<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zldm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Заводская лаборатория. Диагностика материалов</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Industrial laboratory. Diagnostics of materials</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1028-6861</issn><issn pub-type="epub">2588-0187</issn><publisher><publisher-name>ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26896/1028-6861-2025-91-1-24-29</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zldm-2375</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>АНАЛИЗ ВЕЩЕСТВА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SUBSTANCES ANALYSIS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Определение O-изобутилметилфосфоната в промышленных выбросах газохроматографическим методом с применением пульсирующего пламенно-фотометрического детектора</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Determination of O-isobutylmethylphosphonate in industrial emissions by gas chromatography using pulsating flame photometric detector</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Черников</surname><given-names>С. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chernikov</surname><given-names>S. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сергей Николаевич Черников</p><p>410054, Саратов, Политехническая ул., д. 77</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sergey N. Chernikov </p><p>77, Politekhnicheskaya ul., Saratov, 410054</p></bio><email xlink:type="simple">chernikovsga@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Растегаев</surname><given-names>О. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rastegaev</surname><given-names>O. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Олег Юрьевич Растегаев</p><p>410054, Саратов, Политехническая ул., д. 77</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Oleg Yu. Rastegaev </p><p>77, Politekhnicheskaya ul., Saratov, 410054</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Саратовский государственный технический университет им. Ю. А. Гагарина</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Yu. A. Gagarin Saratov State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>26</day><month>01</month><year>2025</year></pub-date><volume>91</volume><issue>1</issue><fpage>24</fpage><lpage>29</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Черников С.Н., Растегаев О.Ю., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Черников С.Н., Растегаев О.Ю.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Chernikov S.N., Rastegaev O.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zldm.ru/jour/article/view/2375">https://www.zldm.ru/jour/article/view/2375</self-uri><abstract><p>Разработана методика газохроматографического определения микроколичеств O-изобутилметилфосфоната в промышленных выбросах в диапазоне концентраций от 0,5 до 50 мг/м3. Улавливание и концентрирование целевого аналита проводили с помощью аспиратора, прокачивая необходимый объем промышленных выбросов, отбираемых из стволов промышленных дымоходов и газоотводных труб, через пробоотборные трубки. Трубки снаряжали готовыми фильтрующими материалами: два слоя фильтров типа ФПП (фильтрующее полотно Петрянова) диаметром 12 мм, два слоя фильтров, изготовленных из плотного хлопчатобумажного материала «молескин», промытых в этиловом спирте и высушенных на воздухе. Сконцентрированные вещества извлекали из пробоотборных трубок экстрагированием изопропанолом. Для последующего хроматографирования целевое вещество переводили в легколетучий продукт путем метилирования диазометаном с использованием метода, усовершенствованного для получения микроколичеств диалкиловых эфиров метилфосфоновой кислоты (МФК) и ее моноэфиров. Экспериментально доказана высокая эффективность предложенной методики метилирования для получения растворов с низким содержанием примесей как исходных реагентов, так и нецелевых продуктов реакции, что обеспечивает более высокую точность определения. Микропримеси, включая остатки диазометана, удаляли вакуумированием раствора после метилирования в течение 2 – 5 мин. Газовый хроматограф для анализа был оснащен пульсирующим пламенно-фотометрическим детектором, разделение смеси проводили на капиллярной колонке с высокополярной фазой (полиэтиленгликоль). Методика была апробирована при анализе реальных объектов, соответствующим образом аттестована и внедрена в программы экологического контроля и мониторинга.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A procedure for gas chromatographic determination of O-isobutylmethylphosphonate micro-quantities in industrial emissions with a concentration range from 0.5 to 50 mg/m3 has been developed. The target analyte was collected and concentrated using an aspirator of the required volume of the test medium taken from sources of industrial emissions through sampling tubes equipped with ready-made filter materials, two layers of filters of the PFC (Petryanova filter cloth) type, 12 mm in diameter, two layers of filters of the appropriate size, washed in ethyl alcohol and dried in air, made of dense cotton material «moleskin». Recovery of concentrated substances from the sample tubes was performed by extraction with isopropanol. Methylation with diazomethane was carried out to convert the desired substance to a volatile product for subsequent chromatography, by a method improved to obtain micro-quantities of dialkyl esters of MPA and its monoesters. The high efficiency of the proposed methylation method as a factor for obtaining solutions with a low content of impurities of both starting reagents and non-target reaction products has been experimentally proven, which leads to higher accuracy of microconcentration measurements. Trace impurities, including diazomethane residues, were removed by vacuuming the methylated solution for 2 – 5 min. The use of other methods to remove excess diazomethane does not give positive results: blowing diazomethane from the solution with an inert gas does not lead to noticeable changes even for 15 – 20 min, during which time part of the solvent is removed and, therefore, the concentration of the target product changes; the addition of additional chemicals, for example acetic acid, leads to contamination with two products at once-excess acetic acid and methyl acetate, in addition, the addition of excess competing reagent can lead to transalkylation with the participation of the target product and, as a result, to incomplete progress of the target reaction. Quantitative data were obtained by gas chromatography using a Varian CP-3800 gas chromatograph equipped with a pulsed flame photometric detector, the mixture was separated on a CP WAX CB capillary column. The methodology was tested at real control facilities, appropriately certified and implemented in environmental control and monitoring programs.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>промышленные выбросы</kwd><kwd>экологический контроль</kwd><kwd>пульсирующий пламенно-фотометрический детектор</kwd><kwd>газовая хроматография</kwd><kwd>O-изобутилметилфосфонат</kwd><kwd>определение</kwd><kwd>диазометан</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>industrial emissions</kwd><kwd>environmental control</kwd><kwd>pulsating flame photometric detector</kwd><kwd>gas chromatography</kwd><kwd>O-isobutylmethylphosphonate</kwd><kwd>determination</kwd><kwd>diazomethane.</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мандыч В. Г., Островский А. А., Адысев О. В. и др. Обоснование перечня продуктов деструкции отравляющих веществ типа Vx, обеспечивающих его идентификацию при уничтожении блоков авиационных бомб / Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 4. С. 88 – 91. DOI: 10.25750/1995-4301-2014-3-087-090</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мандыч В. Г., Островский А. А., Адысев О. В. и др. Обоснование перечня продуктов деструкции отравляющих веществ типа Vx, обеспечивающих его идентификацию при уничтожении блоков авиационных бомб / Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 4. С. 88 – 91. DOI: 10.25750/1995-4301-2014-3-087-090</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жданов В. А., Кошелев В. М., Новиков В. К., Шувалов А. А. Методы уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ / Росс. хим. журн. 1993. Т. 37. № 3. С. 22 – 25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mandych V. G., Ostrovsky A. A., Adysev O. V., et al. Justification of the list of products of destruction of toxic substances of type Vx, providing its identification during the destruction of blocks of aviation bombs / Teor. Prikl. Ékol. 2014. N 4. P. 88 – 91 [in Russian]. DOI: 10.25750/1995-4301-2014-3-087-090</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Растегаев О. Ю., Чупис В. Н., Марьин В. И. и др. Фосфорорганические отравляющие вещества. Свойства и методы определения. — Саратов: ООО «Фиеста-2000», 2009. — 219 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhdanov V. A., Koshelev V. M., Novikov V. K., Shuvalov A. A. Methods for the destruction of organophosphorus toxic substances / Ross. Khim. Zh. 1993. Vol. 37. N 3. P. 22 – 25 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рыбальченко И. В. Идентификация токсичных химикатов / Росс. хим. журн. 2002. Т. 46. № 4. С. 64 – 70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rastegaev O. Yu., Chupis V. N., Maryin V. I., et al. Organophosphate toxic substances. Properties and methods of determination. — Saratov: LLC «Fiesta-2000», 2009. — 219 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексеенко С. С., Новикова И. В., Новиков Р. И. и др. Аминоспирты: хроматографические методы определения производных азотсодержащих токсичных химикатов / Журн. аналит. химии. 2022. Т. 77. № 7. С. 616 – 637. DOI: 10.31857/S0044450222070027</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rybalchenko I. V. Identification of Toxic Chemicals / Ross. Khim. Zh. 2002. Vol. 46. N 4. P. 64 – 70 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савельева Е. И., Ленинский М. А., Васильева И. А. и др. Определение следовых количеств O-изобутил-S-[(2-диэтиламино)этил]метилфосфонотиоата и токсичного продукта его гидролиза методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием / Аналитика и контроль. 2021. Т. 25. ¹ 1. С. 43 – 52. DOI: 10.15826/analitika.2020.25.1.005</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alekseenko S. S., Novikova I. V., Novikov R. I., et al. Amino alcohols: chromatographic methods for determination of derivatives of nitrogen-containing toxic chemicals / J. Anal. Chem. 2022. Vol. 77. N 7. P. 811 – 829. DOI: 10.1134/S1061934822070024</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">John H., van der Schans M. J., Koller M., et al. Fatal sarin poisoning in Syria 2013: forensic verification within an international laboratory network / Forensic Toxicol. 2018. Vol. 36. N 1. P. 61 – 71. DOI: 10.1007/S11419-017-0376-7</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savelieva E. I., Leninskiy M. A., Vasilieva I. A., et al. Determination of O-isobutyl-S-[(2-diethylamino)ethyl]-methylphosphonothioate and the hydrolysis toxic product traces by liquid chromatography-tandem mass-spectrometry / Analit. Kontrol’. 2021. Vol. 25. N 1. P. 43 – 52 [in Russian]. DOI: 10.15826/analitika.2020.25.1.005</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ведерников Д. Н. Селективное метилирование фенолокислот и фенолоальдегидов диазометаном / Химия растительного сырья. 2007. № 1. С. 43 – 47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">John H., van der Schans M. J., Koller M., et al. Fatal sarin poisoning in Syria 2013: forensic verification within an international laboratory network / Forensic Toxicol. 2018. Vol. 36. N 1. P. 61 – 71. DOI: 10.1007/S11419-017-0376-7</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боркина Г. Г., Воронина С. Б., Дорошенко М. А. и др. Газохроматографическое определение N-гидроксифталимида — катализатора процессов жидкофазного окисления / Вестн. Кузбасского гос. технич. ун-та. 2018. № 3. С. 66 – 69. DOI: 10.2670/1999-4125-2018-3-62-69</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vedernikov D. N. Selective methylation of phenolic acids and phenoloaldehydes with diazomethane / Khim. Rastit. Syr’ya. 2007. N 1. P. 43 – 47 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ершова А. Н., Тюрина И. В. Газохроматографический анализ свободных жирных кислот митохондрий растений кукурузы при действии гипоксии / Сорбционные и хроматографические процессы. 2018. Т. 18. № 6. С. 927 – 933.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borkina G. G., Voronina S. B., Doroshenko M. A., et al. Gas-chromatographic determination of N-hydroxyphthalimide as the catalyst of the processes of liquid — phase oxidation / Vestn. Kuzbass. Gos. Tekhn. Univ. 2018. N 3. P. 66 – 69 [in Russian]. DOI: 10.2670/1999-4125-2018-3-62-69</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Густылева Л. К., Хлебникова Н. С., Савельева Е. И., Радилов А. С. Анализ химического состава продуктов разложения российского вещества VX в условиях каталитического метанолиза / Аналитика и контроль. 2013. Т. 17. ¹ 2. С. 190 – 195.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ershova A. N., Tyurina I. V. Gas chromatographic analysis of free fatty acids of mitochondria of corn plants under the action of hypoxia / Sorb. Khromat. Prots. 2018. Vol. 18. N 6. P. 927 – 933 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Valdez C. A., Leif R. N., Alcaraz A. Effective methylation of phosphonic acids related to chemical warfare agents mediated by trimethyloxonium tetrafluoroborate for their qualitative detection and identification by gas chromatography-mass spectrometry / Anal. Chim. Acta. 2016. Vol. 933. P. 134 – 143. DOI: 10.1016/j.aca.2016.05.034</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gustyleva L. K., Khlebnikova N. S., Savelyeva E. I., Radilov A. S. Analysis of chemical composition of decomposition products of the Russian substance VX under conditions of catalytic methanolysis / Analit. Kontrol’. 2013. Vol. 17. N 2. P. 190 – 195 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беккер Г., Бергер В., Домшке Г. Органикум. Т. 2. — М.: Мир, 1979. С. 250.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Valdez C. A., Leif R. N., Alcaraz A. Effective methylation of phosphonic acids related to chemical warfare agents mediated by trimethyloxonium tetrafluoroborate for their qualitative detection and identification by gas chromatography-mass spectrometry / Anal. Chim. Acta. 2016. Vol. 933. P. 134 – 143. DOI: 10.1016/j.aca.2016.05.034</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Valdez C. A., Leif R. N. Analysis of Organophosphorus-Based Nerve Agent Degradation Products by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS): Current Derivatization Reactions in the Analytical Chemist’s Toolbox / Molecules. 2021. Vol. 26. N 15. 4631. DOI: 10.3390/molecules26154631</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Becker G., Berger W., Domschke G. Organicum. Vol. 2. — Moscow: Mir, 1979. P. 250 [Russian translation].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Weissberg A., Madmon M., Elgarisi M., Dagan S. Aqueous extraction followed by derivatization and liquid chromatography-mass spectrometry analysis: A unique strategy for trace detection and identification of G-nerve agents in environmental matrices / J. Chromatogr. A. 2018. Vol. 1577. P. 24 – 30. DOI: 10.1016/j.chroma.2018.09.052</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Valdez C. A., Leif R. N. Analysis of Organophosphorus-Based Nerve Agent Degradation Products by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS): Current Derivatization Reactions in the Analytical Chemist’s Toolbox / Molecules. 2021. Vol. 26. N 15. 4631. DOI: 10.3390/molecules26154631</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Станьков И. Н., Кондратьев В. Б., Цехмистер В. И., Деревягина И. Д. Газохроматографическое определение следов O-изопропилметилфосфонофторидата (зарина) в почвах с использованием его диастереомеров / Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. ¹ 11. С. 1158 – 1168.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Weissberg A., Madmon M., Elgarisi M., Dagan S. Aqueous extraction followed by derivatization and liquid chromatography-mass spectrometry analysis: A unique strategy for trace detection and identification of G-nerve agents in environmental matrices / J. Chromatogr. A. 2018. Vol. 1577. P. 24 – 30. DOI: 10.1016/j.chroma.2018.09.052</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Stan’kov I. N., Kondrat’ev V. B., Tsekhmister V. I., Derevyagina I. D. Gas-chromatographic determination of traces of O-isopropylmethylphosphonofluoridate (sarin) in soils using its diastereomers / J. Anal. Chem. 2010. Vol. 65. N 11. P. 1132 – 1142. DOI: 10.1134/S1061934810110080.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stan’kov I. N., Kondrat’ev V. B., Tsekhmister V. I., Derevyagina I. D. Gas-chromatographic determination of traces of O-isopropylmethylphosphonofluoridate (sarin) in soils using its diastereomers / J. Anal. Chem. 2010. Vol. 65. N 11. P. 1132 – 1142. DOI: 10.1134/S1061934810110080.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
