Способ определения ацеталей в воздухе

 

Изобретение касается аналитической химии, в частности определения ацеталей в воздухе, что может быть использовано в их производстве. Цель - повышение чувствительности и сокращение времени анализа. Последний ведут выделением ацеталей из воздуха путем пропускания пробы через смесь толуола и о-ксилола (объемное соотношение 1:5) с последующим хроматографическим определением ацеталей. Чувствительность анализа составляет 0,02 мг/м3 при времени определения 30 мин и относительной погрешности 4%.Для анализа берут 0,2-0,6 мкл исследуемого раствора и вводят в испаритель ГЖХ с ДИП и записывают хроматограмму при следующих условиях: температура испарителя 190-250°С, температура термостата колонок 130-150°С, неподвижная фаза SE- 30, 5%, твердый носитель хроматон N-AW ДМС5, фракция 0,16-0,20 мм; скорость потоков газа-носителя (азота) 40-45 мл/мин; водорода 40 мл/мин; воздуха 400 мл/мин; скорость диаграммной ленты 720 мм/ч; чувствительность прибора 2-20x10 . На полученной хроматограмме вычисляют площадь пиков определяемого компонента и внутреннего стандарта путем умножения высоты пика на ширину, изме.- ренную на середине высоты. Содержание определяемого компонента (Сх) в мг/мл вычисляют по формуле г - К Сет Sx/ W ел с о ч СЛ XI СЛ 00

совхоз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я,5 6 01 N 31/00

ГОСУДАРСТВ E ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667004/04 (22) 27.03.89 (46) 07.09.91, Бюл, ¹ 33 (71) Институт физико-органической химии и углехимии АН УССР и Донецкий медицинский институт им. М, Горького (72) 3. Ф, Касьянова, В. Г. Заславский и P. В, Гриценко (53) 513.42.063(088.8) (56) Зайцев 3. В. Титриметрическое определение высших альдегидов ацеталей при совместном их присутствии в спиртах. — ЖАХ, 1978, 33, N 7, с. 1608.

Обтемперанская С, И., Эль Хасин. Фотометрическое определение простых и сложных винильных эфиров, некоторых ацеталей и циклических кетонов. — ЖАХ, 1981, 36, ¹9,,с. 1824 — 1827.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для контроля загрязнения ацеталями воздуха.

Целью изобретения является повышение чувствительности и сокращение времени определения, Анализируемый на содержание паров ацеталей воздух пропускают с объемной скоростью 0,5 — 1 л/мин через два последовательно соединенных поглотительных прибора Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси (толуола и о-ксилола) в каждом.

После концентрирования ацеталя из воздуха поглотительные растворы каждый в отдельности (или оба вместе) переносят в калиброванные мерные пробирки с притертыми пробками, замеряют объем, добавляют 0,1 — 0,5 мл раствора н-децилового спирта (внутренний стандарт) с известной концентрацией в поглощающей жидкости и хорошо перемешивают, . 5О 1675758 Al (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЦЕТАЛЕЙ В

ВОЗДУХЕ (57) Изобретение касается аналитической химии, в частности определения ацеталей в воздухе, что может быть использовано в их производстве. Цель — повышение чувствительности и сокращение времени анализа.

Последний ведут выделением ацеталей иэ воздуха путем пропускания пробы через смесь толуола и о-ксилола (объемное соотношение 1:5) с последующим хроматографическим определением ацеталей, Чувствительность анализа составляет 0,02 мг/м при времени определения 30 мин и

3 относительной погрешности 47;, Для анализа берут 0,2 — 0,6 мкл исследуемого раствора и вводят в испаритель ГЖХ с ДИП и записывают хроматограмму при следующих условиях: температура испарителя 190-250 С, температура термостата колонок 130 — 150 С, неподвижная фаза SE30, 5 („T ep A Hoc Te x o TO N — AW

ДМС5, фракция 0,16 — 0,20 мм; скорость потоков газа-носителя (азота) 40 — 45 мл/мин; водорода 40 мл/мин; воздуха 400 мл/мин; скорость диаграммной ленты 720 MM/ч; чувствительность прибора 2 — 20х10

На полученной хроматограмме вычисляют площадь пиков определяемого компонента и внутреннего стандарта путем умножения высоты пика на ширину, изме.ренную на середине высоты.

Содержание определяемого компонента (С„) в мг!мл вычисляют по формуле — (1) > ст

1675758 где К вЂ” относительный калибровочный коэффициент определяемого вещества по отношению к стандартному, который устанавливается для каждого экземпляра прибора, и при замене хроматографической 5 колонки;

Сст — концентрация внутреннего стандарта в анализируемом растворе, мнг/мл;

Sx — площадь пика определяемого компонента, мм; 10

Scт — площадь пика внутреннего стандарта, мм . г

Концентрацию вещества С в воздухе в мг/м вычисляют па формуле(1)

С Сх V 1000

Vo где V — обьем поглотительного раствора, мл;

Vo — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к нормальным условиям известным способом. 20

Способ определения ацеталей применим для любых ацеталей.

Пример 1. Анализируемый воздух нэ содержание паров диметилацеталя а-бромP -MåToêcèïð0ïèoíîâoão альдегида (ДБМА) 25 пропускают с Обьемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси в каждом, состоящей из 1 мл толуола и 5 мл о-ксилола, при темпе- 30 ратуре воздуха 20"С и давлении 740 мм рт. ст. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерные калиброванные пробирки с притертыми пробками и замеряют объем, который равен 6 мл, 35

В каждую пробирку добавляют по 0,1 мл раствора н-децилового спирта с концентрацией в абсорбционной смеси 5 мкг/мл и хорошо перемешивают.

Затем берут микрошприцом 0,6 мкл ис- 40 следуемого раствора из первой пробирки и . вводят в испаритетIb хроматографа с ДИП и записывают хроматограмму при температуре испарителя 210 С температуре термастата колонок 140оС, с насадкой в колонке из 45

5 g, SE-30 Хроматоне М-AVV ДМСЯ (фракция

0,16 — 0,20 мм) при скорости газа-носителя (азота) 40 — 45 мл/мин, скорости диаграммной ленты 720 мм/ч и чувствительности прибора 10х10 50

Время удерживания толуола 41 с, о-ксилола 60 с ДБМА 2 мин 15 с, н-децилового спирта 4 мин.

На полученной храматограмме определяют Высот / пикав ДБМА и н-дециловага спирта, 55 а также их ширину на середине высоты.

Концентрацию ДЕМА в поглощающей жидкости в первом поглотителе рассчитывают па формуле (1).

Сдьмд — — = D,05, К Сс Ядьмд

СТ где К=-2, 45 (на хроматографе Цвет-102);

С =0,08 мкгlмл;

ЯдБмА=6,0 мм;

Зст.=23,52 мм .

Концентрация ДБМА в поглощающей жидкости в первом поглотителе с учетом разбавления в 1,02 раза равна 0,05 мкг/мл ° 1,02=0,051 мкг/мл, Во втором поглотителе ДБМА не обнаружен, Для пересчета полученной концентрации ДБМА в абсорбцианной смеси на содержание его в воздухе приводят к нормальным условиям анализируемый обьем воздуха

Vo=13,61 л.

Концентрацию ДБМА в воздухе в мг/м рассчитывают по формуле (2): Сдьмд=0,02.

Эти результаты характеризуют нижний предел обнаружения ДБМА в растворе(0,05 мкг/мл или 2,4.10 M) и в воздухе 0,02 мг/м . Однако нижний предел определения

ДБМА в воздухе зависит от количества отобранного воздуха.

Пример 2, Анализируемый воздух на содержание паров диметилацеталя- P метоксиакролеина (ДМБ) пропускают с объемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси в каждом, состоящей из 1 ил толуола и 5 мл о-ксилола, температура воздуха и барометрическое давление во время отбора пробы составляют соответственно 25 С и

750 мм рт, ст.

После этого поглотительные растворы каждый в отдельности переносят в калиброванные мерные пробирки с притертыми пробками и замеряют обьем, который равен

6 мл, В каждую пробирку добавляют по 0,1 мл раствора н-децилового спирта в поглощающей жидкости с концентрацией 5 мкг/мл.

Затем берут микрошприцом 0,6 мкл исследуемого раствора из первой пробирки и вводят в испаритель хроматографа с ДИП и записывают хроматограмму при температуре испарителя 190 С, температуре термостата колонок 130 С с насадкой в колонке из

5ь SE-30 на Хроматоне N — РН/ ДМСЗ (фр.

0,16 — 0,20 мм) при скорости газа-носителя (азота) 40-45 мл/мин, скорости диаграммной ленты 720 мм/ч и чувствительности прибора 10х10

Время удерживания толуола 41 с ДМА 50 с, о-ксилола 60 с, н-децилового спирта 4 мин, Затем определяют высоту пиков ДМА и н-децилового спирта, а также их ширину на половине высоты, 1675758

Концентраию ДМА в абсорбционной смеси рассчитывают по формуле<1): где К=3,42 (на хроматографе "Цвет-102");

Сст.=0,08 мкг/мл;

Здуд=-5,48 мм2;

Яст.=30,0 мм .

Раствор ДМА в поглощающей жидкости разбавлен в результате добавления раство. ра н-децилового спирта в 1,02 раза, тогда концентрация ДМА в первом поглотителе составляет 0,051 мкгlмл, Во втором поглотителе ДМА не обнаружен. Для расчета полученной концентрации

ДМА в поглощающей жидкости на содержание его в воздухе необходимо привести к нормальным условиям анализируемый объем воздуха 14=13,56 л.

Концентрацию ДМА в воздухе в мгlм вычисляют по формуле (2): СДМА=0,02.

Эти результаты характеризуют нижний предел обнаружения ДМА в растворе (0,05 мкг/мл или 4х10 М) и в воздухе(0,02 мг/мЗ).

С увеличением количества отобранного воздуха нижний предел определения ДМА в воздухе соответственно снижается.

Пример 3, Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА пропускают с объемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси в каждом, состоящей из 1 мл толуола и 5 мл о-ксилола, при температуре воздуха

20 С и давление 740 мм рт. ст. Затем погло- тительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл. Из этой пробирки отбирают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.

После этого набирают микрошприцом

0,2 мкл исследуемого раствора и вводят в испаритель хроматографа с ДИП с записывают хроматограмму при температуре испарителя 210 С, температуры термостата колонок 140 С, с насадкой в колонке из 5

$Е-30 на Хроматоне N-AW ДМСЯ (фр. 0,160,20 мм) при скорости газа-носителя (азота)

40 — 45мл/мин, скорости диаграммной ленты

720 мм/ч и чувствительности прибора 5 10 .

На полученной хроматограмме опреде- 5 ляют высоту пиков ДБМА и н-децилового спирта, а также их ширину на середине высоты.

Концентрацию ДБМА в поглощающей жидкости определяют по формуле (1):

СдБмд=0,1462 мгlмл.

Концентрация ДБМА в поглощающей

5 жидкости с учетом разбавления равна

0,1462х1,17 = 1,1711 мг/мл.

Исследуемый объем воздуха приводят к нормальным условиям известным способом: Vo=13,61 л, 10 После этого определяют концентрацию

ДБМА в воздухе в мг/м:

СД 6 MA=150,86.

Пример 4. Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА пропускают с объ15 емной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси из 2,0 мл толуола и 4,0 мл о-ксилола в каждом при температуре воздуха 20ОС и

20 давлении 740 мм рт,с. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл, Из этой пробирки отби25 рают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают, 30 После этого анализируют полученный раствор на хроматографе при тех же условиях, как и в примере 3, Обрабатывают хроматограмму и определяют концентрацию ДБМА в абсорбцион35 ной смеси по формуле (1): Сдьуд=0,1026 мг/мл.

Концентрация ДБМА в поглощающей жидкости с учетом разбавления равна

0,1026х1,17=0,1201 мгlмл.

40 Затем определяют V, который равен

13,61 л. Концентрация ДБМА в воздухе

СдБуд=105,89 мг/м .

Пример 5. Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА пропускают с объ45 емной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси, состоящей из 0,5 мл толуола и 5,5 мл о-ксилола, в каждом при температуре возду50 ха 20 С и давлении 740 мм рт.ст. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл. Из

5 этой пробирки отбирают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают, 1675758 жидкости (до прибавления раствора внутреннего стандарта) с учетом разбавления равна 0,1430 мг/мл, Определяют по формуле V,, который равен 13,61 л. Концентрацию

ДБМА в воздухе мгlм определяют по изве- 40 з стной формуле, Счем =126,10, Пример 7. Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА пропускают с объемной скоростью.1л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных 45 поглотителя Зайцева с Гэ мл о ксилола в каждом при температуре 20 С и давлении 740 мм рт, ст, Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой 50 пробкой и добавляют 0,5 мл раствора н-децилового спирта в о-ксилоле с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.

После этого анализируют полученный раствор на хроматографе по примеру 3. Об- 55 рабатывают хроматограмму и определяют концентрацию ДБМА в о-ксилоле по формуле (1): Сдьуд=0,1092 мг/мл.

Концентрация ДБМА в о-ксилоле с учетом разбавления равна 0,1279 мг/мл.

После этого анализируют полученный раствор на хроматографе при условиях, аналогичных примеру 3, Обрабатывают хроматограмму и определяют концентрацию

ДБМА в абсорбционной смеси по формуле (1): Сдьмд=0,1264 мг/мл.

Концентрация /jBMA в поглощающей жидкости с учетом разбавления равна

0,1479 мг/мл. Затем определяют Vp, который равен 13,61 л, Концент>ация ДБМА в воздухе Сдьмл=130,45 мг/м .

Пример 6. Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА, пропускаютсобьемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси, состоящей из 1,5 мл олуола и 4,5 мл о-оксилола, в каждом при температуре воздуха 20 С и давлении 740 мм рт.св. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют обьем, который равен 12 мл. Из этой пробирки отбирают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-децилового спирта и абсорбцион ной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.

После этого анализируют полученный раствор на хроматографе при условиях, аналогичных примеру 3. Обрабатывают хрома-. тограмму и определяют концентрацию

ДБМА в абсорбционной смеси по формуле (1): Сдьмд=0,1222 мгl мл.

Концентрация ДБМА в поглощающей

Определяют объем Vo, который равен

1",61 л.

Концентрация ДБМА в воздухе

Сц мд =112 77 мг/м

fl р и м е р 8, Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА пропускают с объемной скоростью 0,5л/мин втечение 30 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси толуола и о-ксилола в каждом в соотношении по объему 1 .5 при температуре воздуха 20 С и давлении 740 мм рт,ст. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл. Иэ этой пробирки отбирают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и добавляют в нее 0,5 мл раствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.

После этого анализируют полученный раствор на хроматографе при условиях, аналогичных примеру 3. Обрабатывают хроматограмму и рассчитывают концентрацию

ДБМА в поглощающей жидкости по формуле (1) и учитывают разбавление в результате добавления раствора внутреннего стандарта: Сдгмд=0,1726 мг!мл; Сдьмд(в воздухе)=152,19 мг/м, Пример 9. Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА пропускают с объемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси, состоящей из 0,8 мл толуола и 5,2 мл о-ксилола в каждом, при температуре воздуха 20 С и давлении 740 мм рт. ст. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл. Иэ этой пробирки отбирают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.

После этого анализируют полученный раствор на хроматографе при условиях, аналогичных примеру 3. Обрабатывают хроматограмму и определяют концентрацию

ДБМА в абсорбционной смеси по формуле (1): Сдгуд=0,1406 мг/мл, Концентрация ДБМА в поглощающей жидкости с учетом разбавления равна

0,1645 мг/мл, а концентрация ДБМА в воздухе Сцьмя=145,01 Mr/M

Пример 10. Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА пропускают с объемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин

1675758

Составитель С. Хованская

Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор M. Бланар

Заказ 2997 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси, состоящей из 1,3 мл толуола и 4,7 мл о-ксилола в каждом, при температуре воздуха 20 С и давлении 740 мм рт.ст. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл. Из этой пробирки отбирают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают. Затем анализируют полученный раствор на хроматографе аналогично примеру 3. Обрабатывают хроматограмму и определяют концентрацию ДБМА в абсорбционной смеси по формуле (1): Сдьмд=0,1358 мгlмл;

Сдьмд=140,11 мг/м (содержание ДБМА. в воздухе).

Таким образом, предлагаемый способ определения ацеталей позволяет определить 0,05 мкг/мл раствора или 4 ° 10 М ДМА и 2,4 10 М .ДБМА в литре раствора, что соответствует 0,02 мг/м ацеталей в воздухе з при описанных условиях абсорбции из воз5 духа, Время выполнения измерений, отбора пробы и приготовления растворов с внутренним стандартом составляет около 30 мин. Суммарная погрешность не превыша10 ет +77;. Относительная погрешность измерений 4 .

Формула изобретения

Способ определения ацеталей в воздухе путем выделения из анализируемой про15 бы с последующим определением, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и сокращения времени определения, выделение ведут пропусканием анализируемой пробы воздуха через

20 смесь толуола и о-ксилола, взятых в объемном соотношении 1:5, и определение ведут хроматографическим методом,