СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛА В ПРИСУТСТВИИ ГВАЯКОЛА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ Российский патент 2000 года по МПК G01N30/00 G01N30/02 G01N31/00 

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений (разделение и определение) и может быть использовано в анализе природной, питьевой и очищенной сточной воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению является способ определения фенолов, предусматривающий пропускание анализируемой воды через хроматографическую колонку, заполненную полимерным адсорбентом, предварительно обработанным смешанной жидкой неподвижной фазой, содержащей октан, три-н-бутилфосфат и высший, предпочтительно ундециловый спирт (ПАТ РФ N 2030743, G 01 N 31/00, заявл. 26.06.91, опубл. 10.03.95 Бюл. N 7).

Недостатками прототипа являются невысокая селективность и малая механическая устойчивость (смесь легко смывается с поверхности адсорбента при пропускании водного раствора фенолов и при их элюировании).

Задачей изобретения является селективное определение фенола в присутствии гваякола в водном растворе, повышение механической устойчивости смешанной неподвижной фазы на поверхности адсорбента.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения фенола в присутствии гваякола в водных растворах путем пропускания анализируемой пробы через хроматографическую колонку, заполненную полимерным адсорбентом, предварительно обработанным жидкой смесью, содержащей три-н-бутилфосфат, с последующей десорбцией фенола и определением его в десорбате физико-химическим методом, новым является то, что смесь содержит динонилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Три н-бутилфосфат - 70-74
Динонилфталат - 30 - 26
Положительный эффект по предлагаемому способу достигается за счет того, что применяемая жидкая смесь (смешанная неподвижная фаза) при взаимодействии с фенолом и гваяколом предпочтительно адсорбирует фенол, при этом гваякол не адсорбируется. Это объясняется существенными различиями в значениях коэффициентов распределения фенола и гваякола между смешанной неподвижной фазой, нанесенной на адсорбент, и водой (370 ± 10 и 110 ± 5 соответственно). При пропускании водного раствора через колонку с полимерным адсорбентом, обработанным смесью три-н-бутилфосфата и динонилфталата, происходит разделение фенола и гваякола. При этом фенол адсорбируется и остается в колонке, гваякол проскакивает в водный раствор. Кроме того, смесь три-н-бутилфосфата и динонилфталата образует устойчивую к механическим воздействиям пленку, что увеличивает продолжительность работы колонки без регенерации.

Способ определения фенола в присутствии гваякола в водных средах включает три этапа:
1) обработку полимерного адсорбента смешанной жидкой неподвижной фазой;
2) разделение смеси фенола и гваякола адсорбцией и десорбцией;
3) детектирование фенола в десорбате физико-химическим методом.

Анализ выполняют по следующей методике.

На 1 г сорбента наносят 1 см³ смеси три-н-бутилфосфата и динонилфталата. Обработанный адсорбент помещают в хроматографическую колонку, через которую пропускают 1000 см³ анализируемой пробы, подкисленной соляной кислотой до pH 3-4. Десорбцию фенола осуществляют 5%-ным водным раствором хлорида натрия, подщелоченным гидроксидом натрия до pH 12-13. На выходе из колонки отбирают порцию десорбата объемом 10 см³ и определяют в ней фенол физико-химическим методом. При детектировании фотометрическим методом содержание фенола находят после проведения реакции с 4-аминоантипирином (КФК-2, λ = 490 нм) (Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. - М.: Химия, 1975, - С. 75).

Примеры осуществления способа.

Пример 1.

На 1 г сорбента наносят 1 см³ смеси три-н-бутилфосфата и динонилфталата (69 и 31 мас.% соответственно). Обработанный адсорбент помещают в хроматографическую колонку, через которую пропускают 1000 см³ анализируемой пробы, подкисленной соляной кислотой до pH 3-4 и содержащей 1 мкг фенола и 1 мкг гваякола. Десорбцию фенола осуществляют 5%-ным водным раствором хлорида натрия, подщелоченным гидроксидом натрия до pH 12-13. На выходе из колонки отбирают порцию десорбата объемом 10 см³ и определяют в ней фенол физико-химическим методом. При детектировании фотометрическим методом содержание фенола находят после проведения реакции с 4-аминоантипирином (КФК-2, λ = 490 нм). Колонку можно использовать 38 раз.

Способ неосуществим, так как найдено заниженное содержание фенола (70%).

Пример 2.

Проводился аналогично примеру N 1, но смешанная неподвижная фаза состояла из 70 мас.% три-н-бутилфосфата и 30 мас.% динонилфталата. Найдено 92% фенола. Способ осуществим. Колонку можно использовать 37 раз.

Пример 3.

Проводился аналогично примеру N 1, но смешанная неподвижная фаза состояла из 71 мас.% три-н-бутилфосфата и 29 мас.% динонилфталата. Найдено 94% фенола. Способ осуществим. Колонку можно использовать 35 раз.

Пример 4.

Проводился аналогично примеру N 1, но смешанная неподвижная фаза состояла из 72 мас.% три-н-бутилфосфата и 28 мас.% динонилфталата. Найдено 95% фенола. Способ осуществим. Колонку можно использовать 33 раза.

Пример 5.

Проводился аналогично примеру N 1, но смешанная неподвижная фаза состояла из 73 мас.% три-н-бутилфосфата и 27 мас.% динонилфталата. Найдено 96% фенола. Способ осуществим. Колонку можно использовать 33 раза.

Пример 6.

Проводился аналогично примеру N 1, но смешанная неподвижная фаза состояла из 74 мас.% три-н-бутилфосфата и 26 мас.% динонилфталата. Найдено 97% фенола. Способ осуществим. Колонку можно использовать 32 раза.

Пример 7.

Проводился аналогично примеру N 1, но смешанная неподвижная фаза состояла из 75 мас.% три-н-бутилфосфата и 25 мас.% динонилфталата. Найдено 115% фенола. Способ неосуществим, поскольку применяемая смешанная неподвижная фаза частично сорбирует гваякол, что завышает содержание фенола. Колонку можно использовать 29 раз.

Результаты определения фенола в присутствии гваякола в водных растворах предлагаемым способом приведены в табл. 1.

Из примеров 1-7 табл. 1 следует, что предлагаемый способ осуществим в диапазоне содержания динонилфталата в смеси 30-26 мас.%. Дальнейшее понижение содержания динонилфталата в смеси нецелесообразно, поскольку не достигается селективное определение фенола (содержание фенола завышено в результате совместного определения с гваяколом). Кроме того, понижается многократность использования колонки. При содержании динонилфталата в смеси более 30 мас.% фенол проскакивает в водный раствор (не достигается полного извлечения фенола за счет пониженной адсорбционной способности смешанной неподвижной фазы).

Сравнительная характеристика предлагаемого способа и прототипа приведена в табл. 2. Предлагаемый способ позволяет осуществить селективное определение фенола в присутствии гваякола в водных растворах и повысить многократность использования (число циклов) колонки.

Как видно из табл. 1 и 2, предлагаемый способ определения фенола в присутствии гваякола в водных растворах более эффективен по сравнению с известным и дает возможность:
1) селективно определять фенол в присутствии гваякола в водном растворе;
2) повысить механическую устойчивость смешанной неподвижной фазы на поверхности адсорбента, что увеличивает многократность использования колонки;
3) снизить затраты на обработку полимерного адсорбента смешанной жидкой неподвижной фазой (уменьшается число и расход компонентов, повышается производительность труда, так как на одной колонке можно выполнить 32-37 анализов без ее регенерации).

Способ применим в аналитической химии органических соединений (разделение и определение) и может быть использован в анализе природной, питьевой и очищенной сточной воды. Способ определения фенола в присутствии гваякола в водных средах включает пропускание анализируемой пробы через хроматографическую колонку, заполненную полимерным адсорбентом, предварительно обработанным жидкой смесью, содержащей три-н-бутилфосфат, с последующей десорбцией фенола и определением его в десорбате физико-химическим методом, причем смесь содержит динонилфталат при следующем соотношении компонентов, мас. %: три-н-бутилфосфат 70-74; динонилфталат 30-26. Предлагаемый способ определения фенола в присутствии гваякола в водных растворах наиболее эффективен по сравнению с известным и дает возможность: 1) селективно определять фенол в присутствии гваякола в водном растворе; 2) повысить механическую устойчивость смешанной неподвижной фазы на поверхности адсорбента, что увеличивает многократность использования колонки; 3) снизить затраты на обработку полимерного адсорбента смешанной жидкой неподвижной фазой. 2 табл.

Способ определения фенола в присутствии гваякола в водных растворах путем пропускания анализируемой пробы через хроматографическую колонку, заполненную полимерным адсорбентом, предварительно обработанным жидкой смесью, содержащей три-н-бутилфосфат, с последующей десорбцией фенола и определением его в десорбате физикохимическим методом, отличающийся тем, что смесь содержит динонилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Три-н-бутилфосфат - 70 - 74
Динонилфталат - 30 - 26