Способ определения метанола в воздухе в присутствии формальдегида

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ВОЗДУХЕ В ПРИСУТСТВИИ ФОРМАЛЬДЕГИДА путем пропускания анализируемой пробы воздуха через воду, последовательной обработки водного раствора перманганатсм калия в среде минеральной кислоты и сульфитом натрия с последующей обработкой полученного раствора хромотроповой кислотой и фотометрированием окрашенного раствора , отличающийся тем, что, с целью поишиения чувствительности , точности, селективности способа и сокращения времени анализа, перманганат калия используют в количестве , обеспечивгиощем 0,07-0,08 н. концентрацию его в водном растворе пробы, и в качестве минеральной кис- . лоты используют серную кислоту в ко--личестве , обеспечивающем 2,3-2,7 н. $ концентрацию ее в водном растворе (Л пробы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (3% (11) „G 01 И 21/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лi. l Гl+ ц

JI32i Рюй1 J $ ф;А (21) 3344194/23-04 (22) 08.10 ..81 (46) 23.03.84. Бюл.. Р 11 (72) Н.T.ßðûì-Агаева и О.Н.Путилина

;(71) Донецкий научно-исследовательский институт гигиены труда и проф:заболеваний (53) 543.432(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство. СССР .Р 164255, кл. G 01 и 31/16, 1963

2. Авторское свидетельство СССР 9 449295, кл. G 01 N 31/08

3.. Алексеева М.В. Определение атмосферных загрязнений, М., "Химия", 1963,. с. 187-190 (прототип)

I (54) (57) СПОСОБ ОПРЕЦЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА . В ВОЗДУХЕ В ПРИСУТСТВИИ ФОРМАЛЬДЕ»

РИДА путем пропускания анализируемой пробы воздуха через воду, последовательной обработки водного раствора перманганатом калия в среде минеральной кислоты и сульфитом натрия с последующей обработкой полученного раствора хромотроповой кислотой и

Фотометрированием окрашенного раствора, отличающийся тем, что, с.целью повышения чувствительности, точности, селективности способа и сокращения времени анализа, перманганат калия используют в количестве, обеспечивающем 0,07-0,08 н. концентрацию его в водном растворе пробы, и в качестве минеральной кис лоты используют серную кислоту в ко= личестве, обеспечивающем 2,3-2,7 н. щ концентрацию ее в водном растворе пробы.

Ю81486

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения метанола в шахтной атмосфере в присутствии формальдегида, и может быть использовано санитарно-эпидемическими станциями и 5 заводскими лабораториями.

Известен титриметрический метод определения метанола в воздухе в присутствии формальдегида (1).

Недостатком метода является низ- 30 кая чувствительность.

Известен также газохроматографический метод определения метанола в присутствии формальдегида (2J.

Недостатками данного метода яв. ляются низкая чувствительность и сложность концентрирования проб.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ фотометрического определения метанола в присутствии формальдегида, согласно которому анализируемую пробу воздуха пропускают через воду, при этом происходит растворение формальдегида и метанола в воде.

Одну часть пробы обрабатывают раствором хромотроповокислогЬ натрия в серной кислоте с последующим фотометрированием полученного окрашенного раствора. Другую часть обрабаты- 30 вают 1%-ным раствором перманганата калия (что соответствует 0,01 н. концентрации его в пробе) в среде фосфорной кислоты (при концентрации.

3,6 н. ее в пробе). Сульфитом натрия нейтрализуют избыток окислителя и полученный раствор также обрабатывают хромотроповой кислотой с после дующим фотометрическим определением, суммы метанола и формальдегида. 40

По разности определяют содержание метанола. Чувствительность метода

2 мкг в анализируемом растворе (3g.

Однако формальдегид в приведенных условиях окисления частично 45 окисляется (до 15%}, что приводит к заниженным результатам при суммарном определении формальдегида и метанола. При этом определение метанола требует обязательного дополнительного определения формальдегида. Кро-, ме того, неудовлетворительна чувствительность определения метанола, которая требует значительного времени отбора проб воздуха — 15-20 мин, что при кратковременном выделении больших количеств метанола не может отразить истинной, картины состояния воздушной среды.

Целью изобретения является повышение чувствительности, точности, 60 селективности способа и сокращение времени анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключаю-, щемуся в пропускании анализируемой пробы воздуха через воду, последовательной обработке водного раствора перманганатом калия, взятым в количестве, обеспечивающем 0,070,08 н.концентрацию его в водном растворе пробы, в среде серной кислоты, взятой в количестве, обеспечивающем 2,3-2,7 н.концентрацию ее в водном растворе пробы, и сульфитом натрия с последующей обработкой полученного раствора хромотроповой кислотой и фотометрированием окрашенного раствора.

Предлагаемый способ основан на том, что в условиях определения имеющийся в смеси формальдегид в течение 5 мин полностью окисляется и не мешает определению метанола.

Пример 1. Анализируемый воздух со скоростью 0,5 л/мин протягивают через два последовательно соединенных поглотителя, содержащих по 2,5 мл воды. Иэ каждого поглотителя отбирают по 2 мл раствора, до-" бавляют 0,5 мл 15 н.раствора серной кислоты (что соответствует 2,5 н.концентрации серной кислоты в пробе )и

0,5 мл 1,4%-ного раствора перменганата калия (что соответствует 0,075

0,075 н.концентрации перманганата калия в пробе), раствор перемешивают и через 5 мин добавляют 0,5 мл

3,5Ъ-ного раствора сульфита-натрия.

К обесцвеченному раствору добавляют

5,5 мл раствора хромотроповокислого натрия в серной кислоте (0,25 r хромотроповокислого натрия растворяют в 10 мл воды и добавляют 240 мл концентрированной серной кислоты).

Окрашенный раствор фотометрируют при длине волны 582 нм в кювете

2 см. По калибровочному графику определяют концентрацию метанола. Для построения калибровочного графика используют шкалу стандартов. Для этого готовят ряд растворов, содержащих 0,5; 1,1,4,8,12 и 16 мкг метанола, и анализируют аналогично пробе. Чувствительность определения

0,5 мкг в анализируемой пробе. Формальдегид до 25 мкг в пробе (50- ПДК), что значительно выше реальных концентраций, не мешает определению метанола.

Результаты определения метанола в воздухе в присутствии 10 мкг формальдегида с помощью предлагаемого и известного способов приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, ошибка определения в предлагаемом способе не превышает 20%, тогда как ошибка определения в известном способе при низких количествах метанола составляет 100%, при высоких — результаты определения значительно занижены.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить определение ме1081486

Найдено метанола, мкг, с помощю способа

При ошибке ИзвеСтного определения

Взято мета иола,мкг

При ошибке определения, %

Предлагаемого

100

О

100

1,2

1i0

100

0,8

1i0

100

10i0

10 i 0

10,0

100

10

9,0

100

9,5

10,0

35

48,0

50,0

40

48,0

50,0

50,0

28

50 О

Таблица 2

Оптическая плотность, Х + 5 при определении

Метанола Формйльдегида Смеси метанола и формальдегида

Время окисления, мин

1,45 + 0,03

1, 12 + 0,05

1,45 + 0,3

1,50 + 0,7

0,37 + 0,01

0,37 + 0,01

0,36 + 0,02

0,3

+ 0,03

+ 0,01

0,80 + 0,04

0,43

0,43 + 0,02

0,36 + 0,01

0,36 + 0,02

0,30 + 0,01 0,23 + 0,01

0,04

0,36 + 0,01 0

10.

0 36 + 0,01

0,31 + 0,01

30

О

0,24 + 0,03

Танола в присутствии формальдегида с гораздо большей точностью по сравнению с известным, что имеет большое значение при анализе микроколнчества вещества.

В .табл. 2 показано влияние времени окисления на определение метанола, формальдегида и их смеси 10 мкг

СНйО, 10 мкг СН ОН, 0,075 н.КМп04, 2,5 н. Н250+ при Р-0,95, п-6).

Результаты определения метанала в отсутствии и в присутствии формальдегида (Р - 0,95; в 6) приведены в табл. 3.

Оптимальные значения параметров окислительной смеси приведены в табл. 4.

Как видно из приведенныХ данных, наилучшие результаты достигаются люи концентрации серной кислоты

2,3-2,7 н. и перманганата калия

0,07-0,08 н. в водном растворе пробы.

Как уменьшение, так и превышещае

1 концентрации серной кислоты и пер...Ъ манганата калия в реакционной смеси по сравнению с оптимальными концентрациями приводит к уменьшению чувствительности и возрастанию влияния формальдегида на определение мета10 иола.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить необходимую,специфичность определения метанола в присутствии формальдегида, повысить точность и чувствительность определения в 4 раза, а также сократить время проведения анализа в .3 раза — на ,40 мин.

Таблица 1

1081486

Таблица 3

Оптическая плотность, Х + S

Ввведено, мкг

Е отн.

Формальдегид

Метанол

0,04 + 0,003

0,05 + 0,002

0,4 + 0,003

19,3

10,3

19,3

25 5,5

0,14 + 0,003

0,13 + 0,005

9,9

0,14 + 0,004

0 29 + 0,005

0,27 + 0,004

7,3

4,4

3,8

0,27 + 0.,005

4,7

15

5,2

0,54 + 0,011

0,54 + 0,010

4,8

0,90 + 0,010

0,090 + 0,015

5,0

15

4, 2

0, 1 + 0,014

3,9

25

0,88 4 0,015

4,4

Tàáëèöà 4

Концентрация реагентов в пробе, н.

Оптическая плотность растворов, Х + 8

10 мкг фор- Смесь 20 мкг мальдегида метанола и

10 мкг формальдегида

20 мкг метанола

Перманганат калия

Серная кислота

0,08 + 0,01

2,5

0,02 + 0,01

2,3

2,5

2,7

3,1

0,67 + 0,2

2,5

° ь а4Ь

ВНИИПИ Зкаказ 1537/Зб Тираж 823 ПОдйионое

Юй ° Ь алев ю ае в ев ю ю ю

Филиал ППП "Патент", г.уагород, ул. Проектная, 4

0,030

0,070

0i070

0,075

0,080

0,080

0,120

О,бб + 0 01

0,70 + 0,02

0,73 + 0,02

0,74 + 0,02

0,73 + 0,02

О)70 + 0,01

О,бб + 0,01

0,75 + 0,01

0,72 + 0,01

0,73 + 0,01

0 73 + 0,01

0,72 + 0,02

О,бб + 0,01