Способ определения метилового спирта в воде Советский патент 1992 года по МПК G01N27/26 G01N33/18 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу количественного определения метилового спирта (метанола) в воде0

Известен способ количественного определения метанола, включающий обработку исследуемой пробы раствором нитрита натрия, концентрированной сер- ной кислотой с последующим улавливанием выделившегося метилнитрита раствором мочевины в хлорноватистой кислоте в присутствии платинового катализатора, окисление образовавшегося метанола до формальдегида раствором перман- ганата калия в фосфорной кислоте и полярографировании полученного раствора о

Недостатком способа является его многостадийность, большая продолжительность и низкая чувствительность.

Известен способ хроматографическо- го определения метанола в воде„

Недостатком способа является низкая чувствительность.

Известен способ количественного фотоколориметрического определения метанола в сточной воде путем предва- . рительной перегонки исследуемой пробы с добавлением кислоты или щелочи с целью отделения метанола от мешающих примесей в условиях, обеспечивающих полный переход метанола в отгон (к 200 см исходной или разбавленной дистиллированной водой исследуемой пробы приливают кислоту или щелочь в зависимости от содержащихся примесей и отгоняют 2/3 объема жидкости, затем приливают в перегонную колбу еще 100 см дистиллированной воды и снова отгоняют, собирая 100 см3 отгона, которые присоединяют к первой порции отгона) и последующей последовательной обработки 2,5 см3 перманганатом. калия в кислой среде, бисульфитом натрия; хро

WJ

ел sj

in

:0

мотроповой кислотой и фотометрирова- ния окрашенного продукта взаимодействия формальдегида, образовавшегося при окислении метанола, с хромотропо- вой кислотой„

Градуировочный график строят, отбирая на анализ по 2,5 см стандартных растворов с концентрацией метанола в воде 0, мг/дм и обрабатывая их в условиях проведения анализа, исключая при этом процесс перегонки,

Недостатками способа являются низкая чувствительность метода

to

Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение продолжительности способа определения метанола в воде „

Поставленная цель достигается путем перегонки исследуемой пробы с добавлением кислоты или щелочи в зависимости от содержания примесей до. достижения объема отгона 10 % от первоначального объема пробы (предпочтительнее обгонять 50 см из 500 см пробы), определения метанола в полученном отгоне, обрабатывая 5 см отгона перманганатом калия в кислой

(0,5 мг/дм), что не позволяет контро- 5 среде,, затем, после восстановления из

Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение продолжительности способа определения метанола в воде „

Поставленная цель достигается путем перегонки исследуемой пробы с добавлением кислоты или щелочи в зависимости от содержания примесей до. достижения объема отгона 10 % от первоначального объема пробы (предпочтительнее обгонять 50 см из 500 см пробы), определения метанола в полученном отгоне, обрабатывая 5 см отгона перманганатом калия в кислой

5 среде,, затем, после восстановления из

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению метилового спирта в воде. Цель - повышение чувствительности и сокращение времени анализа. Для этого пробу обрабатывают кислотой или щелочью, отгоняют 10% от объема пробы (предпочтительно 50 см из 5QO см3) с последующей обработкой аликвоты отгона хромотроповой кислотой,.Минимально определяемая концентрация метанола в воде 0,1 мг/дм3, время определения 1,5 ч„ 1 ил„ 3 табл„

лировать содержание метанола в очищенных сточных водах, сбрасываемых в водоемы, для которых норма по содержанию метанола составляет 0,1-0, мг/дм (в зависимости от присутствия в пробе других токсических веществ и их концентраций), высокая погрешность анализа проб воды, содержащих около 0,5 мг/дмэ метанола (в бласти чувствительности метода), длительность анализа (2,5 ч), что не позволяет своевременно обнаруживать превышающие норму содержания метанола в сточной воде.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ количественного фотоколориметрического определения метанола в воде по реакции с хромотроповой кислотой путем предварительной перегонки исследуемой пробы в условиях, обеспечивающих полный переход метанола в отгон и последующей обработки 5,0 см отгона перманганатом калия, затем бисульфитом натрия и хромотроповой кислотой. При этом для построения градуировочного графика анализируют серию стандартных растворов с содержанием метилового спирта 0,25-Ю мг/дм в соответствии с ходом проведения анализа, включая Ьроцесс перегонки.

Недостатками способа являются низкая чувствительность метода Л0,20 мг/дм5), что не позволяет обнаруживать содержание метанола ниже 0,2 мг/дмэ и с достаточной точностью контролировать содержание метанола в области концентраций 0,2+0,1 мг/дм (в области чувствительности метода), длительность анализа (2S5 ч), что приводит к несвоевременности информации о содержании метанола в воде0

5

0

бытка перманганата калия бисульфитом натрия и хромотроповой кислотой, продукт взаимодействия с которой фотомет- рируют и вычисляют содержание метанола по градуировочному графику, построенному с серией стандартных растворов с концентрацией метанола 0,05 1,0 мг/дм в полном соответствии с условиями проведения анализа, включая отгонку 10 %„

На чертеже изображены градуировоч- ные графики определения малых количеств метанола в воде, построенные

а)в условиях предлагаемого способа,

б)в условиях известного способа.

В отгоняемую фракцию анализируемой воды (а при построении градуировочного графика - стандартных растворов)f составляющую 10 о от исходного объема

5 пробы, переходит доля содержащегося в пробе метанола, составляющая около ku мас.% от исходного его количества во взятом объеме. Указанная доля учитывается при вычислении результата

0 анализа благодаря тому, что предварительное построение градуировочного графика проводят путем отгонки и анализа серии стандартных растворов в тех же условиях, что и при выполнении

$ анализа о

Собирают установку для перегонки пробы, состоящую из круглодонной колбы вместимостью 1000 см, каплеуло- вителя Къельдаля, холодильника, алонO жа и приемника„ В качестве приемника используют мерный цилиндр вместимостью 50 см

В перегонную колбу вносят 500 см исходной или предварительно разбавлен- ой до концентрации метанола 0,05 - . 1,0 мг/дмз пробы водыс К содержимому колбы добавляют 5.0 см5 30%-ного раствора гидроксида натрия и отгоняют

517

ровно 50 см жидкости„ Отогнанную фракцию перемешивают„ В пробирку вместимостью 20 см с притертой пробкой вносят 5,0 отгона, приливают 1,0 см разбавленной 1:3 серной кислоты, 0,5 см раствора марганцево- кислого калия с концентрацией 2 мас„%0 Содержимое пробирки перемешивают осторожно, переворачивая три раза (всегда одинаковое количество раз) и оставляют стоять на 10 мин„

Одновременно делают холостой опыт, для этого в пробирку наливают 5,0 см дистиллированной воды, приливают те же реактивы, какие были внесены в пробирку с рабочим раствором, и выдерживают 10 мин„ По истечении указанного времени в пробирку, с холостой пробой по каплям, перемешивая раствор, приливают насыщенный раствор сульфита натрия до обесцвечивания марганцево- кислого калия. Затем такое же количество раствора сульфита натрия вводят в пробирку с рабочим раствором0 i К полученным в пробирках бесцветным растворам приливают по 0,5 см щелоч- ного раствора хромотроповой кислоты (1 ,8-диоксинафталин-З рб-дисульфокисло- ты) и 5 см концентрированной серной кислоты,, Закрывают пробирки и осторожно перемешивают, периодически откры- вая пробку. Помещают пробирки, закрытые пробками, на 30 мин в кипящую водяную баню„ Затем содержимое пробирок охлаждают и переносят в колориметрические кюветы с толщиной поглощающего слоя 20 мм„ Оптические плотности растворов замеряют с зеленым светофильтром при длине волны нм по отношению к дистиллированной воде I

Построение градуировочного графика„ Готовят серию стандартных растворов метанола в дистиллированной воде объемом 500 смэ с концентрацией метанола 0, 05; 0,1; 0, 2; 0,3, .,Ь0 кг/дм3. Из.500 см каждого стандартного раствора отгоняют по 50 см3 раствора и далее анализируют в описанных условиях По полученным данным строят градуиро- вочный график, откладывая по оси ординат разность оптических плотностей рабочего и холостого опытов, по оси абсцисс - соответствующее содержание метанола (мг/дмэ) в стандартных растворах ,

Содержание метанола в исследуемой пробе рассчитывают по формуле:

5759

у

500 V

5

Где X.- содержание метанола в исследуемой пробе, мг/дм ; Y - объем пробы, взятый на анализ,

см ;

С - содержание метанола, соответствующее разности оптических плотностей рабочего и холостого опытов, найденное по граду- ировочному графику, мг/дм-4; 500 - объем, до которого разбавлена

проба, см „

Продолжительность анализа 80 - 110, мин. Минимально определяемая концентрация 0,05 мг/дм о

Статистически обработанные результаты определений при п 6, Р 0,95 приведены в табл„ 1„

Таблица 1

25

30

Пример 1. Строят градуировоч- ные графики со стандартными растворами метанола с концентрацией 0,05; 0,1; 0.25; 0,5; 0,75; 1,0 см3 известным и предлагаемым способами„

Результаты измерений, полученные при построении градуировочных графиков приведены в габл0 2,

Таблица 2

55

Данные табл. 2 и графики показывают: значению оптической плотности 0,02 соответствует содержание метанола в воде 0,25 мг/дм5 по известному способу и 0,05 мг/дм - по предлагаемому, что свидетельствует о 5-кратном повышении чувствительности способа при одновременном сокращении продолжительности одного анализа на 60-80 мин„

П р и м е р 2, Стандартный раст- HOD. содержащий мг/дм5 метанола, анализируют предлагаемым и известным способами .

17357598

кости, 5,0 см 3 тщэтельяо перемешанного отгона отбирают на окисление с последующим проведением реакции с хромо, троповой кислотой. Значения измеренной оптической плотности рабочего и холостого опытов составляют: Dp 0,085; ия 0, ДО 0,04. По графику (график а) определяют содержаJQ ние метанола, соответствующее AD 0,0 t, ,TO мг/дм5. Погрешность определения 16,6 отн,%; продолжительность определения 90 мин,,

П р и м е р 3. Стандартный раствор,

По известному способу: к 200 см содержащий 0.25 мг/дм5 метанола., ана- исследуемого раствора приливают 20 см лизируют как указано в примере 2,

Пример

раствора щелочи с концентрацией 30 , отгоняют 140 см, к остатку е колбе приливают 100 см3 дистиллированной воды и еще отгоняют ТОО см3.. Оба отгона сливают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки водой и перемешивают, 5,0 см э отгона отбирают на окисление с последующим проведением реакции с хромо- троповой кислотой.

Оптическая плотность фотометриру- емых растворов; Dp 0, Dx 0,045,. Результат определения - отсутствие метанола; продолжительность анализа 2,5 ч„

По предлагаемому способу к 500 см исследуемой пробы приливают 50 см раствора щелочи с концентрацией 30 масД и отгоняют ровно 50 см жидСтандартный раствор

содержащий 0,5 мг/дм3 метанола, анализируют как указано в примере 2Ь 20 Пример 5U Стандартный раствор, содержащий 1,0 мг/дм метанола, анализируют как указано в примере 2,

П р и к е р 6„ Стандартный раствор, содержащий 0,025 мг/дм метанола, ана- 25 лизируют как указано в примере 2

П р и м е р 7. Биологически очищенную промышленную воду с нормой по содержанию.метанола не более 0,1 мг/дм анализируют как указано в примере 2, ,« Пример8, Стандартный раствор с концентрацией метанола 3,0 мг/дм анализируют известным м предлагаемым способами ,

Результаты опьггоа приведены в табл., 3Примечание С- результат определения метанола; W - погрешность

определения; Ј продолжительность определения; - анализ выполнен с предварительным разбавлением 150 см пробы до 500 смэ дистиллированнной водой.

Пример

Стандартный раствор

содержащий 0,5 мг/дм3 метанола, анализируют как указано в примере 2Ь Пример 5U Стандартный раствор, содержащий 1,0 мг/дм метанола, анализируют как указано в примере 2,

П р и к е р 6„ Стандартный раствор, содержащий 0,025 мг/дм метанола, ана- лизируют как указано в примере 2

П р и м е р 7. Биологически очищенную промышленную воду с нормой по содержанию.метанола не более 0,1 мг/дм анализируют как указано в примере 2, Пример8, Стандартный раствор с концентрацией метанола 3,0 мг/дм анализируют известным м предлагаемым способами ,

Результаты опьггоа приведены в табл., 3Таблица 3

Из примера 2 следует, что солержа- ние метанола в воде 0,Т2 мг/дм известный способом не обнаружено, а предлагаемым способом определено с ; погрешностью 16,6 отнД,

Данные табл.1 и 3 показывают, что относительная погрешность определения как известным, так и предлагаемым способами зависит от концентрации метано- JQинтенсивность окраски которого измеряла и имеет максимальное значение вют фотоэлектроколориметрически, о т - области чувствительности метода. Болееличающийся тем, что, с це- высокая чувствительность предлагаемо-лью повышения чувствительности и сок- го способа позволяет повысить точ-ращения продолжительности способа, ность определения метанола в области jjпредварительную отгонку пробы проводят чувствительности известного способа .до объема отгона, равного 10% от объе- (пример 3) перегоняемой пробы.

Редактор И. Яцола

04 06 Off

Составитель Т. Ахмётова Техред М.Дидык

Формула изобретения.

Способ определения метилового спирта в воде путем предварительной отгонки исследуемой пробы с добавлением щелочи или кислоты, окисления метанола до формальдегида, взаимодействия последнего с хромотроповой кислотой с образованием окрашенного соединения,

7 О С, мг/дмЗ

i

Корректор М. Самборская