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

ный цвет соединение. Интенсивность окраски пропорциональ­ на содержанию циклогексанола в пробе.

Определению не мешают нитробензол, адипиновая кислота,

амина устраняет появление окраски от гидроксиламина. Мешают, кроме того, нитраты, образующие с дифенилами­

ном окрашенное соединение, но их можно предварительно вос­

1%-ного раствора сульфата марганца в 5%-ном растворе ук­ сусной кислоты и 0,2 г цинковой пыли. Закрывают колбу проб­ кой и встряхивают в течение 5 мин. Затем разбавляют содер­ жимое колбы водой до метки, перемешивают и фильтруют че­ рез сухой фильтр в сухую колбу. В фильтрате определяют циклогексанол, как описано ниже.

Реактивы

Д и ф е н и л а м и н , 2%-мый раствор в конц. серном кислоте.

Г и д р о к с и л а м и н с у л ь ф а т , 25%-ный водным раствор.

Ц и к л о г е к с а н о л , ст андарт ны е р а ст воры . О с н о в н о й р а с т в о р . В мер­

ную колбу емкостью 100 мл наливают немного воды н взвешивают ее на аналитических весах. Затем вводят 2—3 капли циклогексанола п снова взве­ шивают колбу. Увеличение массы равно количеству введенного в раствор цик­ логексанола. Раствор разбавляют дистиллированной водой до метки, тща­ тельно перемешивают и рассчитывают содержание циклогексанола в 1 мл по­ лученного раствора.

Р а б о ч и й р а с т в о р . Зная концентрацию основного стандартного рас­ твора, разбавляют его так, чтобы в 1 мл полученного разбавленного раствора содержалось 0,100 мг циклогексанола.

Калибровочный график. Для построения графика в ряд пробирок нали­ вают 0,1; 0,2; 0,3; ... 1,0 мл рабочего стандартного раствора циклогексанола (что соответствует 10; 20; 30 ... 100 мкг циклогексанола), разбавляют каж­ дый раствор до 2 мл дистиллированной водой и продолжают дальше, как в ходе определения.

Ход определения. В пробирку, снабженную притертой проб­ кой, помещают 2 мл анализируемой сточной воды, прибавляют

нимают пробирку из бани, обтирают ее снаружи, охлаждают и переносят полученный окрашенный раствор в кювету с толщи­ ной слоя 0,5 см. Измеряют оптическую плотность полученного раствора по отношению к раствору холостого опыта, в котором к 2 мл дистиллированной воды прибавляют все указанные

250

выше реактивы. Измерение оптической плотности проводят при Я = 500 нм.

Результат определения находят по калибровочному гра­ фику.

Если проводилось предварительное восстановление нитра­ тов, то при расчете результата учитывают, что при этой опера­ ции анализируемая проба была разбавлена в два раза. Кроме того, холостой опыт проводят, начиная с добавления применяе­ мых для восстановления реактивов к 25 мл дистиллированной воды.

66.4. ЦИКЛОГЕКСАНОКСИМ

Описываемый метод * основан на том, что при подкислении раствора циклогексаноксима происходит гидролиз его с обра­ зованием гидроксиламина:

C6H,oNOH + Н20 = H,NOH + С6Н10О

При действии формальдегида и персульфата аммония гидроксиламин превращается в формгидроксамовую кислоту:

H2NOH + НСНО + (NH4)2S20 8 = HOCNHOH + (NH4)2S 04 + H2S 04

Формгидроксамовая кислота реагирует с ионами же­ леза (III) с образованием окрашенного в красный цвет соеди­ нения:

3HOCNHOH + Fe3+ = Fe(HOCNHOH)3 + ЗН+

Реакции не мешают бензол, циклогексан, капролактам, цик­ логексанон, циклогексанол и нитробензол. Мешают определе­ нию вещества, образующие с ионами железа(Ш ) окрашенные соединения (например, фенолы).

оксима помещают в мерную колбу емкостью 1 л, растворяют в дистиллиро­ ванной воде, разбавляют такой же водой до метки и перемешивают. В 1 мл полученного раствора содержится 1 мг циклогексаноксима.

Персульфат аммония, ч. д. а.

Серная кислота, 2%-ный раствор.

Метиловый красный, индикатор.

Калибровочный график. Для построения графика в ' 10 мерных колб емкостью по 100 мл наливают по 50 мл дистиллированной воды, прибавляют

холостой опыт), разбавляют каждый раствор до метки дистиллированной водой, перемешивают, переносят в колбу емкостью 200 мл и дальше продол­ жают, как при анализе пробы.

* V o n e s c h Е., G u a g n i n i О., Mikrochim. Acta, 1954, № 2, р. 211—213.

251

Ход определения. В колбу емкостью 200 мл наливают 100 мл анализируемой сточной воды и нейтрализуют ее 0,1 и. раство­ ром кислоты или щелочи. Необходимое для этого количество реактива находят титрованием другой такой же порции сточной воды по метиловому красному. Затем прибавляют, отмеривая пипетками, 2 мл серной кислоты, 5 мл раствора формальдеги­

плотность полученного окрашенного раствора, поместив его в кювету фотоколориметра. Во вторую кювету наливают раствор холостого опыта, в котором к 100 мл дистиллированной воды прибавляют все указанные реактивы. Измерение проводят с синими светофильтрами (А = 460 нм).

Результат определения находят по калибровочному гра­ фику.

67. АРОМАТИЧЕСКИЕ У Г Л Е В О Д О Р О Д Ы

Ароматические углеводороды (бензол, толуол, стирол и т. п.)] встречаются в сточных водах от многих производственных про­ цессов: пирогенетического разложения нефти, крекинг-про­ цесса, производства некоторых пластических масс и синтети­ ческих каучуков и т. д.

Описанный ниже колориметрический метод определения малых концентраций очень прост и удобен в выполнении *. Он основан на образовании окрашенного в коричневый цвет про­ дукта взаимодействия ароматических углеводородов со смесью

крезолы), образующие с применяемым реактивом также окра­ шенные продукты реакции. Если летучие фенолы присутствуют в анализируемой сточной воде, их предварительно отгоняют из щелочного раствора. Из нелетучих фенолов гидрохинон не мешает определению ароматических углеводородов, пирокате­ хин дает настолько слабоокрашенный продукт реакции, что им в большинстве случаев можно пренебречь.

Мешает также присутствие некоторых непредельных угле­ водородов, например, терпенов.

v. 18, 294—297 р. Применительно к анализу сточных вод метод несколько доработан Ю. Ю. Лурье и В. А. Пановой во ВНИИ ВОДГЕО.

** Н а с т ю к о в А . М. ЖРФХО, 1903, т. 35; ЖПХ, 1925, т. 2.

252

Четыреххлористый углерод, х. ч. Можно использовать и технический пре­ парат, но его надо предварительно промыть х. ч. серной кислотой до тех пор, пока он не перестанет окрашиваться при смешении с реактивом, описанным выше.

Стандартный раствор определяемого углеводорода (бензола, толуола, сти­ рола и т. п.) в спирте, содержащий 0,1 мг углеводорода в 1 мл. Приготов­ ляют из свежеперегпанного углеводорода. После перегонки стирола реко­ мендуется добавлять к нему немного гидрохинона для предупреждения -поли­ меризации.

Ход определения. Отбирают такой объем анализируемой сточной воды, чтобы в нем содержалось от 0,025 до 0,8 мг ароматических углеводородов, переносят в делительную во-

.ронку, прибавляют по 25 мл четыреххлористого углерода на каждые 100 мл анализируемой сточной воды, сильно встряхи­ вают и дают смеси расслоиться. В другую маленькую делитель­ ную воронку наливают 5 мл смеси формалина с серной кисло­ той и очень осторожно приливают к ней нижний слой из первой делительной воронки. Сильно взбалтывают в течение 1 мин, дают постоять 5 мин для разделения слоев и отделяют окра­ шенный слой кислоты, пропуская его через воронку со стеклян­ ной фильтрующей пластинкой № 3 и собирая фильтрат в про­ бирку, вставленную в колбу Бунзена.'Фильтрование проводят с отсасыванием.

Одновременно проводят холостой опыт со всеми реакти­ вами, взяв для этой цели дистиллированную воду в таком же объеме, в каком была взята .для анализа сточная вода.

Сразу же после фильтрования определяют оптическую плот­ ность полученного окрашенного раствора в фотоколориметре по отношению к раствору холостого опыта, пользуясь для этого

от 0,25 до 8 мл стандартного раствора ароматического угле­ водорода, разбавляют каждую порцию до 100 мл дистиллиро­ ванной водой и дальше продолжают, как при анализе пробы *.

Если анализируемая сточная вода содержит летучие фе­ нолы, отобранную для анализа порцию воды нейтрализуют, прибавляя по 5 мл 60%-ного раствора едкого кали на каждые

ния их с четыреххлористым углеродом. В этом случае рекомен­ дуется также предварительная отгонка углеводородов из ще­ лочного раствора.

* После фильтрования каждого из полученных окрашенных растворов через воронку со стеклянной фильтрующей пластинкой последнюю промывают, пропуская через нее 5 мл концентрированной серной кислоты.

253

68. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е БЕ Н ЗО Л А НИ ТРО ВАН И ЕМ

Бензол выделяют из пробы, пропуская через нее воздух, и поглощают нитрующей смесью. В результате происходящей реакции образуется иг-динитробензол. Его обрабатывают метилэтилкетоном в щелочной'среде, получается окрашенное в красно-фиолетовый цвет соединение. Измеряют оптическую плотность полученного раствора. Этим способом можно опре­ делить тысячные доли милиграмма бензола в 1 л исследуемой воды.

Определению мешают другие ароматические углеводороды и их производные: толуол, ксилол, этилбензол, хлорбензол, ди­ нитрохлорбензол и т. п.

Мешающее влияние других органических веществ устра­

взбалтывают в делительной воронке дважды с несколькими миллилитрами 40%-ного раствора едкого натра. После отделения водного слоя метнлэтилкетон перегоняют. Собирают фракцию, кипящую при 78—80 °С.

Сульфат натрия, 20%-ный раствор. Растворяют 20 г Na2S 04 ч. д. а. я дистиллированной воде и после охлаждения разбавляют до 100 мл.

Едкий натр, 40%-ный раствор. Растворяют 40 г NaOI-I ч. д. а. в дистил­ лированной воде и после охлаждения разбавляют до 100 мл.

Желатин, 0,5%-ный раствор.

Бензол, стандартный раствор. В мерную колбу емкостью 10 мл, в кото­ рую предварительно наливают 5 мл ледяной уксусной кислоты ч. д. а., при­ бавляют 0,50 мл дважды перегнанного бензола ч. д. а. (что соответствует приблизительно 0,430 г бензола; точное количество определяется взвешива­ нием), доливают уксусной кислотой до метки. Из этого раствора отбирают 1,00 мл и разбавляют ледяной уксусной кислотой до 50 мл. Для нитрования отбирают пипеткой 0,20 мл последнего раствора и переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, содержащую 2 мл смеси для нитрования. Смесь оставляют на 30 мин. Потом осторожно разбавляют, небольшим количеством дистилли­ рованной воды и. непрерывно охлаждая, нейтрализуют 40%-ным раствором NaOH. После нейтрализации раствор доливают до метки дистиллированной водой; 1 мл полученного раствора соответствует приблизительно 0,0035 мг бензола.

Калибровочный график. В мерные колбы емкостью 50 мл отбирают такие объемы стандартного раствора, чтобы в них содержалось 0,25—25 мкг бен­ зола, и обрабатывают так же, как пробу. Оптическую плотность измеряют по отношению к метилэтилкетону и строят график в координатах оптическая плотность — концентрация бензола.

Ход определения. Помещают в колбу 200—500 мл анализи­ руемой воды, содержащей от 0,005 до 0,5 мг бензола в 1 л. Если проба содержит большое количество свободного аммиака, то ее предварительно подкисляют разбавленной серной кисло­

254