CC BY
4
Литература
1. Леонов Ю. П. Теория статистических решений и психофи зика.— М., 1977.
2. Стивене С. С. // Экспериментальная психология.— М., 1960.
3. Штабский Б. М., Красовский Г. И., Кудрина В. И., Жолда-кова 3. И. // Гиг. и сан.— 1979.—№ 9.—С. 41—43.
Поступила 05.07.89
Л. В. КУЗНЕЦОВА, Т. Ф. ЧУМАКОВА, 1990
УДК 614.72:615.9171-074
Л. В. Кузнецова, Т. Ф. Чумакова
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМАМИДА
В ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
•»
Горьковский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Известен фотометрический способ определения .формамида в воздухе рабочих помещений, чувствительность которого 2 мг/м3 при отборе 20 л воздуха [1]. Для анализа воздуха населенных мест метод недостаточно чувствителен.
Из газохроматографических известен метод определения формамида в биологических жидкостях (кровь, моча) [2]. Чувствительность 10 мкг/мл, как считают авторы, достигнута за счет применения в качестве сорбента обработанного щелочью хромосорба. При использовании же более доступного инертона Ы-АШ-НМОБ чувствительность составила лишь 5000 мкг/мл. Это объясняется низкой чувствительностью пламенно-ионизационного детектора к формамиду. Кроме того, низкая летучесть последнего осложняет задачу. Поэтому для газохроматографического анализа необходимо предварительно перевести формамид в летучее соединение.
Известно, что формамид в сильно кислой и сильно щелочной средах полностью разлагается на муравьиную кислоту и аммиак [3]. Это свойство и было использовано при разработке газохроматической методики определения его в атмосферном воздухе. Предлагаемый метод основан на превращении формамида в муравьиную кислоту и далее в летучий этил-формиат путем обработки пробы этиловым спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты. Условия превращения муравьиной кислоты в этилформиат взяты из методики [4], предназначенной для определения муравьиной кислоты в моче.
Нами было установлено, что в этих же условиях формамид полностью превращается в муравьиную кислоту, т. е. процессы превращения формамида в муравьиную кислоту и последней в этилформиат протекают одновременно.
Определение формамида проводили в следующей последовательности. В пенициллиновый флакон вносили 1 мл водного раствора изучаемого вещества," добавляли 0,5 мл концентрированной серной кислоты, смесь охлаждали при комнатной температуре, затем пипеточным дозатором быстро вводили 0,2 мл этилового спирта, флакон плотно закрывали и поме-
5
3
Z
1
\
-г
13
т
7
1—I—I—I—Г
6 5 4 3 Z
1-
/ мин
Хроматограмма разделения этилформиата с сопутствующими
примесями.
/ — диэтиловый эфир; 2 — ацетон; 3 — этилформиат; 4 — этилацетат;
5 — этиловый спирт.
щали в металлическии патрон, последний выдерживали в термостате 30 мин при 55 °С. После этого через отверстие в крышке патрона отбирали 1 мл паровой фазы шприцем, нагретым до 30—40 °С и сразу же вводили в хроматограф. Условия хроматографирования: колонка из спецстали длиной 3 м, насадка — 20 % ПЭГ-400 на хроматоне N-AW-HMDS, температура испарения 100 °С, колонки 65 °С, скорость газа-носителя (азота 35 мл/мин, водорода 40 мл/мин, воздуха 400 мл/мин, диаграммной ленты 240 мм/ч. При этих условиях этилформиат хорошо отделяется от диэтилового эфира, ацетона, эти-лацетата и этилового спирта (см. рисунок).
Количественное определение формамида проводили методом абсолютной градуировки. Готовили растворы формамида в воде в интервале концентраций 0,2, 0,5, 1, 5 и 10 мкг/мл, каждый раствор обрабатывали описанным выше способом и анализировали. Чувствительность газохроматографического метода определения формамида 0,2 мг/л при относительном стандартном отклонении 0,308.
С целью поглощения паров формамида из воздуха применяли условия, рекомендованные для анализа воздуха производственных помещений, а именно: отбор проводили в поглотительные приборы с 3 мл дистиллированной воды. Но для достижения необходимой для анализа атмосферного воздуха чувствительности следовало увеличить объем отбираемого воздуха за счет повышения скорости отбора до 5—15 л/мин. Для отбора с такой скоростью испытывали разные поглотители, из них пригодными для такого отбора оказались большие поглотители Рыхтера и поглотители Петри, у которых распылитель имеет форму шара с отверстиями.
Для определения условий отбора создавали паровоздушные смеси формамида в затравочных камерах объемом 180, л откуда пробы отбирали с разными скоростями в два последовательно соединенных поглотителя с 3 мл дистиллированной воды. Результаты представлены в таблице.
Процент потери раствора в процессе отбора рассчитывали по массе поглотительного прибора с раствором до и после отбора. Как видно из таблицы, при отборе воздуха в интервале скоростей от 5 до 15 л/мин при уровне загрязне-
Полнота поглощения формамида при разных скоростях отбора
Скорость отбора, л/мин Объем отобранного воздуха, л Концентрация формамида, мг/м3 Количество формамида, мкг Потери раствора, %
в 1-м поглотителе во 2-м поглотителе
5 100 0,94 9,4 0 8,0
5 100 0,140 14,0 0 9,0
5 100 0,134 13,4 0 7,0
5 100 0,260 26,0 0 11,0
10 160 0,092 14,7 0 20,2
10 160 0,150 23,7 0 17,0
10 160 0,250 37,0 0 16,5
15 160 0,430 69,0 0 25,0
15 160 0,400 64,5 0 24,7
15 160 0,420 66,8 0 26,8
й
*
#
ния воздуха формамидом не более 0,44 мг/м3 проскока во 2-й поглотитель не наблюдается. Однако с учетом того, что при скоростях 10—15 л/мин отмечается высокий процент потери раствора из поглотителя, следует рекомендовать отбор проб проводить со скоростью не более 5 л/мин в один поглотитель в течение 30 мин.
Разработанный метод может быть применен для контроля за содержанием форма ми да в воздухе населенных мест.
1979.
Литература
1. Методические указания на определение вредных веществ в воздухе.— М., 1979.— Вып. 13.
2. Муравьева С. И., Анваер Л. П. // Гиг. труда.— № 6.— С. 58.
3. Осипенко Н. И. // Гиг. и сан.— 1968.—№ 12.—С. 58.
4. Mraz M., Sedivec V. // Colin. Crech. Chem. Communs.— 1973.—Vol. 38.— P. 3426.
Поступила 25.09.89
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 614.77: [546.48 + 546.815/.819 J-074
Е. Ф. Горшкова, Ю. В. Новиков, А. И. Каменев, И. П. Ватер
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ КАДМИЯ И СВИНЦА МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ХРОНОПОТЕНЦИОМЕТРИИ В ВОДАХ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана; МГУ им. М. В. Ломоносова
В условиях интенсивного загрязнения водных объектов все более актуальной становится разработка экспресс-методов определения металлов в воде.
Для этой цели предпочтительно использование инверсионных электрохимических методов: инверсионной вольтамперо-метрии (ИВ) и инверсионной хронопотенциометрии (ИХП). Они основаны на предварительном электролитическом концентрировании элементов и последующем растворении полученного электрохимического концентрата постоянным током (ИХП) или при развертке напряжения (ИВ). Методы характеризуются быстротой выполнения, высокой чувствительностью, хорошей воспроизводимостью и точностью, возможностью одновременного определения нескольких элементов без предварительной подготовки пробы [1, 4, 5]. Метод ИХП по чувствительности сопоставим с методами атомной абсорбции и ИВ, однако по разрешающей способности имеет некоторые преимущества перед последним. Вместе с тем примеры использования ИХП в анализе немногочисленны: представлены результаты исследования искусственных смесей и сточных вод, содержащих свинец на уровне ПДК, на автоматизированной установке [2]; приведены данные измерений, проведенных на хронопотенциометре с ртутно-графитовым электродом на отдельных образцах речных вод, содержащих свинец и медь [3]; показана возможность определения ртути в модельном растворе методом бестоковой хронопотенциометрии [6].
Однако из-за отсутствия метрологических характеристик указанных способов и большой продолжительности они не нашли широкого применения при анализе вод.
Целью настоящей работы явилась разработка экспресс-метода хронопотенциометрического определения ионов свинца и кадмия в природных водах на уровне ПДК. без специальной водоподготовки.
V
Таблица 1
Результаты определения 5-Ю-8 М РЬ(И) и Сс1(П)
в искусственной смеси
• Найдено
_ • Параметр • Cd (II) Pb (II)
по формуле графически по формуле графически
с. 10"8, M
¿0,05'S -— >
л[п Sr
M
Примечание. р = 0,95.
Исследования и отработку методики проводили на первом промышленном отечественном хронопотенциометре МБХ с запоминающим осциллографом и трехэлектродной кварцевой ячейкой. Рабочим электродом служил вращающийся стекло-углеродный электрод (со 300 рад/с, S 0,04 см2), вспомогательным — платиновая проволока, электродом сравнения — хлор-серебряный электрод ЭВЛ-1М 4.
Торец стеклоуглеродного электрода сначала обрабатывали наждачной бумагой № 0, затем полировали фильтровальной бумагой, смоченной этиловым спиртом, промывали дистиллированной водой и закрепляли в держателе.
При помощи ручек установки потенциалов потенциометров задавали необходимые условия работы: потенциал регенерации электрода U\(£рег=-}-0,5 В), потенциал накопления U2 (Ен=—1,2 В), потенциал успокоения раствора £/з(£уСП= = —1,2 В), потенциал защиты (Езаш=0,0 В). Величину тока растворения устанавливали при помощи ручки £/4: например, при значении U.»+0,3 В и диапазоне тока 10 мкА/В заданному току отвечает величина тока I, равная 3 мкА. Соответственно выставляли значения других токов с учетом их знака. Время каждой стадии задавали в виде мкс: I ста-
дия— регенерация электрода, / =30 с (3-10' мкс), II стадия— накопление (электролиз), /э=100 с (МО8 мкс), III стадия — успокоение раствора, /усп=8 с (8-10° мкс). Стадии регенерации стеклоуглеродного' электрода и накопления осуществляли При перемешивании (режим устанавливали при помощи тумблеров, находящихся на задней панели прибора), скорость вращения электрода задавали регулятором скорости вращения (рекомендована величина 300 рад/с). При нажатии кнопок «цикл» и «авт» прибор автоматически отрабатывал указанные стадии, а после прохождения IV стадии (растворение в гальваностатическом режиме) возвращался к' I стадии. При наличии исследуемого раствора в ячейке и нажатии кнопки «ячейка» цифры на табло прибора показывали значение переходного времени в миллисекундах, если регуляторы «метка времени» находились в положении 3. После каждой
Таблица 2
Результаты определения токсичных металлов в воде
Исследуемая вода
4,6 4,4 6,8 7,5
1,5 1,5 5,6 6,7 Природная
Сточная
0,14 0,14 0,32 0,37 Питьевая
Условия определения: п = 3, /а = :-1 мкА,
5,
мг/л
5,
Cd (II Pb(II Cd (II Pb ( 11 Cd (II Pb (II
0,001
0,002
0,031
0,038
0,001
0,002
0,00003 0,00006 0,0006 0,001
Примечание.
0,00008 Условия определения
0,00004 0,00007 0,0007 0,001
0,00009
n = 5, p
0,03 0,03 0,02 0,03
0,04
:0,95.
