Способ количественного определения фенолов в природных водах Советский патент 1983 года по МПК G01N21/25 

Изобретен е ( г - оси с;я к пнп.чпгической химии, а -пмсмик, к способ-:,:- опрелеления фенолов D прппо,п,ньХ водах, и может быгт-, испо.ч))аоЕа(1г; п лабораториях по контролер :ичгря: иения природной оредь;,

113 в е с т е н с п о с о б к о л и г е с т пени cj;: о определения фенолов в 1юде путем добавки к aь;aлн;.1 ipye ;oй пробе буферного раетйора и )эеактиза, образующе1-о OKpaiueHHoe соединение с последующим фотомегриропа -1ием растЕора 1

SiejiOCTaTicoM извеотiioio способа является неприменимоеть его для определения суммаpHoiO содержания всех ф е н ол о з,

Известен также cjicicoC оличестaes.i.oro oпpeдeJ:eния (ренолтор в ноле дкстракиии фенолов , TvpOMbjnKii экстракта сс.юпык растворо.. ОТГОН1СИ эфира и взве11 вавия

го остатка :г| ,

Нсдостаток такого способа соеоит п малОй избирате.илюсти BCJie.nстрие Meiuaroiuero влияния органичес1СИК Кислот о

Наиболее близким к прадлахаемому по технической су;:л-. и л,остигае - М.лм результатам является способ количественного опредтеления фенолов в природных водах путег-- разделения анализируемой пробы n;i д.Ле части , подшедачивавия одно-; из них до рН более 10 и измерения оггтической плотности полученного раствора при длине Еолг-ы 29С лм, подкисле1;ия другой до рК MeiieG 4 ;- измерения оптической плс)тчости получен юг раствора при длине зо,г;нь 290 нм с послетдурчдУ.м расчетом содержания фенолов по разности оптических плотНедостатком указанного способа является малая чувст1;итгл1-Лг Ость (1 мг/л) и неприменимость анализа природных вод г содержащих гумусс вые вещества .

Цель изобретения - повьщеиие чувствительиости и избртрате.тьности способа.

П ОО Г а J3 л е н ь:а я це;1 ь дос т и ггх е тс я TeFvi, что согласно способу опре.деления фенолов анализируемую пробу подкисляют соляной кислотой, фенолы экстрагируют смесью трибутилфосфата и и -гексана или четьтреххлористого углерода, взятых в объемном отно иении - равном i: 1-1:3, эргетракт промывают раствором гидрокарб-оната 1-1 а т р и я, нас ам е н н о г о х л о р и с т ъпл н атрием, промытый экстракт под1-;едачивают и делят на две части, одну из которых п-одки,сляют и определя;от раз кость опти:еских Г1лотноет5;й щелочной и кислбй частей пр-обг,. измеренных при длине волны 90 и 400 нм

ф М1С: .

р-сличиТетал-ьз- при MaivriM ev: о с;;:.:) являс тся посзс:доватс;льиое oc;;-/::iec: вт еьис; icex ii;л-зел.еззр-: KII::, с:.П,ий. :yr-iyco«-;e з- :;;ес- ч j ouose, кг;к феHC-JUij; зпляются ej:,;i-).:M;-; к:ис: |а:-;-: Vi nps; зкстрак :,ии зедут с:ебя ., rt f;нол.:1м ,. iо ра3;io -:y ;к,ут ..c« -,е-гЮЛ - и гумус:овые кислогь; по от:;о ( к трибутипфосфату ПФОЬ- Сен..-л н чирок-о:--: диапазоне г;И С5 О ;:ic 5 удержияаетея ТЕФ на , а --ояффигишнт распределения фульзок;: :::лот (раот в-ори;-:ая в кислой еослле

MaoTij гуьуеовых вепестз ) межд Т-Ф и водой снижаете в зтом диапазоне с 4 до 0,02-0.04 Поэтому, .1:н:в э; ст1закиию из подкисленной г;роб.1 BO,j.,Fa, rii;oX:JB тззсле in-jro ззстракт 1-2 рзза 5 раствором согм, HaoKiijeHiihiM хлоридом натрия, и ос экстраги1:уи фенолы 2i: раствором : елочи , Mo;t:Ho избавиться от 98-991 Гр1еутстг;ую1;;их з И1.юбе гумусовь;х

вещест}. Часть гри зкстраки,ии

и промь;Н1-:е остаетс5 в воде, а часть переходи Б нераствер1- мое состояние и должна б;-;ть отфи1:ьт1)оиана „ Поскольку ТГзФ имеет плотность , близэму:п,сии идет очень долго (до часа}. 11ОЗ:с;му п,елесзобраз ;о примеь-яя. ТБФ в смс:с;-: с пейтр; ль:: -:м оас-1;о -пгс;л; м - гсксаном и.и чс/т ipe х.лг-рисТЫМ уГ.иерО,аОМ, KC:JOp3X )3 ТГ;Л,,.

jjaeT потери ТКФ, сияз тзиче с его раствори -юс ь в водс;, Г спектр ; поглощения гумусовьзх jeuiecTj; опт; чег;к;1я г;лотнесть моно ОЧ1-и; сг-п-кается при переходе из дальней У :; -области к зидим(3й с;блг1сти спектра. Их рас воры иг-кмот ;-нтэкеит;ьс ;::елтьи; или К.;гл -зевггж ч,иет. ГрИ .:;.; оптичесиаг плотност ; цедоч ;,ого

рас-лБОра ; уг;усовых ведеств г- I-IKIOкой o6J ai:;TH ег ектра вьтче, . orтическая плот 1оет1 кис1;огз рас ;;-:)ра. Эта .:ja3riocTb о:лтиесккх п;;отоетей невелика и :;,рч г;азнь;х вееоБкх кондслгтрадиях гумусоь;зх зе цестз е -фенолами вносит в резулз-iaT ,целен - я фенолов оТ)--оси:е:пьмую ;е более 7 . 0;:,нгко :природчьх водах, .где }чонцентр-а;мя

-IyMycocux 7:ei;;ec:H более чс-м

в 100 раз Г О5Л 1-п;1агл1 когщентр-аци ф1еноло.Г , о:31бк;- становитс; значительис;}-; ,

При зкстракционном конпентркрОвании (пенолов масса гумусовых ззцеетг енр: кае;;сгт Е 50-100 раз от :ача.:1ьпо:-: о кх количес11;а. П-ч оста точнглй ;УМУО ВРС:)ДЯТ гуМуСОБУг..

поправку, котору: опре.леляк-т кзк разность оити- оск;1х плотностей зех же растворов п;.л длине лол;-;гд 40i нм,

где фенолы не поглощают светового излучения.

Обусловленная гумусами оптическая плотность :1елочного раствора против кислого Г7ри длине волны 290 нм в полтора разы выяе, чем при длине волны 400 нм. Поэтому,, умножая величину оптическое плотности при длине волны 400 нм на 1,5 и вычитая эту гумусовую поправку из оптической плотности при длине волны 290 нм, получают оптическую плотность, обусловленную фенолами.

Пример 1 Берут раствор гумусовых веществ, не содержащих фенолов (содержание гумуса определяют методом ХПК равным 18,3 мг/л и добавляют стандартный раствор фенола из расчета 0,05 мг/л фенола.

Предварительно строят градуировочный 1рафик для определения фенола УФ-спектрофотометрическим методом из щелочных растворов, В качестве холостой пробы используют тот же раствор фенола, подкисленный до рН менее 3. Кювета кварцевая размером 10 л.м, спектрофотометр марки СФ-16, концентрация фенола в градуировочны растворах от 1 до 20 мг/л.

Берут 1 л пробы и добавляют 10 мл концентрированной соляной кислоты (рН 0,92). Приливают 100 мл смеси, 25 мл трибутилфосфата и 75 мл четыреххлористого углерода (1:3), Встряхивают в твче.те 5 мин и отстанвшот 2 мин, после чего верхний (водHi.it отбрасывают, органический слой 2 раза про -{ывают порциями по 50 мл раствором 5%-ного гидрокарбона0та натрия, насыщенного хлористым натрием. Промывочную жидкость отбрасывают, экстракт встряхивают 5 мин с 10 мл 2 н. раствора едкого натра (рН 14,2). Органический слой отбра5сывают .

Раствор с едким натром .(реэкстракт) делят на две равные части,измеряют оптическую плотность одной из них при длинах волн 290 и 400 нм,

0 к другой части добавляют 0,7 мл 60%-ной серной кислоты (рН 1,8) и измеряют оптическую плотность кислой порции при длинах волн 290 и 400 нм.

5

Результаты измерений приведены в табл . 1.

СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛОВ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ С использованием звух частей пробы анализируемого вещества, подщелачнвания одной из них и подкисления другой, измерения оптической плотности щелочной и кислой частей пробы пр-л длине волны 290 нм и расчетом содержания фенолов по их разности , отличающийся тем,, что, с целью повьлпения чувствительности и избирательности способа, анализируемую пробу подкисляют соляной кислотой, фенолы экстрагируют смесью трибутилфосфата и Н -гекса-на или четыреххлористого углерода, взять,1х в объемном отношении , равном 1:1-1:3, экстракт промтзвают раствором гидрокарбоната натрия, насыщенного хлористЕлм натрием, промытый экстракт подщелачивают и делят на две части, одну из которых подкисляйен ют и определяю-т разность оптических плотностей целочной и кислой частей пробы, измеренных при длине волны 290 и 400 нм с последующим расчетом содержания фенолов.

По градуировочным кривым, построенным для нахождения гумусовых веществ, находят концентрацию гумуса в реэкстрахте, равную 27 мг/л. Таким o6pa3orv, при концентрировании фенола в 100 раз содержание

гумусовых вешеств увеличилось в 27 : 18,3 1,5 раза.

Пример 2. Пробу воды объе мом 1 л подкисляют до рН концентрированной соляной кислотой. Вводят 100 мл экстрак1;Ионной смеси

(ТБФ + Ц -гексан в отно1иени-и 1:1 ) . истряхивают смесь в делктельрюй воронке в течение 5 мин. затем отстаивают 2-3 мин. Гумусовые вещества, собравшиеся на границе раздела фаз, отбрасывают вместе с водной фазой. Экстракт промывают 2-3 раза раствором гидрокарбоната натрия, насыщенного хлоридом натрия, для удаления растворенных гумусовых веществ. Промт 1вную жидкость отбрасывают .

При больиих концентрациях гумусовых веществ пром1 твка приводит к образованию объемного осадка, который располагается на границе раздела фаз и BbTuie, занимая часть объема органической фазы (в этом случае экстракты фильтруют).

Промытый экстракт встряхивают с 10 мл 2 н, раствора едкого натра. Реэкстракт делят на 2 равные части. Одну часть подкисляют соляной кисjioTtj; до i;H Meiise 3 и фото1мст;л1рупг 1пелочь:ой растгзор против кис1:( при длинах волн 290 и 400 нм. Значение оптической гглотпости при длине волны 400 нм умножают на ко-ффициент пересчета (1,5) и полученную оптическую плотность (гу :усовая поправка) вычитают из оптической плотности, измеренной при длине волны 290 нм.

Конценарацию фенолов определяют по градуировочному графику. Для устранения систематической , ocSycловленной неполным извлечением фенолой,градуировочный график строят, измеряя оптическую плотность г;тандартных растворов, обработанных токим же образом, как проба.

В табл,2 приведены результаты анализа смесей, содержащих разные ко-личествг1 гумуса и фенола (примеры 1-6 ).

Т а б л и ц а 2