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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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