Способ определения углеводородов в воде Советский патент 1983 года по МПК G01N31/08 

4

05

05 Изобретение относится к газохром тографическому анализу и может быть использовано для групповой и индивидуальной идентификации органических соединений в сточных водах, в частности -для отделения углеводородов от -КИСЛОТ, спиртов, -кетонов, альдегидов, простых и сложных эфиро нитрилов, аминов. Известен способ определения угле водородов в воде путем пропускания/ анализируемой пробы через колонку, заполненную хромосорбом Р с добавкой 0,1% апиезона Ы , с последующим хроматографированием вьаделенной смеси (1). Этим способом анализируют сложную смесь спиртов, кетонов, сложных эфиров и углеводородов,рас воренных в сероуглероде. На хромато грамме остаются только пики углеводородов. Для сравнения ту же сложную смесь хроматографируют на аналитической колонке и получают хроматограмму всех соединений tilt Недостатками известного способа являются то, что хромосорб Р отделяет углеводороды от ограниченного .числа классов полярных соединений и следовательно, недостаточно селек тивен, небольшая сорбционная емкост хромосорба Р не позволяет вести отделение углеводородов от полярных соединений для больших концентраций (7 О , 1%) последних и при повышенной температуре колонки в.ычитаигия. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ хроматографического определения углеводородов в воде путем пропускания анализируемой пробы через колон ку, заполненную сульфокатионитом на основе сополимера стирола и дивинил бензола ( КУ-23 ) содержащего 15% дивинилбензола, предварительно обр ботанным солью кобальта, при 145150°С с последующим хроматографиро ванием полученной смеси 2. Недостатком известного способа является неполнота отделения первы членов гомологических рядов просты и сложных эфиров, кетонов, спиртов что приводит к низкой селективност способа. Цель изобретения .- повышение се лективности способа. Поставленная цель достигается тем, что .согласно способу хроматографического определения углеводородов в воде путем пропускания анализируемой пробы через колонку, заполненную сульфокатионитом на основе полисорба-1, предварительно обработанным солью кобальта, при 145-150с с последующим хроматографированием полученной смеси, исполь зуют сульфокатионит, содержащий в качестве сополимергл стирола и дивинилбензола полисорб-1. Макропористый сульфокатионит на основе полисорба-1 представляет собой сополимер стирола и дивинилбензола с содержанием дивинилбензола 40%. Удельная поверхность этого ионита 7 MVr, радиус пор 2000А, максимальная рабочая температура 250С.- Проводить отделение (вьг итание при температуре выше 150°С не следует, так как уменьшается сорбционная емкость по полярным соединениям, ниже 145°С понижается эффективность разделения неполя ных соединений. Данные по удерживанию полярных и неполярных соединений при 150°С на составной колонке .приведены в табл. 1. Соединения,которые не выходят .за 30 мин, считают вьочитающимися. ... Регенерацию сульфокатионита на основе полисорба-1 в Со форме, потерявшего активность во время сорбции, проводят переводом его в H форму, обработкой 2 и. раствором соляной кислоты, промыванием водой и переводом Н формы в Со форму, обработкой 10%-ным раствором азотнокислого или хлористого кобальта и промыванием водой. Пример 1. Сульфокатионит на основе полисорба-1 в форме дважды обрабатывают 10%-нь м раство-ром азотнокислого кобальта, промывают водой и сушат на воздухе. Полученным .сульфокатионитом в Со форме заполняют колонку вычитания (ЗО 0,4) см/масса сорбента 0,94 г, и соединяют ее с аналитической колонкой (200-0,4) см, заполненной неподвижной фазой ХЕ-60 5% на твердом носителе хроматоне:H-AW-DMCS, масса 6,6 г (первая колонка). Кроме того, используют вторую, сравнительную колонку (200 0,4) см с неподвижной фазой ХЕ-60 5% на хроматоне. Сложную модельную смесь вводят через узел ввода пробы сначала в первую колонку, а затем во вторую. На первой колонке определяют состав углеводородов после отделения f вычитания) полярных соединений, на второй - состав исходной смеси. Be-, щества, пики которых отсутствуют на хроматогра.мме, полученной на первой колонке, и присутствуют на второй, вычитаются сульфокатионитом . на основе полисорба-1 в Со форме и являются полярными соединениями. Удерживание неполярных и полярных соединений при 150С на составной колонке С 300,4) см, заполненной сульфокатионитом на основе полисорба-1 в форме и (200О, 4) см, заполненной ХЕ-60 5% на хроматоне N-AW-DMCS

На фиг. 1 дана хроматограмма раз деления исходной модельной смеси; на фиг. 2 - хроматограмма модельной смеси, пропущенноП через первую колонку с су рзфокатионитом на основе

полисорба-1 в Со форме.

Смесь состоит из ацетона 1, масляного альдегида .2, четыреххлористого yj-лерода 3, метилбутирата 4, толуола 5, нонана 6 .

Условия разделения: хроматограф ЛХМ-8МД,.детектор пламенно-ионизационный, температура испарителя , расход азота и водорода 50 мл/мии, воздуха 400 мл/мин, нагрев колонок от 100 до со скоростью .

Результаты анализа представлены в табл. 2. .V

П р и м е р 2. Проанализировано образца, воды.

В две пеницилиновые склянки с резиновыми пробками помещают по 2 мл пробы сточной воды промывочнопропарочной станции.от мытья цистерн для перевозки нефтепродуктов и нагревают их на водяной бане при в течение 15 ми. Затем отбирают по 1 мл, паровой фазы, прокалывая иглой шприца резиновую пробку каждой склянки, и вводят одну пробу в первую колонку хроматографа, а другую во вторую колонку.

На хроматограмме, полученной на второй колонке, - десять пиков, на первой колонке --восемь пиков. Последние относятся к углеводородам. Углеводороды идентифицируют по рассчитанным индексам удерживания, а количественное определение проводят по внутреннему стандарту. Полярные соединения не идентифицируются.

.Результаты анализа сточной воды промывочно-пропарочной станции даны в табл. 3.

Образец 1 - исходная сточная вода, образец 2 - сточная вода, прошедшая очистку флотацией.

Условия хроматографирования: хроматограф ЛХМ-8МД, детектор пламенно-ионизационны.Й, температура испарителя 200С, расход азота и водорода 50 мл/мин, воздуха 400 мл/мин, нагрев колонок от 60 до со скоростью 6 /мин.

Результаты анализа, представляют собой среднеарифметические значения из пяти параллельных определений.

Предлагаемый способ -по сравнению с известным обеспечивает повышенную селективность отделения углеводородов от полярных соединений в iTOM числе и от первых членов гомологических рядов простых и сложных эфиров, кетонов и спиртов.

Сульфокатионит на.основе полисорба-1 в Со форме прочно удерживает низкомолекулярные полярные соединения и тем самым обеспечивает более надежное и полное разделение углеводородов и полярных соединений. Т а б л и ц а 1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОДЕ путем пропускания анализируемой пробы через колонку, заполненную сульфокатионйтом на основе сополимера стирола и.дивинилбензола , предварительно обработанным солью кобальта, при 145-150с с последующим сроматографированием полученной смеси, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения селективности, используют сульфокатионит, содержащий в качестве сополимера стирола и дивинилЪёнзола полисорб-1. (Л

.68,71,05Этилацетат77,2

98,41,67Бутилацетат125,0

125,62,73 . Метилбутират102,0

93,61,75Этилбутират120,0

80,12,52Амилпропионат165,0

110,64,08Диэтилмлин55,5

178,57,53Триэтиламин89,5

.61,2If 57Пиридин115,0

1,70

76,8

89,0 МоноэтаЧ .

2,67

Не выходит

н

«. II II

184,4

Анилин

172,2 ноламин

Ацетон

Масляный альдегид

Четыреххлористый углерод

Метилбутират

Толуол

Нонан

Продолжение Ta6Jj. 1 Пики 7,. 10 и №2 - полярные соединения,

Таблица не идентифицировали.

25 20 /5 ГО фиг. /

25 20 75 fO фиг. 2