Способ определения фенилгидразина Советский патент 1983 года по МПК G01N21/78 

Изобретение относится к аналитичеокой химии гидразинов и может быть иопопьзовано аля определения фенилгидраайна в воздухе населенных пунктов, в воде водоемов и т.д. Известен способ определения фенилгид разина, основанный на окислительно-воостановительной реакции фенилгидразина в присутствии молибдата аммония в среде и-бутанола с последующим фотометрирова нием полученного раствора . Недостатками способа являются низки чувствительность (100-1ЗОО мкг в пробе) и тгабиратепьность, так как определению мешают альдегиды, кетоны, глюкоза, этиламин, диметиламин, сульфат гидразина и т.д. Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемым результатам к пред лагаемому является способ определения арил-, апкилгидразинов, в том числе фенилгидразина путем обработки анапизируемого вещества 4-пиридинальдегидом в кислой среде с последующим фотометрированием полученного раствора . Недостатком является относительно невысокая чувствительность и неселективность способа, Цель изобретения - повышение чувствительности и селективности способа. Поставленная цель достигается способом определения фенилгидразина путем обработки анализируемого вещества в кислой среде альдегидом, выбранным из группы, содержащей п-нитробевзальдегид, п нитрокоричный альдегид, Ь -5-нитрофурил-2-акролеин, п-формилбензилиденмалонодинитрил, 4-формилпиридин, 4-пири динакролеин, 4 формилхинолин, 2-формилбензтиазол, 9-формилакридин. Пример 1. Для определения фенилгидразина с помощью гетероциклическохх) азотсодержащего альдегида, атом азота которого сопряжен с карбонильной группой, предварительно готовят 0,5 М раствор этого альдегида в этиловом спир те. Для полного растворения навески альдегида раствор нагревают в колбе на водяной бане при 70-72С. Полученный раствор устойчив в течение двух месяцев при хранении в темном, прохладном месте Количество фенилгидразина в пробе определяют по калибровочному графику. Для построейия калибровочного графика берут (йнилгидразин солянокислый и гото вят его стандартный раствор в дистиллированной воде. Из стандартного раствора содержащего 1О мг федапгидразина солянокислого в 100 мл раствора, путем последователь{1ых разбавлений готовят рабочие. растворы 1-3. Раствор 1 содержит 100 мкг/мл фенилгидразийа, раст вор 2 - 1,0 мкг/мл и раствор 3 0,2 мкг/мл. Исходный стандартный раствор .фенилгидразина солянокислого устойчив в течение 3 ч, рабочие растворы 1-3 готовят непосредственно перед использованием. Затем в пробирки с пришлифованными пробками, содержащими О,5 М раствора альдегида и 2 капли ледяной уксусной кислоты, вводят аликвотные части рабочего раствора 2 для интервала концентраций фенилгидразина 0,4-0,6 мкг в пробе или рабочего раствора 3 для интервала концентраций фенилгидразина 0,20,4 мкг в пробе так, чтобы получить следующие концентрации, фенилгидразина,; (мкг в пробе):0,2;О,3; О,4; 0,5 и т.д. После введения в пробирки фенилгидразина прибавляют дистиллированную воду так, чтобы общий объем пробы составил 3 мл, пробы тщательно пегэемешивают, выдерживают 5-6 мин при комнатной температуре, затем переносят в кюветы ( см), снабженные фторопластовыми вкладышами, и фотометрируют при длине волны 417 нм. В качестве раствора сравнения берут раствор, содержащий 0,5 мл 0,5 М раствора альдегида и 2,5 мл дистиллированной воды. По полученным данным строят калибровочный график зависимости оптической плотности раствора от количества фенилгидразина в пробе в координатах Д f (Q), где Д - оптическая плотность; Q - количество фенилгидразина в пробе, мкг в пробе. Пример 2. Для определения фенилгидразина с помощью ароматического альдегида, электроноакцепторные заместители которого способны вступать во взаимодействие с аминным атомом азота образующегося фенилгидразина, берут, например, п-нитробензальдегид, предварительно готовят 0,5 М раствор этого альдегида в этиленгликоле. При хранении в темном, прохладном месте раствор устойчив в течение 30 сут. Количество фенилгидразина в пробе определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят исходный стандартный раствор

фенипгидраэина и рабочие растворы 1-3 по методике, указанной в примере 1.

В пробирки с пришлифованными пробками вводят 4 МП 0,О5 М раствора п-нитробенэальдегида, 2 капли ледяной уксуоной кислоты и аликвотные части рабочего раствора 2 для области концентраций, фенйлгидрааина 0,4-О,6 мкг в пробе или рабочего раствора № 3 для области концентраций 0,2-0,4 мкг в пробе так, чтобы получить следующие концентрации фенилгидразина,мкг в пробе: 0,2; О,3;

,0,4; 0,5 и т.д. Затем добавляют дистиллированную воду так, чтобы общий объем пробы составлял 5 мл, пробы выдерживают 5-6 мин при 70-72°С, быстро

.охлаждают под струей водопроводной воды до комнатной температуры, переносят в кюветы (В 5 см), снабженные фторопластовыми вкладышами, и фотометрируют при 41О нм. Для приготовления раст. вора сравнения берут 4,0 мл 0,05 М раствора п-Ш1тробензальдегида и 1,0 мл дистиллированной воды. По полученным данным строят калибровочный график

зависимости оптической плотности от

концентрации определяемого фенилгидразина в пробе, как указано в примере 1. Зависимость оптической дпотности от концентрации фенилгидразина является линейной, по крайней мере, в интервале концентраций 0,2-2,0 мкг в пробе (измерения проводил на спектрофотометре СФ-16).

Предлагаемый способ имеет пренму щества перед прототипом как по чувствительности (О,2-О,45 мкг в пробе; в прототипе - 6,О), так и по избирательности, так как позволяет проводить orijteделение фенилгидразина даже на фоне наиболее вероятной примеси к нему п-диметиланилина. Такая высокая избира тельноснь обеспечивается гем,что продукты взаимодействия указанных альдегидов и it-диметиланилина имеют различные спектроскопические характеристики, позволяющие регистрировать оптическую плотность фенипгидразонов на фоне продукта взаимодействия фенилгидразина с п-диметиланилином. Результаты опыта приведены в таблице.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНИЛГИДРАЖНА путем обработки анализируемого вещества альдегидом в кислой среде с последующим измерением опти- ческой плотности полученного растбора, о т л и ч,;а ю щ я и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности способа, в качестве альдегида используют альдегид, выбранный из грушы, содержащей п-нигробензальдегид, п-нитрокоричный альдегид, Э-5-нитрбфурил-2-акролеин, п-формилбензилиденмалонодинитрил, 4-формилпиридин, 4-mi-. ридинакролеин, 4-формш1Хинолин, 2-фор- мипбензтиазол, 9-формилакридин..

С 4-нитробензальдегидом

С 4-нитрокоричным альдегидом

С { -5-нитрофурип-2-акропеином

С 4-формипбензилиденмалонодинитрилом

G 4-формилпириаином

С 4-пиридилакролеином i С 4-формилхинолином

С 2-формипбензтиазолом

С 9-формилакридином С 4-пиридинапьдегидом

3-5

422

О,4О

3-5

0,42 3-5 О,38

0,45

3-5 3-5 О,ЗО 0,27 3-5 0,35 3-5

0,2О

3-5 3-5 О,35

2

6,0

101S26S С 4 нитробензальдегвдом

С 4-нитрокоричным альдегидом

С -5-нитрофурил-2-акролеином

С, 4-формилбензилиденмалонодинитрилом

С 4-4|Ормилпирицином С 4-пиридилакролеино С 4-формилхинолином

С 2 формилбензтиазо лом

С 9-формилакридином С 4-пиридинальдегидом П р и м е ч а н Ие,,

6

Продолжение таблшы

То же Не мешают, мкг в пробе: нитрозодиметиламин 15, формальдегид 50, бензальдегид 50, двуокись азота 70, дихлорэтан 200, анилин 20, аммиак 200, диметиламин 200, гидразин 5, сернистый ангидрид 20, метилмеркаптан 20, 15Мешают, мкг, в пробе; анилин 5, гидразин 2. Условия эксперимента при определении предела обнарумсения: объем пробы 5 мл| С 1 см; минимальная оптическая плотность рабочей пробы 0,03,