Способ определения метилмеркаптана в воздухе Советский патент 1988 года по МПК G01N21/64 

00 со

О)

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для анализа серусодержащих соединений в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны коксохимических, неФ теперерабатывающих, целлюлозно-бумажных и ряда других предприятий.

Целью изобретения является ловыше- ние чувствительности определения.

На фиг. изображен; график зависимости интенсивности люминесценции от Концентрации метилмеркаптана при рН 32-13 и рН 3,5-5; на фиг.2 - график зависимости интенсивности люминес- ценции от рН раствораJ на фиг.З - Градуировочные графики зависимости интенсивности люминесценции при различных значениях рЬК

Способ осуществляют следуюрщм об- разом.

Пробу анализируемого газа 10-20 л аспирируют со скоростью 0,4 л/мин через три поглотителя Рихтера, заполненные водным 5М раствором гидроксида натрия по 0 мл в каяодом. Во время отбора пробы поглотители охлаждают до . Содержимое трех поглотителей сливают вместе, замеряют объем и анализируют согласно методике: в трипять мерных колб вместимостью 50 мл; вводят по 2,0 МП щелочного поглоти- тельного раствора, добавляют 3,0 5М раствора гидроксида натрия, 5,0 раствора ТРАФ с концен трацией 8 мг/л, 18 мл 5М раствора уксусной кислоты с концентрацией до рН 3,5-5. Выдерживают 2-3 мин, а затем добавляют 10 MIL 5М раствора гидроксида натрия (колбы обязательно закрывают пробками после введения каждого реактива и тщательно перемешивают). Содержимое колб охлаждают до комнатной температуры и доводят до метки дистиллированной водой. Одновременно готовят холостой опыт: 5 мл гидроксида натрия, 5 мл раствора ТРАФ с концентрацией 8 мг/л, 18 МП 5м раствора уксусной кислоты,, 10 мл 5М раствора гидроксида натрия.

Люминесцентные измерения выполн5 - ются на приборе Г1МФ-72 М. По холос- тому опыту гакалу прибора настраивают на 90 единиц, О шкалы устанавливают по дистиллированной воде в кюветах толщиной 2 см., Затем измеряют остаточную люминесценщш ТРАФ в рабочих растворах и по градуировочному графику находят содержание метилмеркаптана в 1 л рабочего раствора. Концент

рацию метилмеркаптана в анализируемом газе рассчитывают по формуле:

...

е

п

п

5

ам В/им / . мг/мЗ,

0

5

V-20

где - количество метилмеркаптана в 50 мл рабочего раствора, рассчитанное из данных градуировочно- го графика, мг;

в д,дд -общий объем поглотительного раствора, мл; мм объем поглотительного раствора, взятый для анализа, мл;

V - объем отобранного дня анализа газа,приведен- ньй к н.у.

Градуировочньй график для определения метилмеркаптана люминесцентным методом строят следующим образом. В шесть мерных колб вместимостью 50 мл вводят (0,5-5,0) мл стандартизированного раствора метилмеркаптана 5М раствора гидроксида натрия, 5 мл рабочего раствора ТРАФ с концентрацией 8 мг/л, 18 мл 5М раствора уксусной кислоты (до рН 3,5-5). Выдерживают 2-3 мин, а затем нейтрализуют раствор 0 мл 5М раствора гидроксида натрия, охлаждают растворы до комнатной температуры (в холодной воде) и доводят до метки дистиллированной водой. Одновременно через все оперйции проводят холостой раствор, не содержащий стандартизованного раствора метилмеркаптана. Градуиро- вочный график строят в координатах: показания шкалы прибора (I) - концентрация метилмеркаптана.

При осуществлении способа обнаруживается свойство резкого усиления гашения ;даминесценции ТРАФ определяемым метилмеркаптаном, которое не проявлялось в известных способах и неизвестно из других источников.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при рН 3,5-5 реакция между метилмеркаптаном и тет- рартутьацетатфлуоресцеином (ТРАФ) вероятно идет полнее, чем в щелочной среде. Гашение люминесценци.и реактива при тех же добавках мет1|амеркапта- на увеличивается, что видно из сравнения кривых, приведенных на фиг.1. Кривая 1 отражает гашение люминесценции ТРАФ метилмеркаптаном при рН 12- 13, кривая 2 - при рН 3,5-5. Кривая 2 использована в качестве градуировочПродолжение табл.1

Изобретение касается аналитической химии, в частности определения. метилмеркаптана в воздухе рабочей зоны коксохимических, нефтеперерабатывающих и целлюлозно-бумажных производств. Пробу воздуха пропускают в поглотительный 5М раствор NaOH с последующей последовательной его обработкой растворами тетрартутьацетат- флуоресцеина, 5М раствором СНдССЮН до рН 3,5-5 и 5М раствором NaOH до рН 12-13. Анализ ведут измерением интенсивности люминесценции. Этот способ позволяет определить концентрацию метилмеркаптана до 0,037 мг/м, которая в известном случае не определяется. 3 ил., 2 табл. i сл

0,645 0,675 0,705 0,690 0,660 0,050 0,055 0,060 0,063 0,057 0,040 0,045 0,050 0,037 0,050

S 2,372-lO S 1,57% 4,36%

Определяется

S 0,462-10S f 3,88% He определяется 10,78%

S 0,462-10

S 4,65% He определяется : 12,91%

Определяется

Таблица 2

±2,72

313

ного графика для определения метил- меркаптана. Интервал рН 3,5-5 выбран на основании экспериментальных данных, при подкислении до рН 3,5 с последующим подщелачиванием до рН 1213нарушается обратимость люминесценции ТРАФ в зависимости от рН раствора. Подкисление до рН 5 не приводит к желаемому результату. Диапазон рН 3,5-5 является оптималылз1м для достижения поставленной цели,

Пример. Согласно представленной методике был проанализирован воздух рабочей зоны нескольких цехов целлюлозно-бумажного предприятия. Результаты представлены в табл.1. рН среды после добавле1шя з т сусной кислоты 4,2, посла добавления пздрокси- да натрия рН 12,5 (фиг„2).

При выходе за значения рН 5,5; 11|

14наблюдается снижение чувствительности способа за счет снижения интенсивности собственной люминесценции реактива С(рН 11, 14 (см. фиг,.2) и уменьшение угла наклона градуировоч- ного графика при рН 5,5 (см. фиг.З).

Приготовление раствора ТРАФ 80 г ТРАФ растворяют в 50 см 2М раствора гидроксида калия. Полученный раствор количественно переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см и доводят до метки дистиллированной водой. Полученный концентрированньй раствор ТРАФ устойчив в течение длительного времени при хранении в темноте. Рабочие растворы ТРАФ с концентрацией 8 мг/дм готовят еяседнев

Таблица 1

Результаты определения метилмеркаптана в воздухе рабочей зоны.

0

5

01

0

5

0

5

i .

но, разбавляя исходньй раствор в мер-.

ной колбе дистиллированной водой в 10 раз.

В табл.2 приведены сравнительные метрологические характеристики известного и предлагаемого способов.

По сравнению с известным предлагаемый способ обладает большей чувствительностью (чувствительность повышена с 0,5 по 0,05) мкг в анализируемом объеме.

Ошибка метода колеблется от 8,75% до 13,84% в зависимости от интервала изменяемых концентраций, т.е. пред- лагаемьй способ обладает достаточной точностью для определения микроколичеств метилмеркаптана в газах.

Формула изобретения

t

Способ определения метилмеркаптана в воздухе путем аспирирования анализируемой пробы через поглотительньй раствор, обработки поглотительной смеси химическими реагентами с после- дзтощим анализом полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности определения, в качестве по1 лотительно- го раствора используют 5М раствор гидроксида натрия и обработку проводят последовательно растворами тетг рартутьацетатфлуоресцеина, 5N раствором уксусной кисло ты до рН 3,5-5 и затем 5М раствором гидроксида натрия до рН 12-13 и анализ осуществляют измерением интенсивности люминесценции.

roV

в

f2 Г6 Фие.1

20 /«

C/ M Mr/3f i -fff

tft

PH

/, 8 12 16 20 21, , .5 Фиг.ЗСммуМГ/дм