Способ определения метанола в воздухе Советский патент 1987 года по МПК G01N21/78 

Изобретение относится к аналити- ческой химии, а именно к способам определения метанола в смеси с другими спиртами в воздухе.

Целью изобретения является сокращение времени анализа и повышение точности и чувствительности способа.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В два последовательно соединен-, ных поглотителя Полежаева или эквивалентных помещают по 5 мл дистиллированной воды и с помощью электроаспиратора протягивают анализируемый воздух в течение 10 мин со скоростью 1 л/мин. Растворы из обоих поглоти- ггелей соединяют, доводят водой до рбъема 10 мл и 2,5 мл переносят пипеткой в пробирку из прозрачного |кварца. Пробирку облучают светом лампы ПРК-4 с расстояния 7 см в течение 30 мин. К фотолизату прибавляют 2,5 мл О,25%-ного раствора 4-ами- но-3-гидразино-1,2,4-триазолтиола-5 (АГТТ) в 1 и растворе едкого натра, пробирку встряхивают, через раствор в течение 5 мин, барботируют очищенный воздух со скоростью 0,4 л/мин и окращенный раствор фотометрируют через 2 мин на приборе Спекол при длине волны 535 им или на приборе ФЭК-56М со светофильтром № 6 в.кюветах толщиной 1 см против смеси 2,5 мл раствора АГТТ с 2,5 мл воды. Концентрацию метанола в абсорбате находят по калибровочному графику и затем рассчитывают ко1щентрацию метанола в анализируемом воздухе.

Для синтеза АГТТ в круглодонную колбу вместимостью 50 мл со шлифом и обратным холодильником помещают 0,76 г тиомочевины и 10 г гидразинги рата, смесь нагревают 2,5 ч на глицериновой бане при 120°С, реакционную смесь охлаждают и подкисляют разбавленной соляной кислотой до рН 6,7 Выпадающий осадок отделяют на фильтре, промывают последовательно водой, спиртом и серным эфиром, продукт пе- рекристаллизовывают из большого количества воды (1:500) и сушат в эксикаторе над пятиокисью фосфора, температура плавления вещества 225°С. 0,25%-ный раствор АГТТ в 1 н растворе едкого натра устойчив при комнатной температуре в течение рабочего дня.

O

5

0

5

л

0

5

0

5

5

Для построения калибровочного графика в кварцевые пробирки помещают порции эталонного (стандартного) раствора (10 мкг/мл) метанола в воде (О, 0,1, 0,25, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5мл), объем жидкости во всех пробирках доводят до 2,5 мл водой, каждый раствор облучают 30 мин УФ-светом и анализируют как указано выше. Измеряют оптическую плотность каждой .реакционной смеси, график строят в линейной системе координат по усредненным (из 5 повторностей) значениям оптической плотности. Рассчитанное на ЭВМ по линейно-регрессионной программе уравнение калибровочного графика у а + Ьх, где а 0,3925±0,03503; ,3094 iO,00296; коэффициент корреляции 0,978.

Полученные при фотометрировании экспериментальные данные зависимости оптической плотности реакционных растворов от концентрации ме-ганола для построения графика приведены в табл... Данные о точности определения ме- танола фотохимическим, фотометричес- ким методом сведены в табл. 2.

Сведения о специфичности данного метода (точность определения метанола в присутствии других низших спиртов) представлены в табл. 3.

Экстинкции конечного раствора после УФ-фотолиза (30 мин) стандартного раствора метанола (10 мкг/мл) и взаимодействия с АГТТ в зависимости от скорости и времени барботажа очищенного воздуха приведены в табл. 4. Как видно из табл. 4, оптимальны- ми следует считать скорость и продолжительность барботажа соответственно 0,4 л/мин и 5 мин, при этом оптическая плотность достигает величины 0,740, обеспечиваюш 1Й достаточную чувствительность и наименьшую погрешность анализа.

Результаты светопоглощения (А) конечных растворов в зависимости от времени фотолиза раствора метанола (10 мкг/мл) при скорости барботажа, равной 4 л/мин, и времени барботажа, равном 5 мин, представлены в табл. 5.

Как видно из табл. 5, оптимальная продолжительность фотолиза 30 мин.

Зависимость цветопоглощения (А) Оконечных растворов от расстояния между УФ-лампой и фотолизируемым раствором приведена ниже:

Расстояние, ммА

30 2,0

501,2

700,740

1000,500

Отсюда, оптимальное значение расстояния между УФ-лампой и фотолизиру емым раствором равно 70 мм.

Зависимость цветопоглощения (А) конечных растворов от концентраций растворов АГТТ (САГТТ) и едкого натра (CNaOH) приведена ниже:

СдгттА

0,10,30

0,250,74

0,51,5

С NaOH

0,50,5

1,00,74

1,50,90

Отсюда оптимальные концентрации растворов АГТТ и NaOH соответственно 0,25% и 1 н.

Данны е по устойчивости интенсивности окраски (А) конечных растворов от времени Сь) и градиенту изменения светопоглощения за 1 мин (лА/а ь ) приведены в табл. 6.

Как видно из табл. 6, оптимальное время измерения светопоглощениячерез 2-5 мин после барботирования воздуха, так как при этом величина uA/u t минимальна. За нижней границей |1нтервала измерение практически невозможно при.серийном анализе (оператор не успевает манипулировать

5

6969 4

за верхней границей недопустимо возрастают значения А и uA/д .

Сравнительная характеристика предлагаемого способа определения 5 метанола и известного способа дана в табл. 7.

Таким образом, предлагаемый способ, требует в два раза меньше времени для анализа 35 мин (в известном 60 мин) за счет уменьшения количества применяемых реактивов с 4 до 2 и количеств операций с 8 до 5, исключается операция нагревания до 100 С, повьш1ается селективность, точность (ошибка составляет 8,7 против 15,8%) и чувствительность способа .- (минимально определяемая концентрация 0,4 мкг/мл против 1-2 мкг/мл аб- сорбата).

Формула изобретения

Способ определения метанола в воздухе путем пропускания анализируемой пробы через воду, окисления водного раствора, обработки цветореагентом с последующим фотометрированием окрашенного раствора, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения, окисление ведут облучением ультрафиолетовым светом, в качестве цветореагента используют раствор 4-амино-З-гидразино- 1,2,4-триазолтиола-5, и обработку ведут в щелочной среде.

Таблица 1

8,75 6,45 1,94 0,53 3,73 3,11

Таблица 2

Та блица 3

Таблица 4

Способ специфичен: определению мешают только летучие альдегиды. , Способ малоспецифичен: определению мешают циклические эфиры, фенокси- соединения, альдегиды, полиметилен-полиамины, хлоруксусные кислоты, аэрозоли солей тяжелых металлов.

Составитель В.-Гладков Редактор Н.Слободяник Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик

Заказ 7706/43 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводствен«о-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 5

IТ а б л и ц а 7