Способ определения метанола в воздухе

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ВОЗДУХЕ путем поглощения его водой, обработки полученного раствора, последовательно растворами серной кислоты , перманганата калия, сульфита натрия , 10%-ной хромотроповой кислотой, концентрированной серией кислотой, нагревания полученной смеси на кипящей водяной бане с последукядим фотометрированием полученного раствора, отлич ающийс я тем, что, с целью повьгаения чувствительности способа, в качестве раствора серной кислоты используют ее 75-80%-ный раствор, в качестве раствора перманганата калия -его 0,5-0,6%-ный раствор , в качестве раствора сульфита натрия - его 7-7,5%-ный раствор,и i обработку ведут при массовом соотношение пробы и указанных реагентов, (Л равном соответственно 1:68-73:0,10 ,12:1-1,4:0.7-0,75:366-549.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Я\ИМЪЮ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(5й G 01 N 21/78

М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н *ETOPCNNV СВИОВТВЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЮИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3547939/23-04 ,(22) 26.0f.83 (46) 15.05.84. Бюл. Ф 18 (72) Е.А.Друян (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт гигиены им.Ф.Ф.Эрисмана (53) 543.42.063(088 ° 8) (56) 1. Пинигина И.А. Определение метилового спирта в воздухе. — "Гигиена и санитария", 1966, 1f f, с.51-52.

2. Биховская M.Ñ., Гинсбург С.Л., Хализова О.Д. Методы определения вредных веществ в воздухе. М., "Медицина", 1966 ° с. 428 431 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА

В ВОЗДУХЕ путем поглощения его водой, обработки полученного раствора, последовательно растворами серной кислоты, перманганата калия, сульфита натрия, 10Х-ной хромотроповой кислотой, концентрированной серной кислотой, нагревания полученной смеси на кипящей водяной бане с последующим фотометрированием полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности способа, в качестве раствора серной кислоты используют ее 75-80Х-ный раствор, в качестве раствора перманганата калия — его 0,5-0,6Х-ный раствор, в качестве раствора сульфита натрия — его 7-7,5Х-ный раствор,и обработку ведут при массовом соотношение пробы и указанных реагентов, равном соответственно 1:68-73:0,1О, 12: 1 — 1,4:0,7-0, 75:366-549.

1092392

Изобретение относится к промышленно-санитарной химии, а именно к исследованию воздушной среды промышленных предприятий, атмосферного воздуха и помещений на наличие метанола.

Известен способ определения метанола путем обработки анализируемого вещества ванадий-оксихинолиновым комплексом и.последующим фотометуированием полученного раствора j1 . .Недостаток этого способа состоит в его неселективности, так как при этом определяются также другие одноатомные ненасыщенные спирты (этиловый, пропиловыФ изопропиловый, бутиловый, амиловый, изоактиловый), кроме того, фенол и фенолоспирты, Наиболее близким к предлагаемому ! по технической сущности и достигаемым результатам является способ опре- 20 деления метанола s воздухе путем поглощения его водой, обработки полученного раствора раствором серной кислоты (разбавление 1:3-4), 2Х -ным раствором перманганата калия с последующей обработкой полученной смеси, 10Х-ным раствором сульфита натрия, 107.-ной хромотроповой кислотой и концентрированной серной кислотой при нагревании на кипящей водяной бане с ЗО последующим фотометрированием полученного раствора f2) .

Недостатком такого способа является его относительно невысокая чувствительность (4 мгк}.

Цель изобретения - повышение чувствительности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения метанола в воздухе путем поглощения его водой, обработки полученно-го раствора последовательно растворами серной кислоты, перманганата калия, сучьфита натрия 102-ной храмотропоу О

45 вой кислотой и концентрированной серной кислотой, нагреванием получен-, ной смеси на кипящей водяной бане с последующим фотометрированием полученного растворае в качестве раствора серной кислоты используют ее 75

80Х-ный раствор, в качестве перманганата калия - его 0,5-0,6Х-ный раствор, в качестве раствора сульфита натрия - его 7-?,5X-ный раствор и обработку ведут при массовом соотношении пробы и указанных реагентов, равном соответственно 1 :68-73:0,1О, 12:1-1,4:0,7-0,75:366-549.

В процессе работы установлены оптимальные условия окисления метанола перманганатом, условия проведения реакции сочетания полученного формальдегида с хромотроповой кислотой, изучено влияние температуры, времени, рН среды, концентрации реактивов, В результате увеличена чувствительность способа в 8 раз. Чувствительность способа-прототипа равна

4 мкг в анализируемом объеме, предлагаемого способа 0,5 мкг (табл. 1).

Минимально определяемое количество метанола 0,5 мкг в анализируемом объеме, ошибка определения прототипа

43,3-63Х, ошибка определения предлагаемого способа 0,63-3,67.

Отмечено соблюдение закона Бугера-Ламберта-Вера в интервале концентраций метанола 0,5-20 мкг.

Способ позволяет определить

1I/33 ПДК рабочей зоны, 1/6, 6 ПДК максимально разовой и 1/3,3 ПДК сред. несуточной атмосферного воздуха.

Таким образом, для осуществления1 способа используются следующие весовые соотношения реагентов к пробепроба: разбавленный раствор серной кислоты : перманганат калия : сульфит натрия : хромотроповая кислота : концентрированная серная кислота соответственно 1:68-73;0, 1-0, 12: 1-1,4:

0,7-0„75:366-549, по способу-прототипу соответственно 1:22,9: 1:4:5:9 15,5.

Точность анализа, полнота окисления метанола при выработанных условиях представлены в табл. 2.

Проверена возможность поглощения метанола из воздуха в дистиллированную воду. установлено, что при аспирации воздуха co скоростью 0,5 л/мин метанол поглощается в поглотительный прибор с пористой пластинкой, содержащий 6 мл дистиллированной воды.

Для анализа достаточно отобрать

5-10 л воздуха.

П р н и е р . Воздух протягивают через поглотительный прибор с пористой пластинкой, заполненной 6 мл дистиллированной воды со скоростью

0,5 л/мин в течение 20 мин. Отобрано

10 л воздуха. Воздух аспирируют над поверхностью О, 1 г метанола, помещенного в поглотительный прибор Полежаева, После отбора пробы жидкость из поглотительного прибора сливают в колориметрическую пробирку на 5-10 мл.

1092392

Оптические плотности способа-прототипа

Заданная концентрация метанола, мкг

О, 000

О, 000

О, 000

0,000

0sD00 е

0,5

0,5

1,0

1,0

2,0

2,0

4 0

4,0

6,0

8,0

8,0

10,0

Поглотитель промывают дистиллированной водой и жидкость сливают в ту же пробирку до метки 6 мл.

Для анализа отбирают в другую колориметрическую пробирку .2 мл пробы, прибавляют О, 5 мл 75Х-ного раствора серной кислоты, 0,2 мл 0,5Х-ного раствора перманганата калия и оставляют на 5 мин для окисления. 3атем вводят .,О, 1 мл 7Х-ного раствора сульфита натрия, 0,5 мп 10Х-ного раствора хромотроповой кислоты или ее динатриевой соли, 3 мп концентрированной серной кислоты и нагревают

30 мин на кипящей водяной бане. После прибавления каждого реактива пробу тщательно перемешивают. По охлаждении измеряют оптическую плотность растворов при 570 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм относительно контроля на реактивы. Ошибка определения 0,63-3,6Х.

О, 000

0,042

0,040

0,085

0,080

0э 092

О, 090

О, 135

Содержание метанола в анализируемом объеме определяют по предварительному построенному калибровочному графику, для построения которого го5 товят шкалу стандартов. Для чего в ряд пробирок вносят О;О; 0,5; 1,0;

2 ° Оэ 4эОэ 6эОэ 8 ° Оэ 10.0э 15эО .

20,0 мкг метанола. Во всех пробирках дистиллированной водой доводят объем

10 . до 2,0 мл. Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам.

Концентрацию метанола в анализи- . руемой пробе вычисляют по общепринятой формуле. В результате анализа . обнаружены концентрации метанола

1,57, 1,52; 1,49 мг/м .

В табл. 3 и 4 приведена точность .результатов определения метанола при выбранных условиях по нижним границам, в табл. 4 и 5 - по верхним соответственно.

Таблица 1

Оптические плотности предлагаемого способа

0,020

0,021

0,037

О, 036

0,072

0,073

О, 142

О, 143

0,215

О, 213

О, 280

О, 285

0,350

1092392

Продолжение табл. 1

0,130

0,192

0, 190

0,250

10,0

15,0

15,0

20,0

0,255

Таблица 2

Ошибка определения, мкг

+ 0,008

0, 508

09 518

1,6

0,5

0,5

+ 0,018

3,6

- 0,000

+ 0,010

О, 000

1,0

0,990

1Ä010

1,0

2,0

1,О

2,0

0,0

+ 0,020

1,0

4,0

4,0

1,0

4,0

О ° 88

6,0

0,84

6,050

6,0

0,84

8,0

0,0

8,0

0,63

10,0

0,0

10,0

0,000

О,О

15,0

О, 000

О, 000

0,000

О,О

0,0

20,0

0,0

20 О

О 000

О О

Заданная концентрация метанола, мкг

Обнаруженная концентрация, мкг

2, 000

2, 020

3,960

3,965

5,950

8, 000

8 050

10,000

10, 000

15,000

l5,О0О

20, 000

20 000

- 0,040 — 0,035

- 0 050

+ 0,050

0,000

+ 0,050

0,000

0,350

О; 520

0,521

0,695

0,695

1092392 Таблица 3

Перман- Хромотро- Ко ганат новая ва калия кислота та

68 0,1 0,7 5 549

7 10

Разбавленный раствор серной кислоты

Проба

Весовое соотСульфит натрия нцентриронная кислоношение реактивов но от ношению к пробе

Ироцентность использованных растворов

75 0,5

0,5 0,2

0,1

0,5

Объем, мл

0,02 687

5490

Вес, мг

Таблица 4

Ошибка определения, Обнарушенная концентрация, мкг

Заданная концентрация метанола, мкг

1 6

0,5

3,6

0,5

1,0

1,0

1,0

1,0.

2,0

0,0

2,0

0,020

1,0

О, 040

1,0

4,0

6,0

3,365

5,960

О, 035

О, 040

0,88

0,66

6,0

6,050

8,000

8,050

0,050

0,000

0,050

0,84

8,0

0,00

8,0

О ° 63

10,0

10,0

10,00

10, 00

0,000

0,000

0,00

0,00

15,0

15,0

15, 00

15, 00

О, 000

О, 000

0,00

0,00

20 О .20,0

20,00

20, 00

О, 000

О 000

0,00

О О

О, 508

0,518

О, 990

1,010

2,000

2,020

3,960

0,008

0,018

0,010

0,010

О, 000

1092392

Концентрированная серная кис-

Перманганат калия

Сулъфит натрия

Проба

Разбавлен-: ный раствор серной кислоты

Хромотроновая кислота

0,12

0 75

549

80 Оэб

7,5 10 .01 05

7,5 50

Объем, мп

Вес> мг

0,02 732

1,2

5490

Ошибка определения, Обнаруженная концентрация, мкг мкг

0,509

0,5

1,8

0,5

0,516

3,2

0,990

1,0

f,0

i 9011 е

2,020

2,0

f30

290

1, 980

3,968

1,,0

4,0

0Ä8

4,0

0„88

0,035

0,045

6,0

0Ä90

0,90

6,0

0,63

8i0

0,63

10,0

0,00

10,0

0,00

Весовое соотношение реактивов по отношению к пробе

Ироцеитность использованных растворов

Чаданная концентрация метанола1 мкг

3,965

5,955

6,055

8, 050

7 ° 950

10, 00

10,00

0,5 0,2

0,009

0 ° 016

0,010

0,011

О, 020

О, 020

О, 032

0,045 ю

0,050

О, 050

О, 000

О, 000

Таблица 5

Таблица 6

1092392

Продолжение табл. 6

Обнаруженная концентрация, мкг

Заданная концентрация,метанола, мкг

Ошибка определения, (0,00

15,0

0,00

15 0

20,0

0,00

20,0

0,00

Составитель В.Гладков

Редактор А.Гулько Техред С.Легеза Корректор И.Эрдейи

Заказ 3246/27 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

15, 00

15, 00

20,00

20,00

0,000

0,000

0,000

0,000