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

Содержание резорцина в пробе находят по калибровочному графику, для построения которого отбирают микробюреткой порции от 0,1 до 1,5 мл рабочего стандартного раствора резор­ цина, разбавляют каждую порцию водой до 2 мл и дальше про­ должают, как при анализе пробы. Получаемые окраски устой­ чивы в течение нескольких часов.

Определение можно заканчивать и визуальным сравнением полученного окрашенного раствора с окрасками шкалы стан­ дартных растворов, обработанных, таким же способом одно­ временно с анализируемой пробой.

При определении резорцина в неокрашенных сточных водах или в природных водах подготовку воды к анализу не прово­ дят, а начинают прямо с хода определения.

фенол; встречается, как и резорцин, в сточных водах от пирогенетического разложения топлива. Для его определения пред­ лагается тот же колориметрический метод, какой был предло­ жен для определения резорцина, т. е. метод, основанный на том, что оба эти вещества, одновременно присутствуя в растворе, окисляются иодом с образованием окрашенного в фиолетовый цвет соединения. В данном случае при определении пирокате­ хина реактивом служит резорцин.

Вещества, не мешающие определению резорцина, не мешают и определению пирокатехина. Гидрохинон мешает в большей мере, чем при определении резорцина: максимально допусти­ мое его содержание — трехкратное по сравнению с содержа­ нием пирокатехина; при пятикратном содержании гидрохинона результаты определения пирокатехина получаются понижен­ ными приблизительно на 15%.

Р еа кт и вы

Те же. что и при определении резорцина (см. разд. 69.3.2.1.), но вместо 0,05%-ного раствора пирокатехина приготовляют 0,05%-ный раствор резорци­ на и вместо стандартных растворов резорцина — соответствующие растворы пирокатехина тех же концентраций.

Подготовка воды к анализу. Если сточная вода сильно ок­ рашена и содержит большое количество органических веществ, предварительно выделяют фенолы экстракцией так, как это описано при определении резорцина (см. стр. 273).

Ход определения. Растворив выделенную фенольную фрак­ цию в воде, доводят раствор др определенного объема в мерной колбе и отобрав аликвотную Порцию (2 мл) (в этом объеме должно содержаться от 0,004 до 0,08 мг пирокатехина), дальше

* Л у р ь е Ю. Ю., Н и к о л а е в а 3. В., Зав. лаб. 1959, т. 25, с. 213—216.

274

продолжают, как при определении резорцина, но вместо 1 мл 0,05%-ного раствора пирокатехина вводят 0,25 мл 0,05%-ного раствора резорцина и вместо 3 мл н-бутилового спирта — 4 мл.

Для построения калибровочного графика пользуются рабо­ чим стандартным раствором' пирокатехина, отбирая порции его от 0,1 до 1,5 мл, разбавляя их до 2 мл дистиллированной водой и продолжая, как в ходе определения.

Молярный коэффициент светопоглощения равен 13-103.

69.3.2.3. Гидрохинон

Гидрохинон встречается в сточных водах коксохимических заводов вместе с пирокатехином и резорцином. Имеются сточ­ ные воды, не содержащие других многоатомных фенолов, по­ мимо гидрохинона. Предлагаемый метод* дается в двух ва­ риантах: для анализа относительно чистых вод и для опреде­ ления гидрохинона в присутствии резорцина и пирокатехина.

Метод основан на реакции окисления гидрохинона хлоридом железа (III):

CGH4(OH)2- + 2Fe3+ = С6Н40 2 + 2Fe2+ + 2Н+

Образующееся железо(П) в количестве, эквивалентном пер­ воначальному содержанию гидрохинона, определяют с фенантролином, с которым Fe2+ дает устойчивый оранжево-красный комплекс Fe(Ci2H8N2)3+. Интенсивность окраски не изменяется

в границах pH = 2 — 9. Молярный коэффициент светопоглоще-

ння равен 13,6-103.

69.3.2.3.1. Определение в растворах, не содержащих других многоатомных фенолов

Р еакт ивы

Ацетатный буферный раствор (pH = 5,75). Смешивают'16 мл 1 М рас­

Хлорид железа(Ш), 0,02 М раствор. Растворяют 5,406 г FeCl3-6H20 в

дистиллированной воде, прибавляют 8 мл концентрированной хлористоводо­ родной кислоты и разбавляют до 1 л.

Хлорид железа(Ш), 0,004 М раствор. Разбавляют 0,02 М раствор ди­

стиллированной водой в пять раз.

1,10-Фенантролин, 0,5%-ный раствор. Растворяют 0,5 г реактива в не­

275

Р а б о ч и й р а с т в о р . Разбавляют основной стандартный раствор в 10 раз. 1 мл этого раствора содержит 0,1 мг гидрохинона. Раствор приго­ товляют перед употреблением.

раствора гидрохинона, разбавляют каждый раствор дистиллированной водой до 5 мл и дальше продолжают, как в ходе определения.

Ход определения. Анализируемую воду, содержащую в 5 мл

зуют, определив необходимое количество кислоты или щелочи титрованием другой порции пробы того же объема) прибавляют 1 мг ацетатного буферного раствора, 1 мл 0,004 М раствора хлорида железа(III), 0,5 мл раствора фенаитролина и разбав­ ляют водой до 20 мл. Через 1 ч измеряют оптическую плот­ ность полученного оранжево-красного раствора в кювете с тол­ щиной слоя 2 см при длине волны света 508 нм по отношению к раствору холостого опыта, проведенного с дистиллированной водой п всеми перечисленными реактивами.

69.3.2.3.2. Определение в присутствии резорцина и пирокатехина

Пирокатехин так же, как и гидрохинон, окисляется хлори­ дом железа(III); при этом образуется ортохинон. Резорцин в от­ сутствии пирокатехина не мешает определению гидрохинона, так как он окисляется чрезвычайно медленно, но в присутствии пирокатехина происходит индуцированное окисление резорцина одновременно с окислением пирокатехина. Для устранения влия­ ния этих двухатомных фенолов, пирокатехин осаждают в опти­ мальных условиях в виде его свинцовой соли. Добавляют сульфит, который препятствует окислению резорцина и гидрохи­ нона и осаждаясь в виде сульфита свинца (коллектор) способ­ ствует полному осаждению пирокатехината свинца.

Реактивы

Ацетат свинца, 5%-ный раствор. Сульфит натрия, 2%-ный раствор. Едкий натр, 0,1 и. раствор.

Другие реактивы — см. разд. 69.3.2.3.1.

Ход определения. В пробирку, снабженную притертой проб­ кой, помещают 5 мл предварительно нейтрализованного анали­ зируемого раствора (см. выше), содержащего 0,01—0,16 мг гид­ рохинона, и прибавляют 1 мл раствора ацетата свинца. Предва­

276

должают, как описано в разд. 69.3.2.3.1, но после добавления: хлорида железа и фенантролина измерение оптической плотно­ сти проводят через 30 мин.

69.3.3. Раздельное определение нелетучих фенолов тонкослойной хроматографией *

Для определения нелетучих фенолов адсорбент применяется в закрепленном виде. Гидрохинон и резорцин разделяются на окиси алюминия, подвижной растворитель — смесь хлороформа,, ацетона и диэтиламина в отношении 20:10:1. Пирокатехин выделяют на безводной кремневой кислоте, подвижной раство­ ритель— смесь бензола с уксусной кислотой в отношении 10:1. Нелетучие фенолы предварительно извлекаются эфиром из кис­ лой среды после отгонки летучих фенолов.

Р еакт ивы

Гидрохинон. Продажный препарат очищают возгонкой. Для этого поме­ щают его в стакан с широким дном, закрывают стакан круглой колбой, в ко­ торую наливают холодную воду, нагревают на плитке до кипения и прекра­ щают нагревание. Во время охлаждения гидрохинон сублимируется в виде длинных белых игл на наружной поверхности колбы.

—Резорцин. Продажный препарат очищают возгонкой таким же способом,, но без охлаждения.

•*"Пирокатехин. Очищают таким же способом, но без охлаждения.

- Диэтиламин. Продажный препарат очищают перегонкой, собирают фрак­ цию, кипящую при 56 °С.

Хлороформ ч. д. а. Ацетон ч. д. а. Бензол ч. д. а.

Уксусная кислота ледяная. Диэтиловый эфир.

Окись алюминия безводная. Кремневая кислота безводная.

Гипс.

Диазотированный н-анитроанилин, приготовление см. стр. 266. IIодокрахмальная бумага.

а. Ход определения при относительно большом количестве не­ летучих фенолов. Отбирают такой объем анализируемой воды, чтобы в ней содержалось 3—20 мг нелетучих фенолов, разбав­ ляют до 300—350 мл дистиллированной водой, подкисляют раз­ бавленной (1:3) серной кислотой до кислой реакции и отго­ няют 200—250 мл. Перегонку рекомендуется проводить из колбы Клайзена при пониженном давлении (около 50 мл рт. ст.) с та­ ким расчетом, чтобы температура в перегонной колбе не под­ нималась выше 60 °С. (В обычных условиях перегонки гидро­ хинон может частично разложиться.)

Отгон, содержащий летучие фенолы и другие летучие со­ единения, отбрасывают. Остаток в перегонной колбе охлаждают,

277

насыщают поваренной солыо и проводят экстракцию четырьмя порциями днэтнлового эфира по 25 мл.

В фарфоровой ступке растирают смесь 12 г безводной окиси алюминия и 2,4 г гипса, приливают 25 мл дистиллированной воды, перемешивают до получения однородной сметаиообразной массы и наносят последнюю шпателем на 2 стекла указан­ ных размеров. Помещают стекла на воздухе в горизонтальном положении на 20 мин (до загустевания слоя), а затем перено­ сят в сушильный шкаф, где их выдерживают в течение 1 ч при 100°С. Хранить стекла надо в эксикаторе над силикагелем.

Отобрав аликвотную часть эфирного экстракта (10—25 мл), упаривают его до объема 2 мл и наносят на приготовленную стеклянную пластинку в нескольких точках стартовой линии (так называемое «нанесение полосой»). Пластинку помещают в хроматографическую камеру, в которую предварительно нали­ вают подвижной растворитель: смесь 56 мл хлороформа, 28 мл ацетона п 2,8 мл днэтиламина. Пластинку оставляют в камере в течение 30 мин. При наличии в пробе гидрохинона в верхней части адсорбента появляется розовое пятно (£J; = 0,86). Стекло вынимают из камеры, сейчас же вырезают окрашенное пятно гидрохинона, экстрагируют 10 мл хлороформа и фильтруют через стеклянный фильтр № 4. Измеряют оптическую плотность

лимированного гидрохинона приготовляют раствор с концен­ трацией 100 мг/л. Отбирают порции этого раствора в 2,5; 5,0;

20 мл дистиллированной водой. Затем извлекают из каждого раствора гидрохинон двумя порциями эфира по 10 мл, упари­ вают каждую эфирную вытяжку до 2 мл и продолжают, как при анализе пробы. График строят в координатах: содержание гид­ рохинона, мг — оптическая плотность.

278