Способ определения анилина в сточных водах

 

Использование: в аналитической химии. Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают концентрированной серной кислотой до концентрации 2,5-3,0 г/дм3, подщелачивают до полной коагуляции осадка, фильтруют, экстрагируют бензолом , реэкстрагируют буферным раствором с рН 2,8 с последующим фотометрическим определением анилина с использованием диазотированной сульфаниловой кислоты. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 21 /78

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

tQ0

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4927777/04 (22) 15.04.91 (46) 23,03.93. Бюл, № 11 (71) Харьковский инженерно-педагогический институт им. И.Ç.Соколова (72) Н.А.Бенедис, В.А.Кремер, А.М.Боровских, Н.М.Двадненко, Л,Т.Андреева и

3.И.Омельченко (56) Гигиена и санитария, 1961, ¹4,,с.49 — 53, Шкорбатова T.À. Захоржевская "Определение малых количеств анилина в сточных водах

Авторское свидетельство СССР

¹ 1567940, кл. G 01 N 21/78, 1988.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, в частнОсти к определению анилина в сточных водах.

Целью изобретения является повышение правильности и сокращение времени определения анилина. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения анилина в сточных водах согласно изобретению, перед концентрированиеМ анализируемую пробу обрабатывают концентрированной серной кислотой в количестве 2,5 — 3,0 г/дм, затем подщелачиваз ют до полной коагуляции осадка и фильтруют, В результате проведенного патентного поиска авторами не обнаружен способ опредЕления анилина в сточных водах с совокупностью признаков, оговоренных в формуле изобретения. Активный ил имеет высОкоразвитую поверхность и, как следствие, сорбирует на ней большое количество анилина в молекулярной форме. Очевидно под действием серной кислоты активный ил

„„!Ж„, 1803840 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНИЛИНА В

СТОЧНЫХ ВОДАХ (57) Использование: в аналитической химии, Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают концентрированной серной кислотой до концентрации 2,5 — 3,0 г/дм, подщелачивают до полной коагуляции осадка, фильтруют, экстрагируют бензолом, реэкстрагируют буферным раствором с рН 2,8 с последующим фотометрическим определением анилина с использованием диазотированной сульфаниловой кислоты, 2 табл. теряет свои сорбционные свойства, при последующем подщелачивании он коагулирует, а анилин остается в растворе. Благодаря этому повышается точность и сокращается время определения анилина, Известно о предварительной обработке пробы при исследовании сточных вод. Однако сведений о том, что при обработке анализируемой пробы сточной воды серной кислотой разрушается сорбционная система активный ил— анилин не обнаружено. Это является новым свойством, Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

Количество концентрированной серной кислоты, которое необходимо добавлять в анализируемую пробу, было подобрано экспериментально в процессе проведения опытов и эти результаты приведены в примерах конкретного выполнения.

На чертеже изображен градуировочный график для измерения массовой концентрации анилина.

1803840

Способ осуществляется следующим образом, В пробу воды, отобранную для анализа, вводят концентрированную серную кислоту до концентрации 2,5 — 3,0 г/дмз Воду тщательно перемешивают и через 10 — 15 мин подщелачивают раствором едкого натра концентрации 5 моль/дм до полной коагуляции осадка (рН 10 — 12 по универсальной индикаторной бумаге). Выдерживают при этом рН 10-15 мин, отфильтровывают выпавший осадок через фильтр "синяя лента".

Отмеривают цилиндром 250 — 1000 см фильз трата и переносят в делительные воронки, вводят хлористый натрий до концентрации

300 г/дм и трижды экстрагируют бензолом (на каждые 250 см фильтрата следует брать

15 см бензола на каждую экстрацию). Объединяют экстракты, отмывают от следов щелочи дистиллированной водой, затем три раза реэкстрагируют буферным раствором с рН 2,75-2,85. Реэкстракты объединяют, диазотируют, проводят сочетание с 3-окси2-нафтойной кислотой, затем экстрагируют краситель хлороформом и фотометрируют при il= 500 нм, По найденному значению оптической плотности по градуировочному графику находят содержание анилина в пробе и по нему рассчитывают концентрацию анилина в анализируемой воде:

Са = д ;О д . /PM

Сг ад. 1000 3 /пробы где Сград — содержание анилина в пробе, мкг, Чпробы- ОбЪЕМ ПрабЫ СтОЧНОй ВОДЫ, Вэятай для экстракции бензолом;

0,75 — поправочный коэффициент на неполную экстрацию анилина в двух операциях (экстракции бензолом из воды и реэкстракции буфера с рН 2,75 — 2,85).

Пример конкретного выполнения способа, Для выполнения предлагаемого способа необходимо предварительно построить градуировочный график, График строят на растворах свежеперегнанного анилина. Исходный раствор анилина для градуировочного графика готовят следующим обоазом: в мерную колбу вместимостью 50 сМ наливают 10 — 15 см 0,1 н, раствора соляной кислоты, взвешивают, добавляют 1 — 2 капли анилина, взвешивают, доводят до метки тем же раствором соляной кислоты, Затем разбавляют раствор дистиллированной водой до концентрации по анилину 100 мкг/смз.

6eоут 11 стаканчиков вместимостью 100 см, вводят в них по 30 см универсального буферного раствора с рН 2,8. Начиная со второго стакана, вводят 0,1 — 1,0 см (через з

0,1 смз) разбавленного раствора анилина.

Затем во все стаканы вводят до 1 см 2 н. раствора HCI, 1 см нитритного раствора з (2,5 г. КВг и 1,5 г ЫаМ02 в мерной колбе на

50 cM), выдерживают 15 мин, после чего вводят 2 см 2,5 раствора сульфамновой кислоты. Выдерживают 15 мин с тщательным перемешиванием до полного удаления пузырьков азота. Затем вливают в каждый стакан по 5 см 1 раствора 3-окси-2-нафтойной кислоты. Растворы окрашиваются в красно-оранжевый цвет (кроме первого, "холостого" ). Образова вш ийся красител ь высаливают добавлением 20 / раствора серной кислоты до посинения бумаги конгокрасного. Затем растворы переводят в делительные воронки, экстрагируют краситель хлороформом (5 раз по 5 cMз), переводят экстракты в мерные колбы на 25 см, доводят до метки хлороформом, убирают полосками фильтровальной бумаги излишки воды, добавляют несколько крупинок прокаленного CaClz (для осушки). Затем фотометрируют при А = 500 нм в кювете с I = 1 см относительно "холостого". Градуировочный график строят по измеренным величинам оптической плотности и содержанию анилина в колбах (мкг/25 смз) (см, фиг.). Он представляет собой прямую линию для растворов с содержанием анилина 10 — 75 мкг. Далее замечают отклонения от закона

Бера.

Пример анализа пробы сточной воды после биологической очистки.

К 500 см сточной воды добавляли 1,5 г концентрированной серной кислоты. Через

15 мин подщелочили 5 моль/дм раствором щелочи до полной коагуляции осадка (р Н10) и отфильтровали через фильтр "синяя лента". В 2 делительные воронки вводят по 50 см фильтрата и по 50 см дистиллированной воды, по 30 г хлорида натрия, перемешивают до Растворения соли. Затем приливают 6 см бензола и экстрагируют 3 мин. Время отстаивания 15 мин. Экстракцию проводят последовательно 3 раза.

Объединяют бензольные экстракты (18 cMз) и в делительной воронке отмывают от следов щелочи равным объемом дистиллированной воды. Воду отделяют и проводят троекртное последовательное реэкстрагирование по 4 см универсального буферного раствора с рН 2,8. Объединенные реэкстракты доводят буфером до объема 30 смз, диазотируют и фотометрируют хлороформенные растворы красителя, как при построении градуировочного графика.

Например, в нашем опыте получили значение оптической плотности 0,260. По градуировочному графику найдено содер1803840 чески "съедает" введенную добавку анилина, тогда как в способе с предварительной обработкой пробы серной кислотой, щелочным раствором и фильтрацией, добавка определяется полностью в жидкой фазе, то есть способ характеризуется более высокой правильностью, чем известный.

Таблица 1

Влияние добавки серной кислоты на полноту отделения анилина от активного ила

Таблица 2

Сопоставление предлагаемого и известного способов определения анилина в сточной воде, прошедшей биологическую очистку

Предлагаемый способ (обработка кислотой Известный способ (без обработки кислотой и без ильт а ии и с ильт а ией

Добав- Найдено добавНайдено анилина, мкг/ м

Найдено анилина, мкг/ м

Добав- Найдено добавка аника анилина, ки, твердая фатвер- жидкая твердая фажидкая твердая фалина, жидкая жидкая фаза фаза дая фа- фаза фаза мкг мкг за за эа эа

797,0

139,6 103,7

815,7

30,0

25,0

40,0

58,3 жание анилина в пробе 0,03 мг. Содержание анилина в сточной воде:

0,03 1000 3

Сан 50 0,75 0,82 мг/дм, Правильность предлагаемого способа и сокращение времени определения по сравнению с известным способом показаны в табл.1 и 2, Как видно из табл.1, для выполнения предлагаемого способа достаточно добавить 2 — 3 г серной кислоты на литр сточной воды, чтобы "смыть" анилин с активного ила. Меньшие добавки кислоты не обеспечивают решение поставленной задачи. Вводить большой избыток кислоты нецелесообразно, так как потом необходимо .увеличивать объем раствора вводимой щелочи (для нейтрализации и коагуляции).

Время выполнения анализа по предлагаемому способу составляет 3 ч, а по изве- 20 стному — 4 ч.

Как следует из данных табл.2, присутствующий в сточной воде активный ил практиФормула изобретения

Способ определения анилина в сточных водах путем экстракции бензолом, реэкстракции буферным раствором с рН 2,8 с последующим фотометри чески м определением анилина с использованием диазотированной сульфаминовой кислоты, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения и повышения точности определения, перед экстракцией пробу обрабатывают концентрированной серной кислотой до концентрации 2,5 — 3,0 г/дм, подщелачиваз ют до полной коагуляции осадка, фильтруют и экстракции подвергают фильтрат.

1803840

Продолжение табл. 2

Известный способ (без обработки кислотой и без ильт а ии

Предлагаемый способ (обработка кислотой и с ильт а ией

Добавка аниНайдено добавки О

Найдено анилик,/ мз

Найдено добавки, Найдено анилина, мкг/ м лина жидкая твер- жидкая фаза дая фа- фаза твердая фаза жидкая жидкая твердая фафаза фаза дая фаза за за

56,3

92,5

50,0

19,7

97,9

46,4

27,3

97,4

10,1

31,8

89,7

0,Е

10 Д7 Я Ж 30

С> г ке/Г5сгу,х

Составитель С, Хованская

Техред М.Моргентал Корректор В. Патрушева

Редактор

Заказ 1054 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

801,3

866,7

826,7

906, 6

Добавка анилина, 248,0

356,8

284,0

304,0

94,3

105,5

98,1

8,0

80,0

20,7

24,8

823,4

1050,0

924,6

716,0