CC BY
6
УДК 547.233:543.544.25
А. Н. Иванов, Г. А. Газиев
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА ДИМЕТИЛАМИНА
В КИСЛОРОДЕ
Проведение токсикологических исследований диметиламина применительно к условиям эксплуатации изолирующих средств индивидуальной защиты связано с обеспечением высокочувствительного оперативного и точного контроля его содержания в воздухе или в кислороде.
При этом порог чувствительности метода измерения концентраций диметиламина должен составлять не менее 0,1 -=-0,2 мг/м3, максимальный объем отбираемой газовой пробы — около 1 л, время анализа — не более 20 мин и максимальная относительная погрешность анализа — около 20%.
Колориметрические методы анализа диметиламина в воздухе производственных помещений, основанные на взаимодействии с сероуглеродом и солями меди (А. А. Беляков) или 2,4-динитрохлорбензолом (Г. С. Павловская), недостаточно чувствительны и трудоемки. Быстрый метод анализа алифатических аминов с помощью реактивной бумаги неспецифичен и не обеспечивает достаточной точности (Е. А. Перегуд и соавт.). Высокой чувствительностью и селективностью обладают газохроматографические методы анализа, при которых используется ионизационное детектирование микропримесей алифатических аминов (М. Т. Дмитриев и Н. А. Китросский) или продуктов их конденсации с 2,5-гександионом (Walle) и 2,4-динитрофторбен-золом (Walle). В одной из работ (М. Т. Дмитриев и Н. А. Китросский) показано, что чувствительность пламенно-ионизационного детектора хроматографа «Хром-1» по отношению к простейшим аминам (метиламину, диметиламину и др.) в несколько раз ниже чувствительности к углеродам, и для анализа аминов в воздухе на уровне до 0,05 мг/м3 необходимо предварительное концентрирование их микропримеси из 20 л воздуха.
В настоящей работе выбрана схема анализа диметиламина в кислороде при использовании хроматографа «Цвет-4».
Совокупность приведенных данных позволяет выбрать схему анализа диметиламина в воздухе с непосредственным измерением его концентрации пламенно-ионизационным детектором. Анализ проводят на хроматографе «Цвет-4». Исследуемую газовую смесь определенного объема пропускают через концентрирующую колонку прибора «Цвет-4», в которой полностью задерживается микропримесь диметиламина. Температура колонки около —80° (она опущена в сосуд Дьюара со смесью сухого льда с ацетоном). Затем колонку отключают от потока исследуемой газовой смеси и продувают в течение минуты потоком газа-носителя (гелия) со скоростью 50 см3/мин для удаления кислорода из коммуникаций колонки и крана Концентрационную колонку отключают от газовых потоков и разогревают в течение 2 -г-3 мин при 60—70°, опустив ее в горячую воду, и включают в поток газа-носителя (гелия) хроматографа.
Микропримесь диметиламина вместе с другими примесями исследуемой газовой смеси поступает в хроматографическую колонку и затем в пламенно-ионизационный детектор. Показания последнего пропорциональны количеству микропримеси диметиламина. Насадкой в концентрирующей и хроматографической колонках служил хромосорб Р, предварительно обработанный щелочным раствором метанола по методике, описанной В.А. Баландиным и М. С. Клещевой, с нанесенной жидкой фазой — полиэтилен-гликолем 20 000 (20% по весу).
Длина концентрирующей и хроматографической колонок составляла соответственно 20 и 200 см. Одна из них термостатирована при 70°. Ско-
1 Кислород, находящийся в свободном пространстве колонки и коммуникациях,
при поступлении в детектор гасит пламя. Детектор с вновь зажженным пламенем не ус-
певает войти в режим в момент выхода диметиламина из хроматографической колонки.
Чз баллона
J о о _
/о го
Время (б мин)
Рис. 1. Хроматограммы анализа ди-метиламина в кислороде (а) и примесей кислорода (б).
I — диыетиламнн; 2 — неидентифици-рованная примссь органического вещества в кислороде.
Газобая смесь
ТА
Рис. 2. Схема экспериментальной проточной установки для приготовления калиброванных смесей диметиламина с кислородом.
4 — веитвли тонкой регулировки газового потока. Остальные обозначения в тексте.
рость гелия 50 см3/мин. Для уменьшения адсорбции диметиламина и во избежание потери вещества в процессе анализа все коммуникации, кран-дозатор и пустые колонки предварительно промывали спиртовым раствором едкого кали.
Хроматограммы диметиламина в кислороде и примесей кислорода приведены на рис. 1. Несмотря на наличие в кислороде ряда примесей, диме-тиламин удалось отделить от них. Объемы проб кислорода и смеси кислорода с диметиламином равны 1,5 и 1л соответственно. Скорость потока анализируемого газа через концентрирующую колонку составляла 300 см3/мин.
Для точного дозирования диметиламина в поток кислорода был использован метод проницаемой мембраны из полимерного материала (Д. Колле-ров). Принципиальная схема поточной установки для приготовления калиброванных смесей диметиламина с кислородом приведена на рис. 2. В смеситель 1 поступают 2 газовых потока. Один из них содержит медицинский кислород с примесью диметиламина, поступившего в поток из камеры 2, находящейся в термостате 3. Другой поток газа — медицинский кислород (из баллона) — через осушитель 6 и реометр 5 непосредственно поступает в смеситель 1.
Концентрацию диметиламина в кислороде определяли химическим методом (Е. А. Перегуд и соавт.). С этой целью на выходе смесителя 1 устанавливали 2 последовательно соединенных поглотителя, содержащих по 2 мл 0,01 н раствора Н2804. После минерализации диметиламина концентрацию иона ЫН+4 устанавливали с помощью реактива Несслера. Концентрацию диметиламина в потоке кислорода рассчитывали путем деления количества поглощенного диметиламина на объем пропущенного кислорода. В установке были использованы пленки 3 типов — из фторопласта, лавсана и полиамида толщиной от 12 до 100 мкм. Наиболее химически стойкой оказалась пленка из фторопласта. Изменяя толщину пленки от 100 до 12 мкм или температуру термостата камеры-дозатора от 20 до 70°, можно приготовить калибровочные смеси диметиламина в кислороде в диапазоне от 0,1 до 1 мг/м3. Например, в установке с пленкой из фторопласта толщиной 12 мкм при 60° концентрация диметиламина в потоке кислорода (со скоростью 300 см3/мин) составляла 0,7 мг/м3. Для расчета концентрации вещества был построен график, представляющий собой линейную зависимость высоты пика от количества примеси диметиламина в диапазоне от 2-Ю-4 до 1-10—3 мг. Количество примеси диметиламина определяли химически в па-
раллельной пробе. Порог чувствительности анализа диметиламина в кислороде при объеме пробы 1 л равен 0,2 мг/м3. Точность анализа ±15%, время анализа около 20 мин.
ЛИТЕРАТУРА. Баландин В. А., Клещева М. С. Ж- аналит. химнн, 1966, т. 21, № 7, с. 855. — Беляков А. А. (ред.). Определение вредных веществ в воздухе производственных помещений. Горький, lSLo, с. 103.—Дмитриев М. Т., К и т р о с с к и й Н. А. Гиг. и сан., 1969, № 5, с. 63. — К о л л е р о в Д. К-Метрологические основы газоаналитических измерений. М., 1967. — Павловская Г. С. В кн.: М. С. Быховская, С. Л. Гинзбург, О. Д. Хализова. Методы определения вредных веществ в воздухе и других средах. М., 1961, ч. 2, с. 157. — Перегуд Е. А., Б ы -ховская М. С., Гернет Е. В. Быстрые методы определения вредных веществ в воздухе. М., 1970. — Walle Т., Аста pharm, succ., 1968, v. 5, p. 367. — Idem. Ibid., p. 353.
Поступила 15/VI 1972 года
УДК 614.777-07:612.321.014.46
Канд. биол. наук В. Н. Федянина, канд. мед. наук Б. Я- Экштат
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С ЖЕЛУДОЧНЫМ СОКОМ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ ПО ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ
Новосибирский научно-исследовательский санитарный институт
В исследованиях по гигиеническому нормированию химических веществ в водоемах одно из важнейших мест занимает токсикологический эксперимент с пероральным введением веществ в организм. В связи с этим придавалось значение изучению влияния химических веществ на функциональное состояние желудка (О. Н. Елизарова). Однако до настоящего времени имеются единичные работы, освещающие взаимодействие вещества, поступающего в желудок с желудочным соком, хотя оно может привести к тому, что на организм будет влиять не само вещество, а продукты его превращения. Поэтому при исследовании в целях нормирования в водоемах большой группы хлорорганических соединений (хлорированных углеводородов, органических окисей) несомненный интерес представляло изучение гидролиза водных растворов этих веществ в соляной кислоте и желудочном соке в условиях, имитирующих подобные процессы в организме.
Мы изучали гидролиз эпихлоргидрина (ЭХГ), который, как известно из литературных данных, при определенных условиях способен переходить в хлоргидрины (А. М. Пакен), а также 2,3-дихлорпропена (2,3-ДХП), являющегося наиболее химически активным веществом из большой группы хлорорганических соединений, стабильных в водной среде. В опытах in vitro водные растворы ЭХГ и 2,3-ДХП определенных концентраций, близких к среднесмертельным дозам, инкубировали в термостате от 15 мин до 48 ч при 38—39° в одних случаях с соляной кислотой нормальности, близкой к желудочному соку, а в других — с желудочным соком в соотношении 1,5:1. У
На первом этапе работы изучали возможность проявления химической активности веществ в соляной кислоте и желудочном соке по изменению концентрации хлора (С1_), определяемого потенциометрическим методом, и НС1, определяемой титрованием. Результаты эксперимента, представленные в таблице, свидетельствуют о снижении концентрации как иона С1~, так и молекулы соляной кислоты в обеих средах при инкубировании с водным раствором ЭХГ. При этом скорость снижения содержания НС1 в желудочном соке значительно выше той, которая наблюдается в водном растворе соляной кислоты. Уменьшение концентрации ЭХГ в 7 раз (концентрация, соответствующая дозе в подостром эксперименте) при сохранении постоянст-
