Способ определения формальдегида в воздухе Советский патент 1985 года по МПК G01N21/78 

4 4 О СХ)

х

Изобретение относится к аналити-ческой химии, аименно к способам фотометрического определения формальдегида в воздухе.

Известен фотометрический метод определения формальдегида, основанный на реакции с 2-гидразиибензтиазолом и борфторидом А-нитрофенилдиазония 03.

Недостаткани метода являются трудоемкость и длительность.

Известен способ определения формальдегвда, заключающийся в обработке его 2,4-динитрофенилгвдразином с последующим фотометрированием д| ,

Недостатками данного метода являются также его длительность и трудоемкость.

Известен фотометрический метод определения формальдегида, основанный на конденсации его с кетоиами с образованием калькона рП .

Недостатками способа являются малая чувствительность и использование концентрированных растворов нинеральньпс кислот.

Известен способ определения фор.Ыальдегида; основаннь1й на цветной реакции его с фуксинсернистой кислотой 4.

Недостатками указанного способа являются длительность йизкая воспроизводимость результатов, малая селективность.

Известен способ определения форМальдегида в воздухе, заключающийся в просасывании пробы через два поглотителя с водой, прибавлении к 2,5 мл

.абсорбата 0,5 мл спирта, 0,5 мл 1%-ного раствора хлоргидрата фенилгидразина, прибавлении через 15 мин 0,5 мл 0,5%-ного раствора хлорамина В и фотометрировании смееи через 10 мин при 490 нм

Недостатками этого способа являются многостадийность и рспользоваин малоустойчивого реактива,

Известен фотометрический метод определения формальдегида в воздухе путем пропускания анализируемой пробы через водный поглотитель, обработки полученного раствора 1-бензнл2-гидразинобензимидазолом в присут.ствии ацетата натрия,, затем хлориДом цинка с последующим фотометрйрованием .

Недостатками метода являются длительность и использование дефицитного реактива.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в просасывании 10 л анализируемой пробы со скоростью 0,2 л/мин через два поглотителя с 10 мл воды, отборе абсорбата из кахздого поглотителя, прибавлении к ним цветореагента, в качестве которого ;1 ;пользуют раствор хромотроповой кислоты в 90-94%-ной серной кислоте и фотометрировании фиолетовых растворов при 584 нм У.

Недостатками известного способа являются длительность определения (около 60 мин), малая чувствительность (10,5 мкг/мп адсорбата), низи кая селективность и использование концентрированных растворов серной кислоты.

Цель изобретения - упрощение способа, повьшение его чувствительности и селективности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения формгшьдегида в воздухе путем . поглощения его из анализируемой пробы, обработки цветореагентом с последующим фотометрированием полученного окрашенного раствора поглощение формальдегида и обработку цветореагентом осуществляют одновременно путем пропускания анализируемой пробы через щелочной раствор 4-амино-5-гид,разино-1,2,4-триазол-З-тиола.

Получение окрашенного продукта взаимодействия этого цветореагента с формальдегидом можно объяснить образованием нового тетразинового цикла с включением атомов азота и углерода в положениях 4 и 5 триазола с последукщим окислением промежуточного соединения кислородом или воздухом в хромофорные таутомерные ионизированные при атомах серы или азота ациформы. Формальдегид в присутствии водной щелочи реагирует с цветоре-; агентом. При последующем пропускании через реакционную смесь кислорода или воздуха раствор быстро окрашивается в красный цвет ( 535 нм), Интенсивность окраски пропорциональна содержанию формальдегида в анализируемом растворе или в протягиваемом через щелочной раствор цветореаген3та воздухе, причем анализируемая среда (воздух) одновременно являетс реагентом-окислителем промежуточног продукта реакции с цветореаген том, что значительно упрощает анали Предлагаемый способ может быть и пользован для быстрого (в течение 12-15 мин), высокочувствительного (минимальная определяемая концентра ция 0,1 мкг/мл поглотительного раст вора или 0,25 мкг/Л воздуха), прост го и удобного определения формальде гида в воздухе рабочей зоны, а при увеличении времени протягивания про бы до 30 мин и в атмосферном воздухе. Закон Бера для конечных окрашен ных растворов соблюдается; калибровочный график линеен в интервале концентраций 0,1-1,0 мкг/мл; norjpem ность анализа варьирует.в пределах 0,45-10,7%. Коэффициент молярной эк тинкции конечного окрашенного проду та 1,65x10 л/моль«см. П р и м е р. Количественное опре деление формальдегида в воздухе. Реактивы и растворы. Натрия гидроксид,. 1 н. раствор в воде. 4-Амино-5- гидразинр-1,2,4-триазол-3-тиол (АГТТ), 0,25%гный раствор в . НаОН. Синтез реактива (АГТТ): в круглодонную 50-мшшимет7 ровую колбу со шлифом и обратным холодильником помещают 0,76 г тионочёвиныи 10 г гидразин гидрата, смес нагревают 2,5 ч, на глицериновой бане, охлаждают и подкисляют разбав ленной соляной кислотой до рН 6-7. Выпавший осадок промывают последовательно водой, спиртом и эфиром. Продукт перекристгцшизовывают из болыпого количества воды (1:500) и сушат в эксикаторе над пятиокисью фосфора. Стандартный водный раствор формальдегида в воде, концентрация 5 мкг/мп; готовят растворением точной навески водорастворимого параформа в горячей воде. Ход определения. В два последовательно соединенных поглотителя помещают по 2,5 мл раствора АГТТ в 1 н. растворе гидро кскда натрия, объем жидкости в поглотителях доводят до 5 мл дистиллированной водой и при помощи злект роаспиратора в течение 10 мин протя гивают анализируемый воздух со скЬ39Лфостью 0,2 л/мин. При наличии в воздухе парОБ формальдегида жидкость в первом поглотителе .окрашивается . в красный цвет; содержимое второго (контрольного) поглотителя остается бесцветным. Жидкость из первого поглотителя переносят в кювету прибора и фотометрируют при 535 нм («. приборе Спекол) или со светофильтром№6 (на ФЭК-К-56) против смеси 2,5 мл раствора АГТТ с 2,5 мл воды. Концентрацию.формальдегида находят по калибровочному графику. Построение калибровочного графи Для построения графика в поглотитель помещают 2,5 мл раствора АГТТ в. 1 н. растворе гидроксида натрия, порции стандартного раствора формальдегида (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 мл, что соответствует абсолютным количествам 1; 2; 3; 4 и 5 , объем поглотительной жидкости во всех случаях доводят до :5 мл водой и через поглотитель с Помощью электроаспиратора протягивают в течение 10 мин со скоростью 0,2 мл/мин воздух, очищенный от примесей альдегидов пропусканием через поглотительную склянку с 5%-ным раствором гидросульфита натрия. Фотометрируют полученные окрашенные растворы. Опыты проводят в 5-кратной повторности и график строят в линейной системе координат по усредненным для ,казвдой концентрации значениям оптической плотности. ; Полученные при экспериментальной проверке предлагаемого способа ре зультаты анализа калиброванных газо вых формальдегидвоздушных смесей Iпредставлены в табл. 1. В табл. 2 приведены фотометрические данные для растворов Сормальдегида после взаимодействия с 4-аминЬ5-гидразино-1,2,4-триазол-3-тиолом (АГТТ) и кислородом воздуха (кювеТа 1 см). Сравнительные аналитические характеристики предлагаемого способа определения формальдегида в воздухе с АГТТ и известного даны в таСл. 3. Приведенные данные свидетельствуют о том, что по сравнению с извест-. ным способом тфедлагаемый является более простым и безопасным, в 5 раз более чувствительным, существенно более селективным, использует более дешевый реактив.

Таблица i;

Таблица 3

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА В БОЗДУХЕ путем поглощения его из анализируемой пробы, обработки цветореагентом с последующим фотометрированием полученного окрашенного раствора о т ли ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения спог :соба, повышения его чувствительности и селективности, поглощение формаль;:дегида и обработку даетореагентом осуществляют одновременно путем про try екания анализируемой пробы через :Щелочной раствор 4-амино-5-гидрази: но-1,2,4-триазол-З-тиола. W

Цветная ре- 2 (поглоще- 0,1 акция с ами- ние и фотоногидразино- метрирова.риазолти- ние) Здом в щелоч-:

ной среде

Цветная ре-3 (поглоще- 0,5 акция с хро-ние, провемотроповойдение цветкислотойной реакции, в средефотометриро- крепкой сер-вание) ной кислоты

Способ специфичен , определению мешают только летучие альдегиды

0

Способ мало-специфичен:определению мешают циклические эфиры, феноксисоединения, гексаметилентетрамин, хлоруксусные кислоты, гликолевая кислота, аэрозоли солей тяжелых металлов