CC BY
12
удк 614.72:661.716.233]-074
АНАЛИЗ ОКИСИ ПРОПИЛЕНА В ВОЗДУХЕ
Канд. хим. наук Г. С. Салямон (Ленинград)
Литературные данные, посвященные анализу окиси пропилена в воздухе, довольно скудны. Jacobson с соавторами, Holingsworth и Walling разработали титрометрический метод, предложенный ранее Lubatti для макроанализа окисей олефинов. Метод основан на способности окиси пропилена вступать в реакцию с галогенидами металлов с освобождением гидрата окиси металла.
2 СН2—СН—CH3+MgCl2+H20^2 СН3—СНОН—CH2C1+Mg (ОН),.
\ /
О
В качестве поглотительного раствора авторы применяли насыщенный раствор хлористого кальция или хлористого магния в 0,1 н. растворе соляной кислоты, или бромистого магния в 0,1 н. растворе серной кислоты. Н. Г. Полянский и Н. Л. Потудина использовали тот же принцип для определения окиси пропилена в продуктах ее гидратации. При анализе эпоксидов в водных растворах проводят титрование тиосульфатом в уксусной кислоте (Leary), титрование хлорной кислотой в хлороформе в t присутствии четвертичного основания (Jay) и титрование бромистоводо-родной кислотой (Л. И. Рейтбурд с соавторами). Низший предел определения при этом составляет 1 мг в пробе.
Метод Lubatti в прописях Н. Г. Полянского и Н. Л. Потудиной был использован нами для анализа больших концентраций окиси пропилена в воздухе и дал удовлетворительный результат. Применить метод Leary не удалось, поскольку среда (вода или раствор уксусной кислоты) мало пригодна в качестве поглотительного раствора. Для поглощения окиси пропилена из воздуха мы использовали хлористый магний в серной кислоте или хлористый кальций, как рекомендовано Н. Г. Полянским и Н. Л. Потудиной.
Анализируемый воздух протягивали через 4 поглотительных прибора Петри, соединенных последовательно. 3 из них содержали по 5 мл раствора, состоящего из 1 кг MgCl2-6Н20+0,1 г-экв H2S04 и воды до объема 1 л. Четвертый поглотитель, заполненный 5 мл дистиллированной воды, служил для улавливания паров и брызг кислоты. Содержимое поглотителей переводили в колбы для титрования, туда же сливали промывные воды после ополаскивания поглотителей. Растворы титровали 0,1 н. раствором щелочи. Индикатор—метиловый красный. Бюретку и склянку соединяли с воздухом через патрон, содержащий аскарит, и со склянкой Тищенко, наполненной концентрированным раствором щелочи.
Как показали наши наблюдения, метод пригоден для анализа воздушной среды, содержащей от 0,2 мг/л окиси пропилена, и может быть использован для острых ингаляционных опытов с животными. Для определения окиси пропилена при более низких концентрациях данные методы неприемлемы. Н. И. Косенко, Cannon и Jackson определяли 100 мкг и более окиси пропилена, окиси этилена и пропиленгликоль полярографическим методом. При этом окись этилена образует формальдегид, а окись пропилена и пропиленгликоль—формальдегид и ацетальдегид по реакции:
НЮ4
СН3—СН—СНа->СН3—СНОН—СН2ОН--^СН3СНО+СНаО.
\ / О
Литературных сведений об анализе меньшего количества окиси пропилена мы не нашли.
Е. Ш. Гронсберг предложила определять окись этилена и эпихлор-гидрин путем поглощения их из воздуха 40% раствором серной кислоты и окислением периодатом калия и устанавливать концентрацию формальдегида посредством хромотроповой кислоты. Чувствительность 0,25 мкг для окиси этилена и 1 мкг для эпихлоргидрина. Тот же путь использовали Bolton и Ketcham, поглощая окись этилена 20% H2S04 и окисляя периодатом натрия.
Используя этот принцип, мы разработали метод анализа окиси пропилена в воздухе. Метод основан на улавливании ее в 40% растворе серной кислоты, окислении периодатом калия или йодной кислотой и определении выделившегося формальдегида с хромотроповой кислотой. Определяемый минимум 0,2 мкг в пробе.
При разработке метода первоначально были испытаны условия, рекомендованные Е. Ш. Гронсберг для эпихлоргидрина, однако воспроизводимость опытов была неудовлетворительной. Увеличение количества окислителя не улучшило результатов. Изучая причины этого явления, мы установили, что гидролиз окиси пропилена проходит в более жестких условиях. Устойчивые результаты получены при экспозиции окиси пропилена в растворе 40% H2S04 в течение нескольких часов при комнатной температуре или в течение 15—30 мин. при 30—40°. В дальнейшем мы объединили процесс гидролиза и окисления в одну стадию, выдерживая пробу с периодатом калия или с йодной кислотой в течение 20 мин. на водяной бане, имеющей температуру 40°. Специальные наблюдения показали, что окись пропилена из воздуха удовлетворительно улавливается 40% раствором серной кислоты. При концентрациях окиси пропилена 0,1—10 мг/м3 производить улавливание можно в 2 последовательно установленных поглотителях Рыхтера, а при больших концентрациях поглощение следует производить в 3 поглотителя. Скорость протягивания 0,5 л/мин. Большинство авторов рекомендует работать со свежеприготовленными растворами хромотроповой кислоты, поскольку хранение реактива приводит к изменению интенсивности окрашивания. Нам удалось достичь стабильности показаний, применяя длительный срок один и тот же раствор хромотроповой кислоты. Реактив предварительно очищали, а раствор хранили без доступа света.
Для очистки техническую хромотроповую кислоту растворяли в воде без нагревания. Раствор фильтровали, выпаривали на водяной бане до начала кристаллизации. Охлаждали, отсасывали, промывали очень малым количеством охлажденной воды, затем спиртом. Сушили в вакуум-эксикаторе. Хранили без доступа света. Далее 1, 2 г очищенной хромотроповой кислоты растворяли в 40 мл 10% раствора серной кислоты. Приготовленный таким образом раствор приливали к 1 л концентрированной серной кислоты, помещенной в склянку из темного стекла с пришлифованной бюреткой на 25 мл. Бюретка соединяется с воздухом помещения через патрон с активированным углем, а раствор — через склянку Тищенко с концентрированной серной кислотой. В период между анализами бюретку закрывали темным колпаком, перед употреблением бюретку промывали. Раствор пригоден в течение полугода.
Для анализа протягивают воздушную пробу через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора Рыхтера или с пористой стеклянной пластинкой, содержащих по 3 мл 40% H2S04. Содержимое поглотителей объединяют и отбирают 3 мл пробы. В 2—3 контрольные пробирки помещают по 3 мл 40% H2S04. Во все пробирки добавляют по 0,2 мл раствора периодата калия или йодной кислоты (1,5% растворы, считая на KJ04 или HJ04-2H20 в 10% растворе серной кислоты), встряхивают и помещают на 20 мин. в водяную баню при 40°. После охлаждения добавляют во все пробирки одинаковое минимальное, но достаточное для обесцвечивания количество капель насыщенного раствора сульфата натрия (20% раствор, считая на безводную соль) и по 1,5 мл раствора хромотроповой кислоты. Нагревают 30 мин. на кипящей водяной бане, охлаждают, поме-
Q/0-
щая пробирки в воду, добавляют по 2,5 мл во- D ды и по достижении комнатной температуры ко- ».so лориметрируют рабочие пробы относительно 0SQ контрольных проб. Мы работали на приборе ФЭК-56, в кюветах 20 мм, со светофильтром о,ю № 7 и максимумом пропускания 540 ммк.
Для изготовления градуировочного графи- °-30 ка в серию пробирок помещали от 0,2 до 30 мкг Q20 окиси пропилена из стандартного раствора, содержащего 10 мкг!мл в 40% растворе H2S04, в 3 контрольные пробирки наливали по 3 мл поглотительного раствора и далее обрабатывали и колориметрировали, как указано выше.
Из данных оптических плотностей 2—3 определений строят градуировочный график (см. рисунок). График почти прямолинейный. Шкала устойчива во времени.
Благодаря высокой чувствительности метод может быть использован для анализа окиси пропилена как в воздухе промышленных предприятий, так и в атмосфере.
ЛИТЕРАТУРА
Косенко Н. И. Завод, лабор., 1961, № 27, с. 542. — Полянский Н. Г., Потудина Н. Л. Там же, 1963, № 7, с. 802. — Р е й т б у р Д Л. И., Шер Н. М., Коновалова В. Е. Там же, 1965, № 7, с. 808. — В о 1 t о п N.. К е t с h a m N.. Arch, envir. Hlth., 1964, v. 8, p. 711. — Analyt. Abstr., 1965, v. 12, p. 3567. — С a n -п o n W., Jackson L., Analyt. Chem., 1952, v. 24, p. 1053. — J а у R., Ibid., 1964, v. 36, p. 667. — Leary J., J. Am. pharm. Ass., 1960, p. 606, v. 49. — L u b a 11 i О., J. Soc. ehem. Ind., (Lond.), 1944, v. 63, p. 133.
Поступила 20/V 1968 r.
2 4 6 g 101214 /в IS 20 мкг
Градуировочный график для определения окиси пропилена.
удк в 13.632.4:662.753.12:665.3]:в13.155
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАЛОГО КОЛИЧЕСТВА БЕНЗИНА В ВОЗДУХЕ
В. В. Тарасов, X. Я- Венгерская
Узбекский научно-исследовательский институт санитарии, гигиены и профзаболеваний, Ташкент
Наряду с химическими методами определения бензина в воздухе (эмульсионный, титрометрический и метод сожжения) мы применили метод адсорбционной спектроскопии в ультрафиолетовой области спектра. Спектро-фотометрический метод заключается в установлении оптической плотности раствора исследуемого вещества при длине волны, соответствующей максимуму поглощения исследуемого вещества.
Для спектрофотометрического определения бензина в качестве растворителя мы применили этанол. Все измерения производили на спектрофотометре СФ-4А. Из бензина, взятого на производстве, готовили стандартные растворы с содержанием 5 мг в 1 л спирта. Из них в дальнейшем подготавливали растворы с содержанием в 1 мл спирта 0,5, 1, 2, 3, 4, и 5 мг бензина, измеряли оптическую плотность в ультрафиолетовой области спектра в прямоугольных кюветах при длине волны от 250 до 265 ммк.
В результате измерений на спектрофотометре был установлен максимум поглощения для экстракционных бензинов (длина волны 254 ммк) и снята их спектральная характеристика. Результаты исследований представлены на рис. 1.
Калибровочный график зависимости интенсивности поглощения от концентрации бензина при длине волны 254 ммк представлен на рис. 2.
