СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1,1-БИС- β -ОКСИЭТИЛ)-2-ГЕПТАДЕЦЕНИЛ-2-ИМИДАЗОЛИНИЙ ХЛОРИДА И 1- b -ОКСИЭТИЛ)-2-ГЕПТАДЕЦЕНИЛ-2-ИМИДАЗОЛИНА В ВОЗДУХЕ Советский патент 1995 года по МПК G01N21/31 

Изобретение относится к области химического анализа и может быть использовано для определения концентраций 1-(β-оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидазолина (имидазолина-С₁₇) и 1,1-бис-(β-оксиэтил)-2-гепта- деценил-2-имидазолиний хлорида (имидастата "0") в воздухе рабочей зоны при санитарно-гигиенических исследованиях на производствах поверхностно-активных веществ.

Целью изобретения является раздельное определение 1,1-бис-(β-оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидазолиний хлорида и 1-(β-оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидазо- лина в воздухе.

Сущность изобретения основана на избирательном извлечении из спиртово-водных растворов 1,2-дихлорэтаном ионных ассоциатов метилоранжа с имидазолином-С₁₇ и имидастатом "0" при различной кислотности среды (рН 4 и рН 12) и на высокой чувствительности этой реакции. Условия проведения анализа определены на основании экспериментальных данных.

Установлено, что при рН 3-5 экстрагируются ионные ассоциаты метилоранжа с имидастатом "0" и имидазолином-С₁₇, а при рН 12 экстрагируется только ионный ассоциат метилоранжа с имидастатом "0". Таким образом, имидазолин-С₁₇ можно определять по разности оптических плотностей, измеренных при рН 3-5 и рН 12.

Оптимальная концентрация этанола в экстрагируемом растворе составляет 5-17% При увеличении концентрации спирта от 20 до 50% наблюдается плохое расслаивание водной и органической фаз, а также уменьшение извлечения ионных ассоциатов.

Для увеличения степени экстракции ионных ассоциатов в водную фазу вводили хлорид натрия до концентрации 5 ˙ 10^-4 М.

В условиях экстракции имидастата "0" полностью экстрагируется и имидазолин-С₁₇.

Количественное определение производят с использованием градуировочных графиков.

Нижний предел измерения имидастата "0" в фотометрируемом растворе составляет 3,0 мкг, имидазолина-С₁₇ 0,7 мкг. Нижний предел измерения в воздухе для имидазолина-С₁₇ 0,05 мг/м³ (при отборе 15 л воздуха), для имидастата "0" 0,25 мг/м³ (при отборе 15 л воздуха).

Способ осуществляют следующим образом.

Пропускают пробу воздуха через этиловый спирт, охлажденный до 0^оС, и через фильтр, затем промывают фильтр этиловым спиртом. Для аспирирования и промывания используется 96% спирт. Из каждого раствора отбирают по две пробы, добавляют в первые пробы буферный раствор с рН 4, во вторые 0,01N водный раствор NaOH до содержания спирта 5-17% вводят в пробы хлорид натрия до концентрации 5 ˙ 10^-4 М, метилоранж до концентрации 0,003% экстрагируют дважды 1-2-дихлорэтаном при соотношении водной и органической фаз 3:1 из первой пробы сумму имидазолинов, из второй имидастат "0", приливают к экстрактам этиловый спирт до 20% и фотометрируют при длине волны 425 нм, во второй пробе определяют имидастат "0", а по разности оптических плотностей растворов первой и второй проб имидазолин-С₁₇.

П р и м е р. Отбор пробы воздуха.

Поглотительные приборы и фильтродержатели соединены в одну систему. Для определения аэрозолей имидазолина-С₁₇ и имидастата "0" воздух аспирируют со скоростью 2,0 л/мин через бумажный фильтр "синяя лента" или аналитический фильтр АФА-ХП-20; для определения паров имидазолина-С₁₇ и имидастата "0" воздух аспирируют со скоростью 0,5 л/мин через два последовательно соединенных поглотительных прибора с пористой пластинкой, содержащих по 6 мл этанола. Поглотительные приборы во время отбора помещают в охлаждающую смесь льда с хлоридом натрия.

Объем воздуха (л), протянутый через фильтр, вычисляется по формуле
W_ф (V₁ + V₂) t (1)
Объем воздуха (л), протянутый через поглотители, вычисляется по формуле
W_n V₁ t (2)
В формулах (1) и (2):
V₁ объемный расход воздуха при отборе аспиратором N 1, л/мин;
V₂ объемный расход воздуха при отборе аспиратором N 2, л/мин;
t время отбора пробы, мин.

Для определения 0,5 ПДК имидазолина-С₁₇ и имидастата "0" в поглотители и на фильтр необходимо отобрать 30 л и 115 л воздуха соответственно.

После прекращения отбора пробы фильтр заливают 10 мл этилового спирта, выдерживают 1 ч и отбирают на анализ две пробы по 3 мл. Раствор из поглотителя также делят на две пробы по 3 мл. В первой пробе определяют сумму имидастата "0" и имидазолина-С₁₇. Для этого помещают ее в делительную воронку, добавляют буферный раствор рН 4, хлорид натрия до концентрации 5 ˙ 10^-4 М, метилоранж до 0,003% и дважды экстрагируют 1,2-дихлорэтаном по 40 с при соотношении водной и органической фаз 3:1. Затем к экстракту добавляют этанол до 20% и фотометрируют при 425 нм в кювете на 50 мм относительно нулевой пробы.

Во второй пробе определяют имидастат "0", добавляя водный раствор гидроокиси натрия до рН 12 и остальные реактивы аналогично ходу анализа на сумму имидазолина-С₁₇ и имидастата "0".

Сумму имидазолина-С₁₇ и имидастата "0" определяют по градуировочному графику на имидазолин-С₁₇ при рН 4 в интервале содержаний 0,7-21,0 мкг (табл. 1), который описывается уравнением, рассчитанным методом наименьших квадратов на основании экспериментальных данных
y 0,0069 x + 0,0072. (3)
Имидастат "0" определяют по градуировочному графику на имидастат "0" при рН 12 в интервале содержаний 3,0-30,0 мкг (табл. 2), который описывается уравнением
y 0,00125 x 0,0044 (4)
В формулах (3), (4):
y оптическая плотность;
x содержание вещества, мкг.

Оптическую плотность имидазолина-С₁₇ вычисляют по формуле:
A A₁ 2,34 A₂ где A₁ оптическая плотность раствора суммы веществ, полученная при рН 4;
A₂ оптическая плотность раствора имидастата "0", полученная при рН 12;
2,34 коэффициент пересчета оптической плотности имидастата "0" от рН 12 к рН 4.

Концентрацию вещества в воздухе (мг/м³) вычисляют по формуле
C , где М содержание вещества в анализируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;
В общий объем раствора пробы, мл;
D объем пробы, взятый на анализ, мл;
V объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л.

Затем, суммируя концентрации паров и аэрозоля, находят общую концентрацию вещества в воздухе рабочей зоны.

Способ проверили в токсикологическом эксперименте. При этом исследовались концентрации имидастата "0", равные 0,76 ± 0,05 мг/м³, 0,10 ± 0,02 мг/м³, и имидазолина-С₁₇ 0,89 ± 0,17 мг/м³.

Ошибка способа оценивалась методом добавок. В пробу воздуха вводились добавки веществ в интервале концентраций 7-70 мкг. Ошибка определения составила 5-20%

Способ заключается в аспирировании воздуха через 96%-ный этиловый спирт при 0°С и через фильтр. Фильтр промывается 96%-ным этиловым спиртом. Из каждого раствора отбираются две пробы. Из первого - для определения паров, из второго - аэрозолей. Одну пробу из каждой пары разбавляют буферным раствором с pH 4, а вторую 0,01 N водным раствором едкого натра до содержания спирта в пробах 5 - 17%. В обе пробы каждой пары вводят хлорид натрия до концентрации 5·10^-4 М и метилоранж до концентрации 0,003%. Растворы экстрагируют дважды дихлорэтаном. В экстракты добавляют этанол до концентрации 20% и фотометрируют на длине волны 425 нм. По оптической плотности второго экстракта определяют имидастат "0", а по разности оптических плотностей двух экстрактов определяют имидазолин - C₁₇ . 2 табл.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1,1-БИС- β -ОКСИЭТИЛ)-2-ГЕПТАДЕЦЕНИЛ-2-ИМИДАЗОЛИНИЙ ХЛОРИДА И 1- b -ОКСИЭТИЛ)-2-ГЕПТАДЕЦЕНИЛ-2-ИМИДАЗОЛИНА В ВОЗДУХЕ, заключающийся в аспирирований пробы воздуха через этиловый спирт, охлажденный до 0^oС, и через фильтр, промывании фильтра этиловым спиртом с последующим фотометрированием полученных растворов, отличающийся тем, что, с целью раздельного определения указанных имидазолинов, для аспирирования и промывания используется 96% -ный спирт, из каждого раствора отбирают по две пробы, в каждой паре проб разбавляют первую пробу буферным раствором с pH 4, а вторую - 0,01 н, водным раствором едкого натра до содержания спирта в обеих пробах 5 - 17% вводят в пробы хлорид натрия до концентрации 5·10^-4 М, метилоранж до концентрации 0,003% экстрагируют дважды 1,2-дихлорэтаном при соотношении водной и органической фаз 3:1 из первой пробы сумму имидазолинов, из второй 1,1-бис-( b -оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидазолиний хлорид, в экстракты добавляют этиловый спирт до 20% и фотометрируют при длине волны 425 нм, затем вычитают оптическую плотность экстракта второй пробы из оптической плотности экстракта первой пробы и рассчитывают содержание во второй пробе 1,1-бис-( b -оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидазолиний хлорида, а по разности оптических плотностей-1-( b -оксиэтил)-2-гептадеценил-2-имидазолина, причем из пары проб, отобранных из раствора, полученного при аспирировании, определяют содержание имидазолинов в парах, а из пары проб, полученных после промывки фильтра содержание имидазолинов в аэрозоле.