Файл: Лурье, Ю. Ю. Химический анализ производственных сточных вод.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 3
калибровочный график в координатах: |
концентрация фенола, мг/л — оптиче |
ская плотность. |
по другим двум рабочим растворам. |
Таким же способом строят графики |
Расчет. Найденные по калибровочным графикам концентра ции фенолов (в мг/л) непосредственно выражают концентрации их в пробе.
69.2.8. Раздельное определение летучих фенолов газо-жидкостной хроматографией
Для раздельного определения летучих фенолов методом га зо-жидкостной хроматографии предлагается предварительное выделение этих веществ из анализируемой пробы либо экстрак цией днэтиловым эфиром, либо адсорбцией их активированным углем с последующей десорбцией.
Метод с предварительной экстракцией диэтиловым эфиром дает возможность определять летучие фенолы при концентра циях каждого индивидуального фенола не менее 50 мг/л (или 8,5 мкг в пробе).
Проводя предварительную адсорбцию фенолов активирован ным углем, можно определять отдельные летучие фенолы, при сутствующие даже в самых малых концентрациях (например, в очищенных сточных водах или в загрязненных фенолами при родных водах), поскольку через активированный уголь можно пропустить любой объем анализируемой воды.
Условия проведения хроматографирования Стационарная фаза — додецилфталат (5% от массы носителя).
Носитель — инзенский кирпич зернистостью 0,25—0,55 мм, предварительно прокаленный в течение 3 ч при 1050 АС.
Колонка — длина 4 м, внутренний диаметр 4 мм.
Температура разделения 166—168°С. Скорость газа-носителя (гелия) — 60 мл/мин. Ток моста — 200 мА.
Детектор — катарометр.
Мешающие влияния. Если предварительная экстракция или извлечение активным углем проводятся из подкисленной пробы, то присутствие других органических веществ в пробе в боль шинстве случаев мешающего влияния не оказывает— их сиг налы не превышают нулевой линии фона хроматограммы. Неле тучие фенолы не дают сигналов на хроматограмме при рабочей температуре колонки 166°С.
Ход определения. После выделения фенолов из анализируе мой воды одним из указанных выше способов полученный рас твор фенолов в эфире помещают в маленькую колбу (жела тельно с оттянутым дном) и отгоняют 0,5 или 1,0 мл эфира. Затем отбирают микрошприцем полученный концентрат и вводят в газо-жидкостной хроматограф "не более 6 мкл. В полученной хроматограмме находят площади пиков и рассчитывают содер жание отдельных фенолов общепринятыми в газо-жидкостной хроматографии методами.
270
69.3.НЕЛЕТУЧИЕ ФЕНОЛЫ
Кэтой группе фенолов относятся: гидрохинон, резорцин и его производные, флороглюцин, пирогаллол, (3-нафтол и ча стично пирокатехин и а-нафтол.
69.3.1.Общее содержание нелетучих фенолов
Если проводились определения общего содержания всех фенолов (разд. 69,1) и общего содержания летучих. фенолов (разд. 69.2.2) гравиметрическими методами, то общее содержа ние нелетучих фенолов находят по разности между .этими значе ниями. Можно также определить содержание нелетучих фено лов непосредственно, извлекая их из остатка после отгонки летуйих фенолов эфиром и продолжая, как при определении общего содержания всех фенолов. Хотя в остатке после удале ния эфира могли бы быть и другие кислотные соединения, об ладающие слабыми кислотными свойствами (рК ^ 10), однако аминокислоты, рК которых имеет указанные значения, не. из влекаются эфиром, а другие вещества этого типа настолько редки, что с их присутствием приходится считаться лишь в ис ключительных случаях.
При желании остаток взвешенных нелетучих фенолов мож но растворить и бромировать, как описано в разд. 69.2.1. Найден ное бромное число является важным показателем состава этой фенольной фракции. Можно также определить в этом остатке резорцин, пирокатехин и гидрохинон методами, изложенными далее, если по каким-либо причинам непосредственное опреде ление их в сточной воде невозможно или неудобно.
69.3.2. Определение отдельных фенолов колориметрическими методами
69.3.2.1. Резорцин
Резорцин — ж-диоксибензол — Двухатомный нелетучий фе нол; встречается в сточных водах коксохимических и сланце перегонных заводов.
Предлагаемый колориметрический метод его определения * основан на том, что резорцин и пирокатехин, Одновременно при сутствуя в растворе, окисляются иодом с образованием окра
шенного |
в |
фиолетовый цвет соединения, в котором |
продукты |
|
* Метод |
для определения резорцина |
(и пирокатехина) в |
технических |
|
продуктах |
был предложен W i l l a r d Н. |
Н., W o o t e n A. .L., |
Anal. Chem., |
1950, v. 22, р. 670—673. Применительно к анализу сточных вод этот |
метод |
|
переработан Л у р ь е ПО. |
Ю., Н и к о л а е в о й 3. В. Зав. лаб. 1959, |
т. 25, |
с.1186—1188. |
) |
|
271
окисления |
резорцина |
и пирокатехина находятся |
в .отноше |
нии * 1:1. |
происходит |
в слабоуксуснокислой среде |
(pH = 5,7). |
Реакция |
Продукт реакции можно извлечь н-бутиловым спиртом и по опти ческой плотности полученного раствора можно определить его концентрацию.
Метод можно применять как для определения резорцина (в этом случае прибавляют пирокатехин), так и для определе ния пирокатехина (прибавляют резорцин). Определению не мешают о-крезол, лг-крезол, /г-крезол, фенол, о-фенилфенол, /г-фенилфенол, тетрабутилфенол, салициловая кислота, все аминофенолы, о-нитрофенол, ^/-нитрофенол, даже если содержание их в 50 раз превышает содержание резорцина. Гидрохинон не мешает определению, если его количество не превышает 12-кратное содержание резорцина.
Реактивы
Диэтиловый эфир, свежеперегнанный и высушенный безводным сульфа том натрия.
Хлористоводородная кислота, разбавленная (1 : 7) раствор, насыщенный хлоридом натрия, и 1 н. раствор.
Сульфат натрия, безводный.
Едкий натр, 5%-нын раствор, содержащий 20% хлорида натрия. Нод, 0,1 н. раствор.
Тиосульфат натрия, 0,1 н. раствор.
Буферный ацетатный раствор, имеющий pH = 5,7. В мерную колбу ем костью 1 л помещают 18 мл 1 М уксусной кислоты н 182 мл 1 м раствора ацетата натрия, разбавляют до метки освобожденной от двуокиси углерода дистиллированной водой и перемешивают.
Пирокатехин, 0,05%-ный водный раствор.
Резорцин, |
стандартный |
раствор (х. ч.). |
О с н о в н о й р а с т в о р . Содер |
жит 1 мг в 1 мл. |
Содержит 0,05 |
мг в 1 мл; получают разбавлением |
|
Р а б о ч и й |
р а с т в о р . |
основного стандартного раствора в 20 раз.
Крахмал, 1%-ный раствор, содержащий 2% иодида калия.
н-Бутиловый спирт, ч. д. а. Хлорид натрия, ч. д. а.
Подготовка воды к анализу. В тех случаях, когда сточная вода сильно окрашена и содержит большое количество органи ческих веществ, надо предварительно выделить из нее фенолы экстракцией **. Отбирают 25—1000 мл (в зависимости от содер жания фенольных соединений) сточной воды и нейтрализуют 1 и. хлористоводородной кислотой. Необходимое для этого ко личество кислоты находят титрованием другой порции сточной воды. Затем сточную воду насыщают хлоридом натрия, подкис ляют концентрированной хлористоводородной кислотой, пока содержание ее не будет отвечать отношению 1:7, и проводят
*Л у р ь е IO. Ю., Н и к о л а е в а 3. В., см. стр. 271.
**См. «Выделение органических веществ из сточных вод и групповое их разделение» — разд. 49.
272
экстракцию несколькими небольшими порциями диэтилового эфира. Число этих порций зависит от общего содержания орга нических веществ в сточной воде. Эфирные вытяжки соединяют вместе и промывают небольшим количеством разбавленной (1:7) хлористоводородной кислоты, насыщенной хлоридом на трия. Затем эфир отгоняют, пока объем оставшегося раствора не будет равен 25—50 мл; в этом растворе содержатся кислот ные, нейтральные и некоторые амфотерные органические соеди нения, а также все фенолы, извлеченные из анализируемой сточ ной воды.
Эфирный раствор обрабатывают тремя последовательными порциями раствора едкого натра по 30 мл каждая. Отделяют водный щелочной раствор от эфирного слоя,- насыщают его дву окисью углерода (пока опущенная в раствор фенолфталеиновая бумажка не перестанет окрашиваться в красно-фиолетовый цвет) и снова экстрагируют несколькими порциями эфира. Со единив эфирные вытяжки, высушивают их безводным сульфатом натрия и отгоняют эфир. Последние следы эфира удаляют из колбы, продувая воздух через введенную в колбу стеклянную трубку при помощи резиновой груши (конец стеклянной трубки не должен касаться содержимого колбы).
Остаток в колбе состоит из фенолов, присутствовавших во взятой для анализа пробе воды.
Затем фенолы растворяют в воде, раствор переносят в ма ленькую мерную колбу, разбавляют водой до метки, переме шивают и отбирают аликвотную часть для определения резор цина. Оставшийся в мерной колбе раствор может4 быть исполь зован для определения пирокатехина и других фенолов.
Ход определения. В калиброванную пробирку, снабженную притертой пробкой, наливают 2 мл полученного раствора (в этом объеме должно содержаться от 0,004 до 0,08 мг резор цина), прибавляют 1 мл ацетатного буферного раствора, 1 мл раствора пирокатехина, 1,5 мл раствора иода и оставляют на
2 мин.
Затем прибавляют 2 капли раствора крахмала и оттитровывают избыток иода раствором тиосульфата. Необходимо избе гать добавления избытка тиосульфата, так как это в дальней шем Приводит к ослаблению получаемой окраски. Прилив затем точно 3 мл н-бутилового спирта, сильно встряхивают со держимое пробирки, переносят в делительную воронку, остав ляют до разделения слоев и отделяют водный слой.
Окрашенный слон бутилового спирта переносят в кювету толщиной слоя 0,5 см и измеряют оптическую плотность, по местив в другую кювету прибора раствор холостого опыта, в котором 2 мл дистиллированной воды обрабатывают реакти вами так же, как и анализируемую пробу. Измерение^ проводят с зелеными светофильтрами (7 = 540 нм). Молярный коэффи циент светопоглощения равен 9,5-103.
273