Способ определения неионогенных поверхностно-активных веществ

 

Изобретение касается аналитической химии, в частности количественного определения неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ), и моможет быть использовано для контроля исходных продуктов, их рабочих растворов , анализа природных очищенных и сточных вод.Для повышения чувствительности способа проводят предварительную обработку исходных НПАВ. Определение ведут концентрированием НПАВ путем пропускания пробы через сильноосновной анионит. Далее определение ведут последовательным добавлением к ацетатно-аммиачному буферу с рН6-7 водно-органического (5-35 об.%) пропанольного, ацетонитрильного, ацетонового хромазурола S, раствора соли Fe (3+) и концентрированной анализируемой пробы. Полученный раствор подвергают спектрофотометрированию. Использование водно-органического раствора обеспечивает максимальную окраску и прозрачность растворов. Способ позволяет повысить чувствительность анализа с 0,5-0,6 до 0,05 - О, } мг/л НПАВ смесей сложного состава: синтетических моющих средств,очищаемых сточных вод. 2 табл. i (Л С 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИК (50 4 С 01 N 21/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I 13, М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ %чг,:.-;: (21) 3948225/23-04 (22) 27.08.85 (46) 15.05.87. Бюл. ¹ 18 (71) Тульский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института химической промышленности (72) Л.К.Щербик, О.А.Рыбина, M.ô.Âëàсова, Л.В.Целовальникова и В.Д.Давыдов (53) 543.42.062(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 900176, кл. G 01 N 21/78, 1982.

Мартынов А.П., Новак В.П., Резник Б.Е. Фотоколориметрическое определение водорастворимых неионогенных

ПАВ типа полиоксиэтилированных продуктов. — Материалы семинара Атомно-абсорбционный анализ промышленных материалов и сырья. М.: ЩНТП, 1976, с ° 183-185. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕИОНОГЕННЫХ

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение касается аналитической химии, в частности количественного определения неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ), и Моможет быть использовано для койтроля исходных продуктов, их рабочих растворов. анализа природных очищенных и сточных вод.Для повышения чувствительности способа проводят предварительную обработку исходных НПАВ. On" ределение ведут концентрированием путем пропускания пробы через сильноосновной анионит. Далее определение ведут последовательным добавлением к ацетатно-аммиачному буферу с рН 6-7 водно-органического (5-35 об.%) пропанольного1 ацетонитрильного, ацетонового хромазурола S, раствора соли Fe (3+) и концентрированной анализируемой пробы. Полученный раствор подвергают спектрофотометрированию. f

Использование водно-органического раствора обеспечивает максимальную ок- С раску и прозрачность растворов. Способ позволяет повысить чувствительность анализа с 0,5-0,6 до 0,05

О, 1 мг/л НПАВ смесей сложного состава: синтетических моющих средств,очищаемых сточных вод. 2 табл.

131

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) при контроле качества исходных продуктон, их рабочих растворов анализа природных, очищенных и сточных вод.

Цель изобретения — повышение чувствительности способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Построение градуировочного графика.

В ряд мерных колб вместимостью

50 см вносят 5 см ацетатно-аммиачз з 3 ного буферного раствора рН 7,7 см

0,5 г/л водно-органического раствора хромаэурола 8, например водно-ацетонового, водно-пропанольного, водно-ацетонитрильного и т.д., через

2 мин — 0,8 см 0,000625 М раствора

Э железо-аммонийных квасцов или хлорного железа, раствор НПАВ, содержащий от 20 до 1000 мкг НПАВ. Раствор в колбах доводят до метки дистиллированной водой, переносят в кюветы толщиной 1 см и измеряют оптическую плотность относительно холостой пробы на спектрофотометре при 660 нм.

Холостую пробу готовят,как указано выше, используя дистиллированную воду вместо раствора НПАВ. По полученным данным строят градуировочные графики для НПАВ, таких, например,как синтанол ДС-10 (смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных спиртов фракций С, -C«, содержащих 10 молей окиси этилена), ОП-4, ОП-7 и ОП-10 (смесь полиэти— ленгликолевых эфиров моно- и диоктилфенолов, содежращих 3-4, 7 и 10 молей окиси этилена соответственно), ОС-20 (смесь полиэтиленгликоленых эфиров высших жирных спиртов, содер-. жащих 20 молей окиси этилена), синтамггд 5 (оксиэтилированный амид с

5 молями окиси этилена), оксиэтилиронанные кислоты, оксиэтилированные амцды, оксипропилированные спирты ,и теде

Наиболее подходящим в качестве эталона является ОП вЂ” 10. При опреде— ленин малых количеств НПАВ может быть использована серия эталонных растворов для визуальной оценки инТрНсНВНосТН окраски.

Ацетатно-аммиачный буферный растн 1р рН 7 готовят нейтрализацией

0703 2

1 моль/л раствора уксусной кислоты

1 моль/г раствором гидроокиси аммония.

Водно-органический раствор хрома5 зурола S готонят растворением навески 0,1000 r хромазурола S в водно-. органическом растворителе в мерной колбе на 200 см з

Водно-органический растворитель готовят смешением определенного объема органического растворителя с дистиллированной водой.

В табл.1 приведены зависимости оптической .плотности А от объемной доли ацетона в растворе, полученные в результате фотометрирования содержащих 60 мкг НПАВ анализируемых растворов, приготовленных по предлагаемому способу. Фотометрирование про20 водят при длине волны 660 нм, толщина поглощающего слоя 1 см, НПА — синтанол ДС-10.

Таблица1

Объемная

Примечание доля ацетона

0,090-0,100

О, 101 в растворе муть раствор прозрачен

15

О, 103

О, 101

0,098

45

О, 081

0,054

45 75

0,036

Как видно из табл.1, при 5 — 35 объемных долях ацетона (ацетонитрила, пропанола, метанола и др. смешивающегося с водой органического растворителя) н водно-органическом раствори55 теле достигается максимальная окраска фотометрируемых растворов и их прозрачность.

Раствор железо-аммонийных квасцов готовят растворением нанески 0,0603 г

1З107 квасцов н дистиллированной воде в мерной колбе на 200 см . Перед довез дением раствора до метки его падкисляют 0,8 см концентрированной серной кислоты.

Раствор хлорного железа готовят растворением навески 0,0203 г без; водного хлорного железа в 0,1 н соляной кислоте н мерной колбе на

200 см 10

В связи с тем, что хлорное железо гигроскопично, растворы хлорного железа готовят большей, чем 0,000625 моль/л концентрации,ус-. танавливают точную концентрацию при- 15 готовленного раствора хлорного железа любым химическим методом и далее путем разбавления готовят раствор необходимой концентрации.

Растворы анализируемых искусст†20 венных смесей готовят растворением навески синтетического моющего средства (СМС) в определенном объеме дистиллированной воды и добавлением в раствор предварительно приготон- 25 ленного раствора НПАВ.

Пример 2. Водопроводную воду анализируют по примеру 1. Для определения НПАВ водопроводную воду вводят в мерную колбу до метки после 30 добавления всех реактивов, НПАВ не обнаружено.

Пример 3. Водопроводную воду, содержащую 0,60 мг/л ОП-10, анализируют по примеру 2.Задана 0,60мг/л 5

НПАВ. Найдено 0 51 мг/л НПАВ.

Пример 4. 500 см водопроь водной воды пропускают через колонку сильноосновного анионита марэ ки АВ-17. Фильтрат анализируют по при40 меру 1. НПАВ в фильтрате не обнаружено. Колонку промывают двумя колоночными объемами этилового спирта.

Спирт выпаривают. Остаток, растворенный в 24 см дистиллированной воды, 45 э анализируют по примеру 1. НПАВ не обнаружено.

Пример 5. 500 см водопроэ водной воды, содержащей О, 1 мг/л син-50 танола ДС-10, анализируют по примеру

4.В фильтрате НПАВ не обнаружено. В остатке после выпаривания этилового спирта найдено 57 мкг НПАВ. Задано

0,10 мг/л НПАВ. Найдено 0,11 мг/л

НПАВ. э

Пример 6. 1000 см поверхностной воды, содержащей 0 05 мг/л стеарокса-920 (аксиэтилиронанная стеОЗ 4 ариновая кислота с 10 молями окиси этилена),анализировали по .примеру 4.

Задано О, 05 мг/л НПАВ. Найдено О, 04 мг/л

HIIAB . р и м е р 7. Для приготовления раствора используют СМС Кристалл".

Состав СГ1С (н соответствии с ГОСТ

6-15-543-75), %: АПАВ 18 — 22, триполифосфат натрия 401-5; сода кальцинированная 2 .0,5; силикат натрия

3 0,5; карбоксиметилцеллюлоза 2+0,5; оптический отбеливатель 0,1; отдушка

0,2;сульфат натрия и влага до 100.

Нанеску "Кристалла1 в количестве

2,300 г растворяют в дистиллированной воде н мерной колбе на 1000 см . В 3 колбу вносят (перед доведением растэ вара да метки) 100 см раствора ОП-7 с концентрацией 86 мг/л. Приготовленный раствор содержит 8,6 мг/л

ОП-7 и вышеуказанные компоненты, входящие н состав CNC "Кристалл".

20 см раствора, содержащего э

172 мкг НПАВ ОП-7, пропускают через колонку с 25 см анианита марки АВ-17.

Колонку промывают 10 см дистиллироэ э ванной воды и 50 см этилового спирта. Этиловый спирт выпаривают. Остаток растворяют в 25 см дистиллироз ванной воды и анализируют по примеру 1. Задано 8,6 мг/л НПАВ. Найдено

8,8 мг/л HIIAB.

Пример 8. 50 см модельной сточной воды состава, аналогичного указанному н примере 9,содержащего также синтанол ДС-10 в концентрации

2 мг/л, анализируют па примеру 7.

Задана 2,0 мг/л IIIAB.Найдено 2,0 Mr/л

НПАВ.

Пример 9. Для приготовления модельной сточной воды используют

СМС вЭру, имеющую (в соответствии с МРТУ 18/313-69) состав,%.: АПАВ 18; триполифасфат натрия 35 — 40; сада кальцинираванная 10; силикат натрия

5; сода каустическая 0,6; карбоксиметилцеллюлоза 0,9; оптический отбеливатель 0,2 0,05; отдушка 0,2; сульфат натрия и влага да 100.

Навеску "Эры" н количестве 1,500 г растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе на 1000 см . Перед э доведением раствора да метки в калбу добавляют 100 см раствора синтанала ДС-10 с канцентрациеи 130 мг/;..

Приготанле иный ра створ с onåðæèò Н1!ЛВ (синтанал ДС-10) в концентрации

Т а блица 2

99 Последователь пп ность

0,097 2 а, б, в, г

0,070

20 а, б, г, в

0,077 10

О, 045, О, 120 2-10 а, в, б, r а, в, г, б

Рез. не воспроиэв. а, г, б, в 0,070 а, r, в, б 0 076

Муть в рабочей пробе б, в, г, а 0 090

100 б, в, а, г 0 060 О 090 2

Реэ. плохо воспроиэв. в, г, а, б

0,047

10 в, r, б, а О 087

0,069

0,044

r, в, б, а

12

r в, а, б

13 г, б, в, а О 075

r б, а, в

0,070

0,070

60

r а, в, б

16 г, а, б, в 0,055

5 13

13 мг/л, а также все компоненты,входящие.в состав CMC "Эра".

В 20 см, взятой для анализа мо- дельной сточной воды, содержится

130 мкг синтанола ДС-10.

Анализируют по примеру 7. Задано

НПАВ 13,0 мг/л,найдено 11,8 мг/л, .В табл.2 приведены в виде оптической плотности А результаты фотометрирования (влияние последовательности добавления реактивов на оптичес10703 6 кую плотность растворов) растворов, содержащих 60 мкг синтанола ДС-10, которые приготовлены в соответствии с указанной в табл.2 последовательностью прибавления реагентов. Обозначения растворов а, б, в, r - буфер ный, хромазурол S железо (III) и анализируемая проба соответственно.

Спектрофотометр СФ- 16, длина волны

10 660 нм, толщина поглощающего слоя с см.

Время стабилиза- Примечание ции окраски, мин

Продолжение табл. 2

1310703

17 г 0,070 а 0,068 в 0,071

r 0,070 в 0,070 в, б, а, 18 в, б, г, 19 б, а, в, 20 б, а, в, 21 б, r, а, 22

6, г, в, а 0 071 в, а, б, 23

r 0,069

24 в, а, г, б 0 039

СоставительС.Хованская

Редактор А.Ревин Техред М.Ходанич Корректор Г.Рею<.тник

Заказ 1883/39 Тираж 777 Подписное

HHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.11р сгноя,4

Таким образом, из данных табл.2 следует, что максимальная оптическая плотность A имеет место для варианта 25

1, т.е. при соблюдении применяемой в предлагаемом способе последовательности . прибавления реагентор.

Чувствительность предлагаемого способа без проведения предварительного концентрирования 0,5-0,6 мг/л

НПАВ. Концентрирование НПАВ на аниоHHve позволяет определять О, 05-0, 1 мг/л 35

НПАВ,т.е. на уровне предельно допустимых концентраций НПАВ, что особенно важно при анализе природных иочищенных сточных вод.

40 Кроме того, при фильтровании пробы воды через анионит становится возможным определение НПАВ в смесях сложного состава, какими являются, например, синтетические моющие сред- 45 ства различного назначения; сточные воды.

Формула из обре те ния

Способ определения неионогенных поверхностно-активных веществ в воде, включающий обработку анализируемой пробы раствором хромазурола S, раствором соли трехвалентного железа в среде ацетатно-аммиачного буферного ра твора с рН 6 — 7 с последующим спектрофотометрированием полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувстви- . тельности способа, неионогенные поверхностно-активные вещества предварительно концентрируют пропусканием анализируемой пробы через сильноосновной анион . т, в качестве раствора хромазурола S используют водноорганический раствор, содержащий 5-35 об. Х органического растворителя, и определение ведут последовательным добавлением к ацетатно-аммиачному буферному раствору водноорганического раствора хромазурола S, раствора соли трехэалентного железа и анализируемой пробы.