المرغوبة الموجودة في المستخلص واساس هذه الطريقة ان المبيد يفضل الذوبان في مذيب معين أكثر من مذيب آخر فيما تفضل الشوائب من صبغات وغيرها الذوبان في المذيب الاخر حيث يتم فصل الطبقة الحاوية على الشوائب ويبقى المبيد خاليا من الشوائب في المذيب الآخر وهناك العديد من ازواج المذيبات مثل: -

أ) الاسيتون نتريل والكسان العادي.

ب) حامض الكبريتيك مع رابع كلوريد الكاربون

حـ) ايثر البنزول مع النتروميثان.

ويتوقف استخدام كل من هذه المذيبات على طبيعة المبيد ونوع الشوائب المطلوب التخلص منها.

3) الفصل باستخدام عمود الكروماتوغرافي Column Chromatography

وهو عبارة عن انبوب زجاجي يستخدم لفصل وتنظيف المستخلص من الشوائب والمواد الغريبة انظر الشكل التالي حيث يوضع في اسفل الانبوب قليل من صوف الزجاج glasswool ثم يضاف اليه كمية قليلة من الرمل المغسول ثم توضع بعد ذلك طبقة من مادة صلبة مناسبة لها القدرة على جذب او ادمصاص الشوائب مثل مادة اوكسيد السليكون SiO HO والسيليكا جيل Silica gel واوكسيد الالمنيوم,Al,O والفلورسيل Florisil ومسحوق الفحم المنشط وغيرها ثم يوضع فوق هذه الطبقة ايضا طبقة اخرى من الرمل المغسول. بعد ذلك يتم تحديد نوع المذيب الذي يعمل على ازاحة متبقيات المبيد من المستخلص الذي يوضع في الانبوب وبعد ان يتم جمع كميات قليلة من المذيب المزاح مع رواسب المبيد من أسفل العمود او الانبوب يتم تبخير المذيب للحصول على رواسب المبيد التي يتم قياسها باستخدام الطرق الحيوية او الاجهزة الخاصة بهذا المجال.

شكل يبين عمود الكروماتوغرافي لفصل رواسب المبيد

4) الكروماتوغرافي الورقي Paper Chromatography

وهي من ابسط انواع الكروماتوغرافي ويسمى ايضا بصفائح السليلوز الرقيقة ولا تحتاج هذه الطريقة الى اجهزة معتمدة ومكلفة وهي عبارة عن ورق ترشيح مرطب بالماء وهي تمثل الطور الثابت فيما تمثل المذيبات الطور المتحرك، ويفضل اختيار مذيب ذا قطبية تتلاءم مع الطور الثابت حيث تعتمد قدرة المركب على التحرك على ورقة الترشيح على معدل توزيعه في الطورين وتكون النسبة بين المسافة التي يقطعها النموذج الى المسافة التي يقطعها المذيب ثابتة وهي صفة نوعية لكل مركب كيمياوي تحت ظروف ثابتة. وتتم هذه الطريقة برسم خط على مسافة معينة من الحافة السفلى للورقة وتسمى بخط الشروع أو البداية ثم توضع على هذا الخط نقاط من المستخلص بحجم 5 - 15 مايكرومليلتر وتترك  لتجف ثم توضع ورقة الترشيح بشكل عمودي بعد تثبيتها بإطار خاص في صندوق يحوي كمية من المذيب بمستوى اقل من منطقة او خط الشروع وتترك الورقة في الصندوق لفترة تختلف باختلاف المركب حيث يبدأ المذيب بالصعود على الورقة بالخاصية الشعرية ويحرك معه المبيد او المركب الموجود في المستخلص، بعد ذلك تؤخذ الورقة ويتم الكشف عن البقع باستخدام أحد الاصباغ الكاشفة حيث يتم قطع البقع المتكونة ووضعها في أحد المذيبات ثم تقدير كميتها باستخدام الاجهزة الحساسة.

5) کروماتوغرافي الصفائح الرقيقة

وهي مشابهة في الاساس لطريقة الكروماتوغرافي الورقي ولكنها أكثر حساسية وتظهر النتائج بسرعة لذلك فهي أكثر استخداما من طريقة الكروماتوغرافي الورقي وتستخدم في هذه الطريقة الواح من الزجاج او البلاستيك بإبعاد معينة حيث يتم طلائها بمحلول مائي عالي اللزوجة من مادة صلبة كال Silica gel او اوكسيد الالمنيوم، ثم تترك لتجف بالهواء بعد ذلك توضع في فرن حراري بدرجة حرارة 110 م ولمدة 30 دقيقة لتنشيطها بعد ذلك يتم وضع قطرات من المستخلص بنفس الطريقة السابقة، بعد ذلك يمكن ازالة بقع النماذج واذابتها في مذيب مناسب لتقدير كمية المتبقيات بأحد الأجهزة الحساسة.

ثالثاً) التحوير Modification

في بعض الاحيان قد تتطلب عملية التحليل والتقدير لبقايا مبيد معين من تحويل تلك المتبقيات الى صورة أخرى يمكن الكشف عنها بسهولة بطريقة التحليل المتبعة ومن امثلة ذلك ضرورة اكسدة مبيد ال Parathion الى Paraxon عند استخدام طريقة تثبيط انزيم ال Acetyl choline estrase كطريقة للتقدير الكمي وذلك لان ما نحتاجه من الـ Parathion للحصول على تثبيط 50% يقدر بحوالي 42.5 مايكرو غرام في حين يحتاج الى 0٫03 مايكرو غرام من ال Paraxon للحصول على نفس التثبيط، كذلك يفضل تحويل مبيد ال DDT الى مركب الـ DDE وخاصة عند استخدام كاشف اسر الالكترونات عند استخدام طريقة الكروماتوغرافي الغازي في عملية تقدير المتبقيات وذلك لان المركب الثاني أكثر قابلية على سلب الالكترونات من المركب الاصلي وبذلك يمكن زيادة حساسية الجهاز على كشف الكيمياويات الدقيقة جدا.

رابعاً) طرق التقدير النهائي لبقايا المبيدات End Methods of Determination

هناك العديد من الطرق التي يمكن استخدامها في تقدير بقايا المبيدات الا انها تختلف في درجة حساسيتها ودقتها نظرا لاختلافها في الاساس الذي تستند عليه في عملها اضافة الى الاختلاف في تركيبها فمنها البسيط ومنها المعقد جدا ومن اهمها ما يأتي:

1) طريقة التقييم الحيوي Bioassay Methode

يقصد بالتقييم الحيوي قياس فاعلية اي مؤثر طبيعي او كيمياوي او حيوي او فسيولوجي او نفسي بقياس درجة تفاعله في المادة الحية أو هي عملية تحديد العلاقة بين عامل ذي نشاط فسيولوجي والاثر الذي يحدثه في الكائن الحي وتستخدم طريقة التقييم الحيوي في المجالات الآتية: -

أ) تقدير فاعلية المبيدات وتركيز مخلفاتها.

ب) مقارنة كفاءة المبيدات المختلفة في مكافحة آفات معينة.

جـ) اختبار حساسية الآفات المختلفة للمبيدات.

د) الكشف عن وجود متبقيات المبيدات في البيئة.

هـ) دراسة التأثير الكيمياوي الحيوي للمبيدات في الكائنات الحية.

وتعتمد طريقة التقييم الحيوي على تعريض حيوانات الاختبار المرباة تحت ظروف قياسية ثابتة كالحشرات والفطريات والاكاروسات وغيرها للمبيدات وذلك باتباع احدى الطرق الآتية: -

أ) الطريقة الجافة Dry Method

وفي هذه الطريقة يتم اخذ كمية من المستخلص ووضعه في طبق بتري ثم تبخيره حتى الجفاف حيث تبقى طبقة رقيقة في الطبق تحوي متبقيات المبيد حيث يتم تعريض حيوانات الاختبار لتلك المتبقيات، ثم حساب نسبة القتل.

ب) الطريقة الرطبة Wet Method

وتستخدم هذه الطريقة مع الكائنات التي تعيش في الماء كالأسماك والبعوض حيث يتم تعريض هذه الكائنات لمحلول او معلق من المستخلص وفي هذه الحالة يتم تعريض الكائن المختبر داخليا وخارجيا للمبيد.

جـ) طريقة التغذية Diet Method

وفي هذه الطريقة يتم تغذية حيوانات الاختبار على العينة بصورة مباشرة او تخلط مع المادة الغذائية المناسبة وهذه الطريقة تستخدم لتحديد متبقيات المبيدات في الحليب والانسجة النباتية.

وعادة يمكن تقدير متبقيات المبيدات باستخدام التقييم الحيوي من خلال ما يأتي: -

أ) اختبار سمية المتبقيات للكائنات الحية

ويتم هذا الاختبار باستخدام حيوانات اختبار تعريضها لتراكيز مختلفة من المبيد المطلوب تقدير متبقياته ثم حساب نسبة القتل ورسم خط السمية القياسي للمبيد، بعد معاملة حيوانات اختبار من نفس النوع بمتبقيات المبيد بإحدى طرق التعريض السابقة وحساب نسبة القتل حيث يتم باستخدام خط السمية القياسي تحديد كمية المبيد المقابلة لنسبة القتل الناتجة عن العينة المجهولة ومن عيوب هذه الطريقة هو عدم القدرة على تحديد فيما إذا كان المبيد الاصلي هو المسؤول عن موت حيوانات الاختبار او أحد نواتج ذلك تحلله.

ب) اختبار التأثير الكيمياوي الحيوي

والأساس في هذا الاختبار هو ان للعديد من المبيدات الفسفورية العضوية والكارباماتية القدرة على تثبيط انزيم ال Acetyl cholinestrase الذي يعمل على تحليل مادة ال Acetyl Choline الى حامض الخليك وقاعدة الكولين لذلك فان قياس درجة حامضية الوسط بواسطة جهاز حساس يمكن معرفة كمية متبقيات المبيدات وذلك على اساس ان قيمة الـ PH تنخفض كلما زادت نسبة التثبيط والتي تتناسب بدورها مع كمية المبيد وبعمل خطوط تثبيط قياسية للمبيد النقي يمكن استخراج الكميات المسؤولة عن نسبة معينة من التثبيط في العينات المجهولة.

۲) استخدام اجهزة الكروماتوغرافي Chromatography Apparatus

 الكروماتوغرافي هو طريقة تحليلية يكون فيها الطور المتحرك سائلاً او غازاً خاملاً مثل الهيدروجين، والاركون والهيليوم وغيرها يعمل على فصل وتوزيع المواد الكيمياوية وطريقة الهجرة التفاضلية Differential Migration من منطقة ضيقة تحتوي على المادة الصلبة التي لها القابلية على جذب وادمصاص رواسب المبيدات. وتوجد في الوقت الحاضر انواع عديدة من اجهزة الكروماتوغرافي منها: -

أ) الكروماتوغرافي الغازي (Gas Chromatography (G C

ويستخدم لفصل المركبات الكيمياوية ومشتقاتها ونواتج تحللها بالصورة الغازية والتي تتوزع بين الطور الثابت والطور الغازي المتحرك.

ب) الكروماتوغرافي الغازي السائل Gas-Liquid Chromatgraphy (GLC)

وفي هذا النوع يكون الطور الثابت عبارة عن سائل غير متطاير منتشر على المادة الصلبة بالعمود.

جـ) الكروماتوغرافي الغازي الصلب (Gas - Solid Chromatography (GSC

وفي هذا النوع يكون الطور الثابت عبارة عن مادة صلبة ذات نشاط سطحي ادمصاصي عال.

د) الكروماتوغرافي السائل ذو الضغط العالي High Pressure Liquid Chromatography

ويرمز له بال HPLC وهو جهاز متطور عن الكروماتوغرافي السائل وحساس جدا لكميات ضئيلة من متبقيات المبيدات ويمتاز بان الطور الثابت فيه غير قطبي وهو مصمم لأخذ وتحليل النماذج ذاتياً.

اضافة لما سبق فان هناك اجهزة اخرى في هذا المجال لا نجد ضرورة لذكرها جميعاً حيث تسعى الشركات والمختبرات ومراكز البحوث المختصة بموضوع التلوث الى تطوير هذه الاجهزة وزيادة حساسيتها وقابليتها بما يؤدي الى تقدير بقايا الملوثات بدقة وبسرعة ونظرا لأهمية اجهزة الكروماتوغرافي في عملية تقدير متبقيات المبيدات فإننا نجد من الضرورة معرفة المكونات الرئيسة لهذه الاجهزة وطريقة عملها وهي كما يأتي:

أ) الغاز الخامل: وهو عبارة عن أحد الغازات الخاملة كالهيليوم والاركون او النيتروجين حيث تستخدم كطور متحرك ويجب ان يراعى عند اختيار أحد هذه الغازات توافق الغاز مع الاجهزة والتي تعتمد التأثيرات الحرارية للتوصيل الكهربائي كذلك مراعاة درجة الامان والاسعار. عادة تجهز هذه الغازات داخل اسطوانات معدنية وبشكل نقي جداً.

ب) غرفة الحقن: عبارة عن المكان الذي تحقن فيه العينة المراد تحليلها ويرتبط معها منظم حراري لتحديد درجة الحرارة المناسبة التي تتطاير عندها محتويات العينة وتحمل بالغاز الخامل. وتتم عملية الحقن بواسطة ابرة دقيقة مدرجة من فتحة دخول العينة.

جـ) عمود التفريق Partitioning column

وهي اعمدة تصنع من الزجاج او المعادن غير القابلة للصدأ كما قد يتم تبطين هذه الاعمدة من الداخل بأوكسيد الالمنيوم لمنع تحلل المركبات العضوية المحللة عند التسخين ويتراوح طول هذه الاعمدة بين ٢ – ٤ وقطرها بين ٢ – ٤ ملم وقد تكون هذه الاعمدة مستقيمة او ملتفة حيث تملأ هذه الاعمدة بالطور الثابت والذي يتكون من دعامة لمادة صلبة مثل مادة ال Celite او ال Silic والتي تشبع بالمادة السائلة غير المتطايرة فتمثل الطور الثابت، وتعمل مساحيق المادة الصلبة كسطوح كبيرة لتعريض الطور الثابت لأبخرة العينة التي تتخلله ويجب ان تكون هذه المساحيق خاملة وتقاوم المؤثرات الميكانيكية، اما السوائل التي تستخدم في تحليل المبيدات فهي زيت السليكون Silicone oil وفازلين السليكون Silicone grease وغيرها حيث تتميز هذه السوائل بضغطها البخاري المنخفض عند درجات الحرارة العالية، ويتم تحضير الاعمدة بإذابة المادة السائلة او الطور الثابت بمذيب عضوي متطاير ثم توضع في المحلول حبيبات المادة الصلبة الساندة بعدها يتم تسخين الحبيبات ليتطاير المذيب تاركا المادة السائلة مغلفة لسطوح الحبيبات الصلبة مع بقاء سائل فائض قابل للحركة حول الحبيبات بعد ذلك يتم تعبئة العمود بهذا الخليط.

د) الكاشف: وظيفتها الرئيسة هي تشخيص وقياس كمية متبقيات المبيد اعتماداً على الصفات المميزة للمبيد والحجم الجزيئي والكثافة ونوع اللهب الذي يعطيه وخواصه في التوصيل الكهربائي والحراري وقابليته على سلب الالكترونات. وتتوفر العديد من الكواشف المستخدمة في اجهزة الكروماتوغرافي عند تقدير متبقيات المبيدات منها: -

كاشف القنص الالكتروني Electron Capture Detector

ويستخدم للكشف عن الكلور والهالوجينات الاخرى والمواد الحاوية على الكبريت والاوكسجين او النتروجين ويعمل عن طريق احداث تأين في المواد بالاليكترونات ثم انجذابها نحو القطب الموجب وتستخدم في هذا الكاشف عادة مواد مشعة مثل Nickel 6 ، Tritium - H3. وتتراوح حساسية هذا الكاشف بين ۰,۰۰۰۱ – ۱ نانوغرام.

الكاشف الضوئي باللهب Flame Photometric Detector

ويستخدم للكشف عن الكبريت والفسفور وهو قليل الحساسية مقارنة بالكواشف الأخرى.

كاشف التوصيل الحراري Thermal Conductivity Detector

ويتكون هذا الكاشف من خلية ذات اسلاك دقيقة يكون توصيلها للحرارة ثابتاً عند مرور الغاز الخامل عليها اما ابخرة العينة للمركب العضوي فأنها تقلل من التوصيل الحراري لهذه الأسلاك مما يؤدي الى تغير المقاومة الكهربائية فتظهر كفيض كهربائي صغير يمكن ان يتحسسه المسجل.

الكاشف بالفرن الحراري  Microcoulometric Detector

ويستخدم للكشف عن الفسفور والكبريت والهالوجينات عدا الفلور وذلك عن طريق اختراق المادة بالفرن الحراري بالنسبة للهالوجينات او بالاختزال للفسفور مع اجراء عملية التسحيح الذاتي.

اضافة لما سبق فان هناك كواشف أخرى عديدة يمكن استخدامها بحسب طبيعة المركب المطلوب تقدير متبقياته اضافة الى درجة الحساسية المطلوبة.

هـ) المسجل: وهو الجزء الذي يقوم بتسجيل استجابة الكاشف بشكل خطوط بيانية توضح العلاقة بين الاستجابة ووحدة الزمن خلال عملية التحليل فمثلاً عند حقن خليط يحوي ثلاثة مركبات فان المسجل سيعطي ثلاثة منحنيات او خطوط تسمى بالكروماتوغرام ولكل منحن قمة يتناسب ارتفاعها مع كمية المركب ويشخص كل مركب بقيمة ال (Retention time (Rt وهي عبارة عن الوقت اللازم من حقن العينة الى ظهور ثابتة للمركب الكيمياوي تحت ظروف التحليل الثابتة.

طريقة عمل جهاز طريقة عمل جهاز الكروماتوغرافي

يتم حقن كمية من المستخلص النظيف المذاب في المذيب العضوي القابل للتطاير في غرفة الحقن ونتيجة لارتفاع درجة الحرارة في غرفة الحقن يتطاير المستخلص وينحرف مع الغاز الخامل الذي يوصله الى عمود التفريق حيث تتم فيه عملية الفصل بين المركبات الموجودة في المستخلص وذلك على اساس معدل توزيع كل مركب في الطورين وعادة تتفاوت سرعة المكونات تبعاً للتفاوت في درجة تطايرها ومدى ارتباطها بالمادة السائلة للطور الثابت ويمكن الحصول على فصل جيد للمكونات إذا تم اختيار الطور الثابت المناسب وطول العمود المناسب. بعد ان تتم عملية الفصل تمر الى الكاشف ليتم تسجيل استجابة الكاشف على شكل منحنيات على ورق خطوط بيانية يتم بعدها تقدير متبقيات المبيدات.

۳) طرق التقدير اللوني والطيفي  Colorimetry and Spectrophotometry

ادلة ان هذه الطريقة لا ترقى الى حساسية وكفاءة طرق الكروماتوغرافي الغازي حيث انها لا تستطيع التمييز بين المركب الاصلي ونواتج تحلله الا انها تعد من الطرق المهمة في مجال تقدير متبقيات المبيدات وتعتمد هذه الطريقة على تقدير الكثافة اللونية الناتجة من تفاعل بعض المواد المتفاعلة، معينة لتكوين اللون وباستخدام خلايا ضوئية كهربائية يمكن تقدير الدرجات المختلفة من كثافة اللون والتي تتناسب مع تركيز المادة المطلوب تقدير كميتها في المحلول. اما إذا لم يكن في الامكان تكوين هذه الالوان كأن يكون المحلول الاصلي ملوناً نتيجة وجود صبغات نباتية فان التحليل الطيفي Spectrophotometric بعد الحل الامثل في هذه الحالة حيث يمكن تقدير المواد المتفاعلة على اساس خصائص الامتصاص الضوئي وهي من الصفات النوعية المميزة لكل مركب.

اسس التقدير اللوني والطيفي

التي يمكن تقسيم التحليل الضوئي العام photometry الى الاقسام الاتية: -

أ) التحليل اللوني Colorimetry وهو التحليل الذي يعتمد على كمية الضوء يمتصها محلول ملون.

ب) التحليل الطيفي Spectrophotometry وهو التحليل الذي يعتمد على كمية الضوء ذي الطول الواحد الممتصة بواسطة محلول ملون.

جـ) تحليل الـ Turbidimetry وهو التحليل الذي يعتمد على كمية الضوء التي يمتصها معلق من محلول.

د) تحليل الـ Nephelometry فهو التحليل الذي يعتمد على كمية الضوء التي يبعثرها معلق معين.

هـ) تحليل الـ Fluorimetry: - وهو التحليل الذي يعتمد على كمية الضوء التي يبعثرها محلول من الاشعة فوق البنفسجية.

ان التقدير الكمي بالألوان يعتمد بالأساس على اختلاف اللون وكثافته تبعاً لاختلاف التركيز اي انه يمكن تقدير تركيز مادة ما عن طريق تقدير الكثافة اللونية لمحلول هذه المادة بعد تفاعلها لتكوين لون معين او تركيز المادة نفسها في حالة كونها ملونة اساساً ويمكن بمقارنة الكثافة اللونية لعينة مجهولة مع الكثافة اللونية لعينات قياسية تقدير تركيز العينة المجهولة.

اما في اجهزة قياس الضوء الطيني Spectrophotometers فان مصدر الضوء هو موجة معينة فقط من موجات الطيف سواء من منطقة الاشعة تحت الحمراء او الاقصر منها حتى نصل الى نطاق الاشعة فوق البنفسجية، وتعتمد هذه الطريقة على خاصية المركب لامتصاص الضوء في مجال الموجات فوق البنفسجية أو تحت الحمراء حيث ان هناك تناسباً طردياً من القدرة على الامتصاص وتركيز المبيد ويمكن عن طريق رسم منحن قياسي بين امتصاص الضوء وتركيز المبيد استخراج قيمة التركيز المقابلة للقراءة التي تعطيها العينة المجهولة. وهناك ثلاثة أنواع من طرق التقدير الطيفي هي: -

أ) طريقة الأشعة فوق البنفسجية والمرئية Ultraviolet and Visible

ان اجراء هذه الطريقة يتطلب ضمان نظافة المستخلص نهائيا من جميع الشوائب التي تمتص الضوء في منطقة الطيف التي سيتم فيها تقدير متبقيات المبيدات.

ب) طريقة الاشعة تحت الحمراء Infrared

وتحتاج هذه الطريقة كميات كبيرة نقية من المستخلص للحصول على الطيف المناسب مع ضرورة ان تكون العينة خالية تماماً من الماء والتي يمكن تحقيقها باستخدام كواشف صلبة مجففة وهذه تمتص او تتفاعل مع المبيدات ومعظمها لا تزيل الماء تماماً.

جـ) طريقة ال Fluorescence and Phosphorescence

وتمتاز بحساسيتها واختياريتها ومن عيوبها محدودية استخدامها وصعوبة الحصول على طريقة مناسبة لتنظيف العينة من المواد التي توجد طبيعياً مع الفلور او الفسفور وتعتمد هذه الطريقة على وجود علاقة خطية بين تركيز الفلور او الفسفور وكمية المتبقيات.

طريقة عمل جهاز قياس الضوء الطيفي Spectrophotometer

يتكون جهاز الضوء الطيفي من وحدتين الاولى لقياس موجه الطيف المستخدم Spectrometer وهي تعطي ضوءاً من لون واحد او تعطي موجات ضوئية ذات طول واحد ولذلك تسمى بال Monochromator وهي مدرجة بوحدات طول الموجة ميلليميكرون، والوحدة الثانية هي وحدة قياس الطاقة الضوئية Photometer وهي تقيس كثافة الضوء ذي الطول الواحد الممتص في العينة المختبرة وعادة يضبط الجهاز باستعمال مذيب بمفرده أولا ثم تقاس كثافة الضوء ذي الطول الواحد في موجاته بعد اذابة العينة في نفس المذيب الذي يستخدم كمرجع لضبط الجهاز في هذه الحالة.

اهم النقاط الواجب مراعاتها لضمان نجاح عملية التقدير اللوني او الطيفي

أ) نوعية تفاعل تكوين اللون: - ويتم ذلك باختيار الدليل المناسب الذي يستطيع ان يكون لوناً مع عدد قليل من المركبات المتشابهة ومن الافضل اختيار دليل نوعي يتفاعل فقط مع المركب المطلوب تقدير متبقياته في المحلول ويمكن تخفيف النوعية احياناً بتثبيت رقم ال PH او بتكوين مركبات مزدوجة لها درجة كافية من الثبات.

ب) التناسب بين اللون والتركيز: - من الضروري وجود تناسب طردي بين اللون وبين التركيز الا انه يمكن على أساس استخدام الخلية الضوئية الكهربائية تسجيل العلاقة القياسية بين اللون والتركيز سواء كانت طردية او غير منتظمة والمنحني القياسي يمثل هذه العلاقة بدقة كافية.

جـ) ثبات اللون: - يجب ان يتمتع اللون المتكون بدرجة كافية من الثبات بحيث يسمح بأخذ قراءات دقيقة كما يراعى تثبيت كل العوامل التي تؤدي بتغيرها الى عدم ثبات اللون مثل درجة الـ PH ودرجة الحرارة وكذلك حركة الهواء.

د) ثبات النتائج في التقديرات المتكررة: - يجب ان تكون النتائج ثابتة عند تكرار التقديرات بحيث لا تتعدى الفروق حدود الخطأ التجريبي الذي يمكن ان يسمح به.

هـ) نقاء المحلول وشفافيته: - من الضروري ان يكون المحلول الملون نقياً خالياً من الشوائب المعلقة وان يكون شفافا بدرجة كافية وذلك لان اية شوائب معلقة ستؤدي الى امتصاص او بعثرة الضوء وتفريقه بما يؤثر على كمية الضوء الممتص بواسطة المحلول لذلك من الضروري العمل بدقة على فصل الشوائب والمواد التي تتداخل في تفاعل اللون.

4) الطرق الكيمياوية Chemical Methods

وتستند هذه الطريقة الى اجراء بعض التفاعلات الكيمياوية لتغير تركيب وخواص المبيد لقياس كمية متبقياته بطرق مختلفة ومن هذه الطرق ما يأتي: -

أ) الأكسدة والاختزال

حيث يتم في هذه الطريقة اضافة مواد مؤكسدة او مختزلة الى المبيد لكي يمكن تقدير متبقيات المبيد مثال ذلك تقدير مبيد البارايثون كميا باختزاله الى امينوبراثيون Aminoparathion ويتم تنقيط مجموعة الامين المتكونة مع محلول قياسي من نتريت الصوديوم باستخدام ورق دليل بوديد البوتاسيوم والنشا.

ب) طرق التقدير الوزني

وتعتمد هذه الطريقة على تقدير وزن الراسب الناتج من فصل أحد المواد المتفاعلة ومن امثلة ذلك التقدير الكمي لزرنيخات الرصاص وذلك بتقدير الرصاص بطرق وزنية على صورة كرومات الرصاص.

جـ) طريقة التقدير الحجمي: - وتعتمد هذه الطريقة على تفاعلات كمية بين محاليل تقاس بوسائل القياس الحجمي وذلك عن طريق عمليات التسحيح او التنقيط باستخدام دليل معين. ومن تطبيقاتها في مجال تقدير مبيدات الآفات طريقة تقدير مبيد الادغال 2,4.D عن طريق معايرة حموضة الحامض المنفرد بواسطة محلول قلوي من هيدروكسيد الصوديوم باستخدام دليل ال Bromothymol blue.

5) استخدام العناصر المشعة Isotope Methods

وهي من الوسائل الحديثة في تقدير متبقيات المبيدات حيث يتم استخدام العناصر المشعة مثل P3 ، C ، H وغيرها من العناصر التي تنبعث منها اشعة بيتا في تصنيع المبيدات العضوية المستخدمة في الدراسات المختبرية الخاصة بنواتج تحلل المبيدات وفي تقدير متبقيات المبيدات حيث تسجل نتائج هذه الدراسات بأجهزة خاصة ذات تكاليف باهضة وهي طريقة تحتاج الى خبرات ذات كفاءة عالية.

الصعوبات والمشاكل التي تواجه عملية تقدير متبقيات المبيدات

تعد عملية تقدير متبقيات المبيدات من المواضيع المهمة والحساسة وذلك لأننا في اغلب الأحيان نتعامل مع كميات ضئيلة جدا من المتبقيات مما يتطلب النظافة التامة، والدقة في العمل للوصول الى التقدير الصحيح لتلك المتبقيات. ومن اهم المشاكل والصعوبات التي تجابه العاملين في هذا المجال ما يأتي: -

۱) فقدان بقايا المبيدات نتيجة تحللها او تبخرها

فمثلا نجد ان مبيدات الفسفور العضوية تتحلل خلال عدة أيام من الرش فمثلا نجد ان مجموعة الـ P = S تتأكسد بسرعة الى مجموعة P = o كذلك الحال بالنسبة لمجموعة الـ Sulphide التي تتأكسد الى ال Sulphoxides وال Sulphones. لذلك فان العينة المعاملة بمبيد الملاثيون مثلاً قد تحتوي على جميع نواتج الهدم لهذا المبيد والتي قد لا يمكن تقديرها جميعاً في وقت واحد.

٢) المواد المتداخلة

ان وجود العديد من المواد والشوائب في المستخلص يعد من المشاكل المهمة التي تعيق عملية التقدير الصحيح لمتبقيات المبيدات حيث ان العديد من المواد الغريبة تتشابه في سلوكها التحليلي مع المبيدات مثال ذلك نجد ان تحليل مبيدات الكلور العضوية يتداخل معها في الغالب المركبات ثنائية الفينايل عديدة الكلور Poly Chlorinated Biphenyl حيث تتشابه هذه المركبات في تركيبها الكيمياوي مع مبيدات الكلور العضوية كمبيد ال DDT.

۳) تلوث المذيبات والكواشف المستخدمة

ان المذيبات والكواشف المستخدمة في عملية تقدير متبقيات المبيدات يجب ان تكون على درجة عالية من النقاوة كذلك فان تلوث تلك المذيبات والكواشف يؤدي بلا شك الى حدوث خلل في القراءات.

٤) النظافة: - تتطلب عمليات التحليل الى نظافة فائقة للأدوات والاجهزة المستخدمة في هذا المجال.

بعض الأمثلة لتقدير متبقيات المبيدات في البيئة

تقدير متبقيات مبيدات الكلور العضوية في دم الانسان

متطلبات العملية

1) جهاز الكروماتوغرافي الغازي السائل (GLC) مع كاشف اسر الالكترونات.

2) خلاط كهربائي.

3) حمام مائي.

4) جهاز طرد مركزي.

5) Micro syringe .

6) انابيب زجاجية، سحاحات.

۷) هكسان نقي.

طريقة اخذ العينة

يتم اخذ عينة الدم من المتبرع وهي بحدود 7 - 15 مل يتم نقلها الى قنينة نظيفة ذات غطاء مغلف بالقصدير ومن الضروري عدم استخدام قنان ذات غطاء بلاستيكي او مطاطي يتم حفظ العينة في الثلاجة لمدة نصف ساعة لضمان استقرار العينة بعد ذلك توضع في جهاز طرد مركزي لفصل كمية من مصل الدم بحدود 3 مل على الاقل وذلك بتشغيل الجهاز لمدة 10 دقائق على سرعة 2500 دورة في الدقيقة. وفي حالة عدم تحليل العينة مباشرة تخزن على درجة حراة 2 – 5 م في الثلاجة وإذا كانت عملية التحليل ستتم بعد عدة ايام فتخزن في مجمدة تحت درجة حرارة بين - 15 م الى - 25 م.

طريقة العمل

1) امزج عينة مصل الدم بصورة جيدة وبواسطة الماصة انقل 2 مل منها الى انبوبة اختبار.

2) أضف 6 مل هكسان ثم سد فتحة الانبوبة بغطاء مغلف بورق قصدير.

3) ضع الانبوبة على جهاز بسرعة 50 دورة في الدقيقة ولمدة ساعتين.

4) انقل بعد ذلك 5 مل من مستخلص الهكسان الى انبوبة اختبار اخرى سعة 10 مل.

5) ضع الانبوبة في صمام مائي عند درجة حرارة 100م الى ان يصبح الحجم المتبقي في الانبوبة بحدود 1.5-1 مل.

6) اترك الانبوبة بعد ذلك لتبرد ثم اغسل جوانب الانبوبة بقليل من الهكسان.

7) اغلق الانبوبة ثم ضعها على خلاط بسرعة عالية لمدة 30 ثانية.

8) بعد ذلك تكون العينة جاهزة للحقن في جهاز الكروماتوغرافي الغازي السائل.

9) يتم اجراء نفس الخطوات السابقة على عينة دم ثابتة تحوي كمية معلومة من أحد مبيدات الكلور العضوية.

الحسابات: - لتحديد كمية مبيدات الكلور العضوية الموجودة في عينة الدم يمكن اتباع المعادلة الآتية: -

               abx

ppb = ------------- X 0.6

                 cy

حيث ان

كمية المبيد بالنانوغرام في قمة منحني العينة القياسية  a =

ارتفاع قيمة المنحني للعينة = b

ارتفاع قمة المنحني للعينة القياسية c =

الحجم النهائي للمستخلص مقدراً بالمايكروملليتر x =

حجم المستخلص بالمايكروملليتر الذي حقن في الجهاز y =

مثال ذلك

a = 0.3

b = 80 mm

c = 90 mm

x = 1000 ml.

y = ml

                 0.3 x 80 x 1000

ppb = ---------------- X 32 ppb

                       90 x 5

تقدير متبقيات مبيد الكيبون Kepone في البيئة

جمع العينات

يتم اخذ عينات من الماء، التربة وغيرها من عناصر البيئة وتوضع في قنان نظيفة اعدت لهذا الغرض ويفضل خزن العينات في الثلاجة لحين القيام بعملية التحليل.

اولا) تقدير الكيبون في الماء

طريقة العمل

1) انقل 50 مل من عينة الماء بعد رجها بصورة جيدة الى قمع فصل سعة 125 مل ثم اضف 5 مل من البنزين.

2) اغلق قمع الفصل ثم رج محتوياته لمدة دقيقتين الى ان يحدث فصل بين الماء والبنزين بعد ذلك يتم سحب طبقة الماء في اسطوانة مدرجة سعة 50 مل.

3) يتم امرار طبقة البنزين خلال كمية صغيرة من حبيبات كبريتات الصوديوم في انبوبة طرد مركزي سعة 15 مل.

4) يتم اعادة طبقة الماء الى قمع فصل آخر واغسل الاسطوانة بـ 2.5 مل من البنزين ثم أضفه الى قمع الفصل ايضاً.

5) كرر الخطوة 2 و 3 مرة اخرى بعدها تخلص من الماء بعد ان تم سحب جميع متبقيات الكيبون منه.

6) يتم تركيز المستخلص في انبوبة طرد مركزي تحت تيار من النتروجين الى ان يصبح حجم المستخلص بكمية مناسبة للحقن في جهاز الكروماتوغرافي الغازي السائل.

7) يتم تقدير كمية الكيبون بحقن 5 مايكروملليتر في جهاز الكروماتوغرافي الغازي السائل.

ثانياً) في التربة

طريقة العمل

1) يتم خلط العينة بصورة جيدة وتجفف بتعريضها للهواء في زجاجة لمدة ساعة.

2) يتم اخذ 20 غم وتستخلص باستخدام ال Soxhlet لمدة 16 – 18 ساعة مع 300 مل من خليط Methanol - Benzene.

3) تسخين المستخلص لاختزال حجمه الى 75 مل.

4) ينقل المستخلص الى دورق سعة 100 مل ويكمل الحجم بالبنزين.

5) يتم تقدير كمية الكيبون بحقن كمية من المستخلص في جهاز الكروماتوغرافي الغازي السائل.

تقدير متبقيات الملاثيون بطريقة لونية

متطلبات العمل

1) جهاز قياس الضوء الطيفي Spectrophotometer او جهاز قياس اللون Colori meter مزود بمرشح ازرق للموجة 420.

2) المنحني القياسي باستخدام ملاثيون قياسي نقي.

اساس عمل الطريقة: - تعتمد هذه الطريقة على تحلل جزيئات الملاثيون عند تفاعلها مع هيدروكسيد الصوديوم المذاب في كحول الـ ethyl وكما يأتي: -

حيث أن المشتق الصوديومي الناتج يمكن تحويله الى مركب مزدوج مع النحاس القابل للذوبان في رابع كلوريد الكاربون وله لون اصفر يتناسب مع التركيز وبذلك يمكن تقدير الملاثيون الموجود في عينة مجهولة بقراءة الكثافة اللونية للمحلول ثم تستخرج قيمة تركيز المادة النقية من الملاثيون المقابلة لهذه الكثافة اللونية باستخدام المنحني القياسي.

طريقة العمل

1) ضع 10-15 غم من المادة الفعالة للملاثيون في دورق سعة 250 مل.

2) اكمل الحجم الى 250 مل باستخدام كحول ايثايل لا مائي ورجه بصورة جيدة.

3) انقل 25 مل من المحلول بواسطة ماصة الى دورق سعة 250 مل ثم أكمل الحجم بواسطة كحول ايثايل لامائي مع الرج الجيد.

4) انقل 25 مل منه الى قمع فصل سعة 250 مل ثم اضف 2 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم عيارية 0.5 مع الرج الخفيف المستمر ثم اترك المحلول لمدة دقيقتين.

5) أضف 75 مل من محلول كلوريد الحديديك مع الرج الجيد ثم اترك القمع لمدة 5 دقائق.

6) أضف 50 مل من رابع كلوريد الكاربون ثم 2 مل من محلول كبريتات النحاس تركيز 1% رج المزيج لمدة دقيقة ثم اترك الطبقات لتنفصل في القمع.

7) يتم بعد ذلك اخذ احجام من محلول رابع كلوريد الكاربون كمزدوج النحاس ذي اللون الاصفر وتقدر كثافة اللون.

8) من المنحني القياسي يتم تحديد كمية الملاثيون التي تقابل درجة الكثافة اللونية للعينة المجهولة.