Способ количественного определения формальдегида Советский патент 1979 года по МПК G01N21/24 

(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА

I

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения формальдегидов.

Известен способ определения альдегидов путем обработки их диазотированной сульфанилоЕОЙ кислотой в присутствии щелочи с последующим колориметрированием полученного окрашенного соединения 1 .

Недостатком способа является невозможность использования диазотированной сульфаниловой кислоты в щелочной среде для определения малых количеств формальдегида, так как в этом случае окрашенное соединение обладает низким светопоглощением.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ количественного определения формальдегида, заключающийся в обработке анализируемой пробы раствором гидрохлорида фенилгидразина и изопрокилового спирта и раствора феррапиаиида калия, едкого натрия и снектрофотомстрированием попученнпго окра.luetniuin соединения 12.

Недостатком способа является невысокая

чувствительность и низкая избирательность способа, так как определению формальдегида мещают другие альдегиды, аналогично реагирующие

с диазотированным фекилгидразином, а также фенолы и амины, образующие в щелочной среде красители с солями дназония.

Для повышения чувствительности и избирательности способа определения используют химический реактив, содержащий в качестве диазотированного соединения диазотированной сульфаниловую кислоту и дополнительно барбитуровой кислотой, взятых в мольном соотношении 1-10- 3-10- : 2-10- - 6-10г соответственно, и обработку ведут в присутствии 0,130,75М серной кислоты.

Для определения формальдегида используют его способность ускорять при комнатной температуре реакцию между барбитуровой и лиазотированной сульфаниловой кислотами, протекающую в 0,13-0,75 М серной кислоты.

При проведении вьиисуказанной реакции w присутствии анализируемой Г1ол 11ают ок.ращенное соединение жгитою квота (X 415 нм) Реакцию можно- представить следующим образом. so,. П™(N.N Y XJ 503HQ VXjO 0 $ОзН Установлено, что формальдегид является активным катализатором в этой реакции. Каталитический харшстер его действия на реакцию следует, в частности, из того факта, что молярный коэффициент погашения красителя, пересчитанный на: содержание формальдегида в растворе, составляет около ЫО. Ни барбитуровая кисло та, ни диазосульфокислота в среде 1н. серной кислоты окрашенных продуктов с формальдегидом не образуют. Скорость реакщш образования красителя пропорциональна концентрации формальдегида в интервале 0,002-0,050 мкг/мл. При проведении реакции в растворе, содержа щем 0,2-0,5% диазосульфокислоты, определению формальдегида не мешает 20-кратный избыток акролеина, уксуоюго и пропионового альдегидов. Не оказьшают влияния на анализ кетоны, окислы азота и зпглерода, фенол, бензол и друТие углеводороды. Пример. Для определения формальдегида в атмосфере, содержшцей выхлопные газы двигателей вн}ггреннего сгорания, отбор пробы газа осуществляют в пр.едварительно вакуумиро ванную бутьшь емкостью 0,5 л. После отбора пробы в сосуд ндливают 10 мл р,3%-ного раств ра сульфашшовой кислоты в 0,4 М серной кислоте. Раствор встряхивают около 10 мин, после чего отбирают в пробирку 6 мл раствора. После довательно к раствору добавляют 0,5 мл 0,3%ного раствора нитрата натрия и 0,5 мл 0,3%-ного раствора барбитуровой кислоты. Через 10 мин после добавления барбитуровой кислоты к раствору приливают 3 мл концентрирован ной серной кислоты, охлаждают и фотометриру ют. В тех же условиях, что и определение, стро ят градуировочньш график. В шесть пробирок наливают раствор, содержащий 0,3% сульфаниловой кислоты в 0,4 М серной кислоте и 0; 0,03; (Ю,6; 0,1; 0,15; 0,20; 0,30 мкг формальдегида В каждую из пробирок наливают 0,5 мл 0,3%ного раствора нитрита натрия и 0,5 мл 0,3%-но го раствора барбитуровой кислоты. Через 0 мин во все пробирки наливают по 3 мл конентрированной серной кислоты, пробирки охаждают и фотометрируют растворы. Скорость образования окрашенного продука определяется в первую очередь концентраци- . й формальдегида и кислотностью среды. Реультаты, приведенные в табл. 1, характгризут каталитическую активность формальдегида зависимости от содержания серной кислоты. Состав реакционного раствора: Барбитуровая кислота410-М Диазотированная сульфаниловая кислота10- М Формальдегид0,03 мкг/мл Соотношение барбитуровая кислота : Диазотированная сульфаниловая кислота 2:5. Время реакции 10 мин, температура 22С, тг -413 нм, 1 1 см. При содержании серной кислоты 2-3 М реакция не идет. Поэтому для прекращения процесса к реакционному раствору добавляют такое количество серной кислоты, чтобы создать кислотность около 3 М. В табл. 2 приводятся условные значения коэффициентов молярного погашения ( ё,,Д ), рассчитанные по величинам оптических плотностей (ДЛУ ) и содержанию формальдегида в растворе. Следует отметить, что АА определяется не только содержанием кислоты в растворе, но и выбранным промежутком времени. Так, с увеличением или уменьшением времени реакции ЛА соотвественно увеличивается или уменьшается. Предлагаемый способ более чем на порядок npeaocxowfr по чувствительности известный. Кроме того, присутствие десятикратных по сравнению с формальдегидом количеств уксусного,, пропионовогхэ, масляного, кротонового, изовалирианового альдегидов, а также акролеина и бензальдепща не сказывается на результатах определения формальдегида. Так как реакция протекает в кислых средах, в этих условиях определению не мешают фенолы, многие амины, дающие азокрасители в щелочных или слабокислых средах. В табл. 2 даны результаты определения формальдегида в растворах, содержащих формальдегид и уксусный альдегид, предлагаемым способом и известным. Условия определения даны в табл. 1, содержащие H2SO4 0,4 М. Молярный коэффициент погашения для известного способа определения 2,110. Из таблицы видно, что скорость ролкции () растет с уменьшением кислотности, однако при этом увелишвается и отическая плотность раствора сравнения (ДЛусл)- Р концентрации H2SO4 менее 0,13 М, значение оптической плотности раствора сравнения неприемлнмо велико 1,0. При концентрации H2SO4 более 2 М скорость реакции мала и исчезает вы- сокая чувствительность. Поэтому рекомендуемые пределы кислотности 0,13-0,75 М серной кислоты.

В табл. 3 приводятся значения величин Aj и , соответствутоших различным концент0,03 0,10 0,10

0,05 0,18 0,18

0,1 0,38 0,39

0,2 0,56 0,59

0,3 0,86 0,91

0,5

0,2

рациям реагирующих веществ. Температура , содержание серной кислоты 0,5 М, СФ-16, X -413, t 1 см, формальдегида 0,03 мкт/мл.

Предлагаемый способ дает надежные результаты определения при концентрации формальдегида 0,002 мкг/мл.

Чувствительность предлагаемого способа 0,001 мкг/мл, средняя ошибка не более 20%.

Таблица 1

Таблица 2

Формула изобретения

Способ количественного определения формальдегида путем обработки анализируемой пробы Химическим реактивом, содержащим Д11азотированное соединение, с последующим спектрофотометриррванием полученного при этом окрапюннош соедннения, отличающийся тем, что. с целью аовышешш чувствительности и избирательности определения, используют химический реактив, содержащий в качестве диазотированного ооединення диазотнрованную сульфаниловую кислоту и дополнительно барбитуровую кислоту, ВЗЯТЫХ , в мольном соотношении ЫО--31О- : 2-10- -61О- соответствеино, и обработку ведут в присутствии 0,130,75 М серной кислоты.

Источ1шки информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Коренман И. М. Методы определения органических соединений. М., Химия, 1970. с. 58.