Файл: Лурье, Ю. Ю. Химический анализ производственных сточных вод.pdf

55.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ МЕТИЛФУРФУРОЛА И ОКСИМЕТИЛФУРФУРОЛА

ФурфУР0Л и указанные выше его производные при конден­ сации с бензидином образуют вещества, интенсивно окрашен­ ные в желтый цвет. На одну молекулу бензидина приходятся две молекулы того или иного из перечисленных веществ, на­

ция происходит в сильнокислой среде. Оптическую плотность полученного раствора измеряют с синими светофильтрами (Л, = 413 нм). Чувствительность реакции невелика, Молярный коэффициент светопоглощеиия для фурфурола равен 2 • 102, для метилфурфурола и оксиметилфурфурола— 1 ■103. Измерив опти­ ческую плотность анализируемого раствора, содержащего все три указанных компонента, вычитают из нее оптическую плот­ ность, отвечающую содержанию фурфурола, и по полученной разности, пользуясь калибровочным графиком, находят сум­ марное содержание метилфурфурола и оксиметлифурфурола.

Реактивы

Гидрохлорид бензидина, 1%-ный раствор в разбавленной (2:98) хлори­ стоводородной кислоте.

Хлористоводородная кислота, разбавленная (1 : 2).

Стандартный раствор фурфурола, 1,0 г фурфурола растворяют в 1 л

воды.

Стандартный раствор метилфурфурола или оксиметилфурфурола, 1,0 г

метилфурфурола или оксиметилфурфурола (берут из этих двух веществ то, которое преобладает в анализируемой воде) растворяют в 1 л воды.

Калибровочные графики. Для расчета суммарного содержания метилфур­ фурола и оксиметилфурфурола требуются два калибровочных графика. Для приготовления первого графика отбирают различные объемы (0,5; 1; 2; 3; 5 ; ---- ; 20 мл) стандартного раствора фурфурола, разбавляют каждую пор­ цию до 50 мл дистиллированной водой и дальше поступают, как при анализе пробы. Чтобы построить второй калибровочный график, отбирают такие же объемы стандартного раствора метилфурфурола или оксиметилфурфурола, также разбавляют каждую порцию до 50 мл водой и поступают дальше, как при анализе пробы.

Ход определения. Пробу сточной воды, содержащую от 5 до 200 мг фурфурола и его производных, подвергают перегонке с паром, собирают 400—500 мл дистиллята, переносят в мерную колбу емкостью 500 мл, разбавляют дистиллированной водой

100 мл, прибавляют 5 мл хлористоводородной кислоты, 10 мл раствора гидрохлорида бензидина., доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Через 5—10 мин переносят полученный окрашенный раствор в кювету толщиной слоя 3 см, и измеряют оптическую плотность раствора, пользуясь синими светофильтрами (Л, = 413 нм). Во вторую-кювету наливают рас­

222

твор холостого опыта, в котором к 50 мл дистиллированной воды приливают все указанные реактивы.

Расчет, Зная содержание фурфурола в анализируемой пробе (по реакции'с анилином), рассчитывают, какое количество его должно содержаться в 50 мл полученного при перегонке с па­ ром дистиллята, и по первому калибровочному графику нахо­ дят отвечающую этому количеству фурфурола оптическую плот­ ность. Найденное значение вычитают из оптической плотности окрашенного раствора, полученного при анализе пробы, По этой разности, пользуясь вторым калибровочным графиком, на­ ходят суммарное содержание в пробе метидфурфурола и оксиметилфурфурола.

56. АЦЕТОН *

Конденсация фурфурола с ацетоном в щелочной среде про­ текает при избытке фурфурола с образованием дифурфурилиденацетона. существующего в двух таутомерных формах, из которых одна окрашена в бледно-желтый, а другая — в фиоле­ тово-красный цвет:

нн о н н

Г1 Ш - 1 Щ +2н*°

При добавлении кислоты бледно-желтая форма переходит в яркоокрашенкую фиолетово-красную, содержание которой определяют, измеряя светопоглощенне раствора в фотоколори­ метре с зелеными светофильтрами или визуально, сравнением со шкалой стандартов.

Реактивы

Серная кислота, пл. 1,84 г/см3 и разбавленный (2 :5) раствор. Фурфурол, раствор в этиловом спирте. Растворяют 5 мл фурфурола в

100 мл 96%-ного этилового спирта. Раствор должен быть приготовлен непо­ средственно перед употреблением.

Едкий натр, 10%-ный раствор.

Ход определения. Отбирают такую порцию анализируемой сточной воды, чтобы в ней содержалось от 0,25 до 5 мг ацетона; пробу переносят в колбу для перегонки, воду разбавляют, если

223

надо, до 200 мл, подкисляют 10 мл серной кислоты (пл. 1,84 г/см3) и отгоняют 2/з объема жидкости. В приемник наливают не­ сколько миллилитров дистиллированной воды и погружают в нее отводную трубку холодильника. После охлаждения пере­ гонной колбы приливают в нее еще 100 мл дистиллированной воды и повторяют отгонку, отгоняя 100 мл жидкости. Оба от­ гона соединяют в мерной колбе емкостью 250 мл и объем дово­ дят водой до метки.

Отобрав 2,5 мл полученного раствора, к нему приливают 0,2 мл раствора фурфурола в этиловом спирте и 0,5 мл рас­ твора едкого натра, после чего оставляют на 30 мин при ком­ натной температуре. Затем приливают 15 мл разбавленного (2 : 5 ) раствора серной кислоты, перемешивают и определяют оптическую плотность полученного окрашенного раствора в фотоколдриметре, перелив этот раствор в кювету с толщиной слоя 3 см. В другую кювету прибора помещают раствор, полученный в холостом опыте, в котором 2,5 мл дистиллированной воды обрабатывают так же, как и анализируемый раствор. Приме­ няют зеленые светофильтры (X = 520—540 им). Молярный ко­ эффициент светопоглощения равен 14-103.

Результаты определения рассчитывают по калибровочному графику, для построения которого приготовляют стандартные растворы, содержащие от 1 до 20 мг/л ацетона; отбирают по 2,5 мл каждого раствора и обрабатывают их так же, как и ана­ лизируемый раствор.

Поскольку получаемые окраски устойчивы в течение не­ скольких часов, определение можно заканчивать и визуально, сравнивая окраску полученного раствора с приготовленной шкалой стандартов.

Условия проведения определения должны быть постоянными: особенно важны постоянство объемов растворов и концентра­ ции серной кислоты.

57.ЛЕТУЧИЕ КИСЛОТЫ ЖИРНОГО РЯДА

Клетучим (с паром) кислотам жирного ряда относятся низ­ шие члены гомологических рядов CnH2n+iCOOH и

СпН2п-.СООН, содержащие 1— 6 атомов углерода в молекуле. Из них наибольшее значение имеет уксусная кислота, которая чаще других присутствует в сточных водах; поэтому результат определения летучих кислот часто выражают в пересчете на уксусную кислоту.

Летучие кислоты жирного (алифатического) ряда попадают в сточные воды от пирогенного разложения топлива, от произ­ водства уксусной кислоты и сложных' эфиров, синтетического каучука и т. п. Кроме того, они образуются в сточных водах в результате процесса брожения органических веществ. Метод определения этих кислот состоит в отгонке их из сточной воды

224

58. РАЗДЕЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕТУЧИХ КИСЛОТ

Определить раздельно муравьиную, уксусную, пропионовую, масляную, валериановую и капроновую кислоты можно мето­ дом распределительной хроматографии на увлажненном сили­ кагеле *. Элюирование проводят, последовательно пропуская чистый бензол и бензол, содержащий бутанол в возрастающих концентрациях.

комнатной температуре 10 н. хлористоводородной кислотой в течение суток, отделяют кислоту, промывают силикагель дистиллированной водой до ней­ тральной реакции и высушивают при 150 °С в течение 8—10 ч. После много­ кратного использования силикагель можно регенерировать нагреванием в течение 8—10 ч при 150 °С.

Колонка имеет высоту 45 см, диаметр 10—11 мм.

Перед набивкой колонки силикагель равномерно смачивают водой в фар­ форовой чашке при непрерывном перемешивании до образования порошко­

силикагеля. Увлажненный силикагель заливают бензолом и тщательно пере­ мешивают. В нижнюю часть колонки помещают тампон из стеклянной ваты, вносят небольшое количество смеси увлажненного силикагеля с бензолом и легким постукиванием уплотняют сорбент, удаляя из него пузырьки воздуха. Эту операцию повторяют до тех пор, пока высота слоя силикагеля не достиг­ нет 30 см и не будут удалены из колонки все пузырьки воздуха. Всего на заполнение колонки расходуется 10—12 г сухого силикагеля. Слой увлажнен­ ного силикагеля должен быть постоянно покрыт бензолом, предохраняющим его от соприкосновения с воздухом. Затем помещают в колонку другой ват­ ный тампон так, чтобы он не соприкасался с бензолом, и на него насыпают

раствор (Ббю); 15%-ный раствор (Бб!5) ; 20%-ный раствор (Бб20); 25%-ный

лот, подщелачивают раствором едкого натра до щелочной ре­ акции по фенолфталеину, отфильтровывают образовавшийся осадок гидроокисей железа, титана, алюминия и др. и промы­

226