rmjournalЭталоны. Стандартные образцыMeasurement Standards. Reference Materials2687-0886D. I. Mendeleyev Institute for Metrology10.20915/2077-1177-2022-18-3-41-55rmjournal-369Research ArticleСовременные методы анализа веществ и материаловModern methods of analysis of substances and materialsАлгоритм определения чистоты чистых органических веществ фталатов косвенным методом массового балансаAlgorithm for Determining the Purity of Pure Organic Phthalates by the Indirect Mass Balance Methodhttps://orcid.org/0000-0003-1032-5653МихееваА. Ю.MikheevaA. Y.

Михеева Алена Юрьевна – канд. хим. наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательского отдела госэталонов в области органического и неорганического анализа

ResearcherID: B-6506–2019

190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 19

Alena Y. Mikheeva – Cand. Sci. (Chem.), Leading Researcher of the scientific and research department of state standards in organic and inorganic analysis sphere

ResearcherID: B-6506–2019

19 Moskovskiy ave., St. Petersburg, 190005

a.mikheva@vniim.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4288-2916БудкоА. Г.BudkoA. G.

Будко Александра Германовна – научный сотрудник научно-исследовательского отдела госэталонов в области органического и неорганического анализа

ResearcherID: O-8550–201

190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 19

Alexandra G. Budko – Researcher of the scientific and research department of state standards in organic and inorganic analysis sphere

ResearcherID: O-8550–2018

19 Moskovskiy ave., St. Petersburg, 190005

aa@b10.vniim.ruКрыловА. И.KrylovA. I.

Крылов Анатолий Иванович – д. хим. наук, руководитель от дела госэталонов в области органического и неорганического анализа

190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 19

Anatoliy I. Krylov – Dr. Sci. (Chem.), Head of the scientific and research department of state standards in organic and inorganic analysis sphere

19 Moskovskiy ave., St. Petersburg, 190005

akrylov@b10.vniim.ruФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева»РоссияD. I. Mendeleyev Institute for MetrologyRussian Federation2022301220221834155Copyright © Михеева А.Ю., Будко А.Г., Крылов А.И., 20222022Михеева А.Ю., Будко А.Г., Крылов А.И.Mikheeva A.Y., Budko A.G., Krylov A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rmjournal.ru/jour/article/view/369

Чистые органические вещества являются первым и ключевым звеном в цепочке метрологической про- слеживаемости в органическом анализе. Определение чистоты органического вещества – в большинстве случаев нетривиальная задача, решение которой требует предварительных теоретических исследований и понимания возможностей инструментальных методов для разработки пертинентной аналитической процедуры.

В данном исследовании на основе модели массового баланса и общего алгоритма характеризации веществ, пригодных к выделению или очистке методом перегонки, разработан алгоритм определения чистоты отдельной группы органических соединений – эфиров орто-фталевой кислоты (фталатов). Предложена дополнительная классификация вероятных примесных компонентов (пять типов А, B, C, D, Е) в зависимости от их качественных и количественных характеристик, а также определены подходящие аналитические методы измерений примесей и подтверждения идентичности основного компонента.

Предложенный алгоритм был реализован на ГПЭ ГЭТ 208 для определения чистоты шести приоритетных фталатов: диметилфталата, диэтилфталата, ди(н-бутил)фталата, бензилбутилфталата, ди(2-этилгексил)фталата и ди(н-октил)фталата. Аттестованные чистые вещества фталаты были использованы при создании сертифицированного стандартного образца состава раствора эфиров ортофталевой кислоты (фталатов) в метаноле (6 Фтлт-ВНИИМ) ГСО 11366–2019.

Проведенное исследование показало, что адаптированный алгоритм учитывает специфику работы с группой фталатов, особенности разделения вероятных примесей в рамках модели МБ и является универсальным для всех конгенеров группы, но не исключает естественные ограничения метода массового баланса.

Pure organic substances are the first and key link in the chain of metrological traceability in organic analysis. In most cases, purity determination of the organic substance is a non-trivial task, the solution of which requires preliminary theoretical study and understanding of the capabilities of instrumental methods for developing a pertinent analytical procedure.

Within the study, an algorithm for determining the purity of a separate group of organic compounds – ortho-phthalic acid esters (phthalates) was developed based on the mass balance model and the general algorithm for characterizing substances suitable for isolation or purification by distillation. An additional classification of probable impurities (into five types A – E) depending on their qualitative and quantitative characteristics is proposed, as well as suitable analytical methods for measuring impurities and confirming the identity of the main component are identified.

The proposed algorithm was implemented on the State Primary Standard GET 208 to determine the purity of six priority phthalates: dimethyl phthalate, diethyl phthalate, di-(n-butyl) phthalate, benzyl butyl phthalate, di-(2-ethylhexyl) phthalate, and di-(n-octyl) phthalate. Certified pure phthalates were used to create a certified reference material for the composition of a solution of orthophthalic acid esters (phthalates) in methanol (6Ftlt-VNIIM) GSO 11366–2019.

The study revealed that the adapted algorithm considers the specifics of work with the phthalates group and the features of the separation of probable impurities within the MB model, and is universal for all congeners of the group, but does not exclude the natural constraints of the mass balance method.

модель массового балансачистота органического веществаалгоритм характеризации веществаклассификация примесейаналитические методыбюджет неопределенностифталатыmass balance modelorganic substance puritysubstance characterization algorithmimpurity classificationanalytical methodsuncertainty budgetphthalatesИсследование выполнено в рамках опытно-конструкторской работы ≪Проведение исследований в области измерений физико-химического состава и свойств веществ по разработке государственных эталонов сравнения в виде высокочистых веществ для воспроизведения и передачи единиц величин, характеризующих химический состав твердых и жидких веществ и разработка референтных методик измерений≫ в области физико-химических измерений состава и свойств органических компонентов в жидких и твердых веществах и материалах, шифр ≪Чистота-2а≫.Измерения были выполнены на оборудовании ФГУП ≪ВНИИМ им. Д. И. Менделеева≫.The research was carried out as part of the development work «Research in the field of measuring the physical and chemical composition, and properties of substances to develop state standards for comparison in the form of high-purity substances for reproducing and transmitting measurement units characterizing the chemical composition of solid and liquid substances and developing reference measurement methods» in the field of physico-chemical measurements of the composition and properties of organic components in liquid and solid substances, and materials, code «Purity-2a». The measurements were carried out using the equipment of the D. I. Mendeleyev Institute for Metrology.ReferencesAn approach to the metrologically sound traceable assessment of the chemical purity of organic reference materials / D. L. Duewer [et al.] // NIST Special Publication. 2004. Vol. 1012. 55 p.Duewer D. L., Parris R. M., White V. E., May W. E. An approach to the metrologically sound traceable assessment of the chemical purity of organic reference materials. NIST Special Publication. 2004;1012:55.Mass balance method for the SI value assignment of the purity of organic compounds / S. Westwood // Analytical Chemistry. 2013. Vol. 85. P. 3118–3126. http://dx.doi.org/10.1021/ac303329kWestwood S., Choteau T., Daireaux A., Josephs R. D., Wielgosz R. I. Mass balance method for the SI value assignment of the purity of organic compounds. Analytical Chemistry. 2013;85:3118–3126. http://dx.doi.org/10.1021/ac303329kМихеева А. Ю., Крылов А. И., Будко А. Г. Алгоритм определения чистоты органических веществ, пригодных к выделению или очистке методом перегонки // Эталоны. Стандартные образцы. 2022. Т. 18, № 2. С. 5–18. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2022-18-2-5-18Mikheeva A. Y., Krylov A. I., Budko A. G. An algorithm for determining the purity of organic substances suitable for separation or purification by distillation. Measurement Standards. Reference Materials. 2022;18(2):5–18. (In Russ.). https://doi.org/10.20915/2077-1177-2022-18-2-5-18 (In Russ.).Барштейн Р. С., Кирилович В. И., Носовский Ю. Е. Пластификаторы для полимеров. М.: Химия, 1982. 200 с.Barshtein R. S., Kirilovich V. I., Nosovskii Iu. E. Plasticizers for polymers. Moscow: Khimiia Publ.; 1982. 200 p. (In Russ.).Лакеев С. Н., Майданова И. О., Ишалина О. В. Основы производства пластификаторов: учебное пособие. Уфа: УГНТУ, 2015.163 с.Lakeev S. N., Maidanova I. O., Ishalina O. V. Fundamentals of plasticizer production: a tutorial. Ufa: UGNTU; 2015.163 p.Корнеева Г. А. Пластификаторы ПВХ: технологии и рынок. Текст : электронный // Новые химические технологии : аналитический портал химической технологии: официальный сайт. URL: https://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=1265 (дата обращения: 01.06.2022).Korneeva G. A. PVC plasticizers: technologies and market. Available at: https://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=1265 [Accessed 01.06.2022]. (In Russ.).Mass balance method for purity assay of phthalic acid esters: Development of primary reference materials as traceability sources in the Japan Calibration Service System / K. Ishikawa [et all.] // Accreditation and Quality Assurance. 2011. Vol. 16. P. 311–322. https://doi.org/10.1007/s00769-011-0767-0Ishikawa K., Hanari N., Shimizu Y. et al. Mass balance method for purity assay of phthalic acid esters: Development of primary reference materials as traceability sources in the Japan calibration service system. Accreditation and Quality Assurance. 2011;16:311– 322. http://dx.doi.org/10.1007/s00769-011-0767-0Крылов А. И., Михеева А. Ю., Будко А. Г., Ткаченко И. Ю. Метрологическое обеспечение измерений содержания фталатов: стандартный образец состава раствора шести приоритетных фталатов в метаноле. Эталоны. Стандартные образцы. № 2021. Т. 17, № 3. С. 5–19. https://doi.org/10.20915/2687-0886-2021-17-3-5-19Krylov A. I., Mikheeva A. Y., Budko A. G., Tkachenko I. Yu. Metrological support of phthalate content measurements: reference material for the composition of a solution of six priority phthalates in methanol. Measurement Standards. Reference Materials. 2021;17(3):5–19. (In Russ.) https://doi.org/10.20915/2687-0886-2021-17-3-5-19

The authors declare that there are no conflicts of interest present.