CC BY
4
Результаты исследования серебросодержащих цеолитов представлены в таблице.
Эффективность сорбции по отношению к СО возрастает с повышением степени замещения катионов цеолита нонами серебра, что достигается обработкой исходного цеолита более концентрированными растворами азотнокислого серебра. Увеличение же размера зерен серебросодержащих цеолитов вызывает уменьшение как степени сорбции, так и емкости сорбции СО.
Лучшие сорбционные свойства по сравнению с АдСаА у цеолитов АдЫаА, что объясняется большей легкостью замещения катионов Ыа ионами серебра. При обработке молекулярных сит ЫаА фракции 0,25—0,5 мм 3 % раствором нитрата серебра получен серебросодержащий цеолит, обладающий максимальной емкостью сорбции и 100 % степенью сорбции СО из воздуха. Поскольку термическая десорбция СО с
приготовленных описанным способом цеолитов затруднена, применялась химическая десорбция воздействием на цеолит концентрированной серной кислотой.
Таким образом, нами получены серебросодер-жащие цеолиты, способные полностью сорбировать СО из воздуха при комнатной температуре, с помощью отличающейся простотой выполнения методики и широко распространенных марок молекулярных сит.
Литература
1. Банах О. С.. Федорович И. П.. Пластунов Б. А. и др.— Гиг. и сан., 1978, № 11. с. 75.
2. Банах О. С., Даценко И. И., Пластунов Б. А. и др.— Там же, 1981, № 9, с. 52.
3. Банах О. С.. Даценко И. И.. Баранский Р. И. и др. — Там же, 1982, № 7, с. 65.
Поступила 26.03.84
УД К в 14.72:547.258.15]-074:543.544
М. Т. Дмитриев, А. Ю. Брауде, М. Я. Быховский. Б. В. Емельянов, Л. Ф. Паутова, В. А. Ротин
ХРОМАТО-АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛКИЛПРОИЗВОДНЫХ СВИНЦА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Органические формы тяжелых металлов, в частности свинца, значительно токсичнее, чем неорганические [5, 6]. Между тем методы определения металлоорганических соединений разработаны значительно менее, чем металлов или элементов. Алкилпроизводные свинца широко используются в химической промышленности, в результате чего возможно загрязнение ими окружающей среды Тетраэтилсвинец (ТЭС) и тетраметилсви-нец (ТМС), являющиеся компонентами моторного топлива, поступают в воздух или испарении бензина и с выхлопными газами автомобилей. Многие неорганические соли свинца в окружающей среде в результате жизнедеятельности микроорганизмов трансформируются в его алкилпроизводные, в частности ТМС [7].
Ранее для определения ТЭС использовали газовую хроматографию [3] и нефелометрию [4]. Однако нефелометрическое определение, основанное на поглощении ТЭС раствором йода в этиловом спирте или йодистом калии, трудоемко (длительность анализа 4—5 ч) и неспецнфично (определяется только суммарное количество всех соединений свинца). Кроме того, при наличии сложных смесей органических веществ, что характерно для условий окружающей среды, обычные хроматографические методы недостаточно эффективны вследствие мешающего действия большого количества сопутствующих ингредиентов.
В последние годы проводится все больше иссле-
дований по разработке хромато-атомно-абсорб-ционного метода определения металлоорганических веществ [2]. Этот метод эффективно сочетает в себе селективность газовой хроматографии, высокую чувствительность и специфичность атомно-абсорбционного анализа [1]. Для хрома-то-атомно-абсорбционного определения алкилпро-изводных свинца использовали аналитическую систему, включающую газовый хроматограф, атомно-абсорбционный спектрофотометр и кварцевый атомизатор
Для создания в воздухе дозированных концентраций применяли экспериментальную установку (рис. 1). ТЭС помещали в ампулу 1, охлаждаемую водой со льдом в сосуде 2. ТЭС диффундировал по капилляру 3 и поступал в трубку 4, по которой с помощью насоса 5 аспирировали воздух с определенной скоростью, которую регулировали дросселем 6 и измеряли ротаметром 7. ТЭС количественно удреживался в ловушке 8, охлаждаемой жидким азотом в сосуде Дьюара 9. При расчете по закону Фика скорость потока ТЭС из капилляра 3 при 0°С, составляет 5,2-Ю-9 г/мин (длина и диаметр капилляра равны 5 и 0,14 см соответственно, давление паров ТЭС при 0°С 0,05 мм рт. ст., коэффициент диффузии 0,032 см2/с). Изменяя диаметр и длину капилляра 3, получали различные скорости диффузии ТЭС, а варьируя скорость аспирации воздуха через трубку 4, — дозированные концентрации ТЭС в воздухе.
4
/
V
Характеристики получения заданных концентрации ТЭС ■ воздухе
15 Ю 5
Л
а ю /г
Рис. 2. Типичная
Рнс. 1. Схема экспериментальной установки для создания дозированных концентраций алкилпроизводных свинца в воздухе.
Объяснение в тексте.
Хроматографическое разделение смеси алкилпроизводных свинца проводили при следующих оптимальных условиях: температура начала анализа 40°С, программированный нагрев со скоростью 8°С/мин, конечная температура 110°С. Температура испарителя 160°С, газ-носитель — гелий, скорость его потока 40 см3/мин. Газохро-матографическое разделение проводили на колонке длиной 200 см и внутренним диаметром 0,2 см, заполненной карбоваксом-20М. Температура атомизатора 1000°С. Детектирование осуществляли при длине волны 283,3 нм. Типичная хро-матограмма алкилпроизводных свинца в воздухе приведена на рис. 2.
Для отбора проб 1—4 л воздуха аспирирова-ли через ловушку, содержащую гранулы стекла диаметром 0,5—1 мм и охлаждаемую жидким азотом. Затем ловушку присоединяли к шестихо-довому крану, встроенному в газовую линию хроматографа, разогревали кипящей водой и потоком газа-носителя вытесняли анализируемую пробу в в газохроматографическую колонку. Установлено, что ловушка, заполненная стеклом и охлаждаемая жидким азотом, полностью улавливает ТЭС. При отборе проб более 5 л воздуха наблюдали вымораживание воды в ловушке, что снижает скорость отбора. При определении в воздухе различных алкилпроизводных свинца в ампулу 1 (см. рис. 1) помещали ТЭС с примесью ТМС. По-
Длина капилля- Скорость потока, л/мин Время отбора. Количество ТЭС, Высота пика, мм Концентрация ТЭС. мкг/м*
ра, си мин нг
5 0,5 2 10,2 180 10,2
5 0,5 1 5 91 10
5 1 2 10 179 5
5 1 • 1 5 90 5
5 2 2 10 182 2,52
5 2 1 5,1 93 2,52
5 3 1 5,2 93 1,73
8 1 2 6,15 112 3,07
8 2 2 6,2 114 1,55
8 3 1 3,12 58 1,06
хрочатограмма алкилпроизводных свинца в воздухе.
По оси абсцисс — время хроматографировання (в мин); по оси ординат — высота записи (в см); / — ТМС; II — ТЭС.
следний, как и ТЭС, количественно улавливается в ловушке.
В таблице приведены характеристики получения дозированных смесей ТЭС в воздухе. Концентрации ТЭС определяли, сравнивая площадь пика ТЭС, накопленного в ловушке, с площадью пика, полученного при введении в хроматограф определенного количества ТЭС в виде спиртового раствора (методом соотнесения). При этом в виде спиртового раствора вводили такое количество ТЭС, чтобы площади анализируемого и опорного раствора различались менее чем на 20%. При концентрации ТЭС на уровне ПДК (5мкг/м3) высота пика при отборе 90 мм, что в 18 раз больше удвоенного «шума» (5 мм). Отбор 4 л воздуха не приводит к снижению чувствительности анализа. Следовательно, с помощью данного метода можно определять ТЭС на уровне, в 70 раз более низком, чем ПДК. Оптимизация способа отбора ТЭС в ловушку может привести к снижению определяемой концентрации еще в несколько раз. Аналогичные результаты получены с ТМС, три-метилэтилсвинцом, диметилдиэтилсвинцом и ме-тилтриэтилсвинцом.
Таким образом, в результате проведенных исследований на примере ТЭС и ТМС разработан эффективный хромато-атомно-абсорбционный метод определения алкилпроизводных свинца в атмосферном воздухе. Чувствительность анализа 0,1 нг в пробе, минимальные определяемые концентрации 0,03—0,1 мкг/м3, точность анализа 3—5 %. Сопутствующие органические соединения определению не мешают. Разработанный метод был использован для гигиенической оценки воздушной среды, содержащей алкилпроизводные свинца.
Литература
1. Быховский М. Я-. Брауде А. Ю. — Ж. аналнт. химии, 1983, т. 38, № 12, с. 2236.
2. Дмитриев М. Т., Быховский М. И., Брауде А. Ю. — Гиг. и сан., 1983, № 12, с. 39.
3. Дмитриев М. Т. и др. — Там же, 1966, № 7, с. 54.
4. Лурье Ю. Ю., Рыбникова А. И. Химический анализ
производственных сточных вод. М., 1974, с. 56. 7. Wong Р. Т.. Chau I. К.. Luxon Р. — Nature, 1975, v. 253,
5. Manifold В. D. — Environm. Hlth, 1975, v. 83, p. 326. p. 263.
6. Webb M. — Brit. med. Bull., 1975, v. 31, p. 24a Поступила 26.03.84
УДК «14.72:547.568.11-074:543.426
Г. А. Зенина, H. М. Катышев. Н. И. Казнина
МЕТОДИКА ФЛЮОРЕСЦЕНТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗИЛОВОГО СПИРТА В ВОЗДУХЕ
Ивановская областная санэпидстанция, НИИ хлопчатобумажной промышленности, Иваново, НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысииа АМН СССР, Москва
Методика определения бензилового спирта в атмосферном воздухе в литературе не описана, поэтому нашей задачей являлась разработка чувствительной и избирательной методики для исследования атмосферных загрязнений на содержание бензилового спирта. Бензиловый спирт (фе-нилкарбинол) обладает малой летучестью н ра-ф створим во многих органических растворителях, температура кипения 205,2 °С. На воздухе окисляется до бензальдегида, конечный продукт окисления — бензойная кислота.
В основу предложенного способа анализа бензилового спирта была положена реакция осмоле-ния бензилового спирта концентрированной серной кислотойПри изучении образовавшегося соединения выявлена его способность флюоресцировать в УФ-области спектра при длине волны 360 нм ярким сине-фиолетовым цветом. Флюоресцирующее соединение хорошо экстрагируется из реакционной смеси хлороформом, в котором оно устойчиво. В ходе эксперимента установлено, что полнота реакции осмоления наблюдается в конце первой минуты после добавления серной кислоты к бензиловому спирту. На основании полученных результатов разработана методика определения бензилового спирта в атмосферном воздухе. Чувствительность ее 0,5 мкг в 1 мл раствора, , нижний предел обнаружения 0,02 мг/м3.
При проведении реакции осмоления необходимо избегать попадания воды в реакционную смесь, так как она разбавляет серную кислоту и препятствует проведению реакции. Методика избирательна в присутствии продуктов окисления бензилового спирта. Так, продукт окисления бензилового спирта бензальдегид, реагируя с концентрированной серной кислотой, образует флюоресцирующее в УФ-свете слабо-голубым цветом соединение, которое не экстрагируется хлороформом. Конечный продукт окисления спирта — бензойная кислота — образует с серной кислотой соединение, флюоресцирующее слабо-голубым цветом и тоже не экстрагируемое хлороформом. Определению не мешают также красители различных классов, этиловый и бутиловый спирт, бензол, толуол, ксилол, окислы азота и углерода,
1 Ч и ч и б а б и и А. Е. Основные начала органической химии. М., 1967, т. 2, с. 275.
сероводород, фенол. В работе использованы прибор для флюоресцентного анализа витаминов в растворах, модель 833 для визуального наблюдения флоресценции, флюориметр типа ФБ-1 с первичным светофильтром УФС-6 и вторичным ЗС-8 для измерения интенсивности флюоресценции. Пробы воздуха для анализа отбирают путем аспирации его со скоростью 5 л/мин через поглотитель Рыхтера, заполненный 6 мл дистиллированной воды. Время отбора 20 мин.
Пробу из поглотительного прибора переносят в колбочку с притертой пробкой, приливают 2 мл хлороформа и экстрагируют. Экстракцию повторяют трижды. Отделенный от воды флороформ объединяют в стакане, пробу концентрируют, упаривая при 45—50 °С до 0,5—0,6 мл. К охлажденному остатку приливают 1,5 мл концентрированной серной кислоты, осторожно перемешивают пробу и оставляют на 1—2 мин. К образовавшемуся флюоресцирующему соединению приливают 1,5 мл хлороформа, перемешав, отделяют хлороформный слой от реакционной смеси в пробирку с притертой пробкой, избегая попадания кислоты. Экстракцию повторяют. Общий объем хлороформа 3 мл. При большом содержании спирта в воздухе экстракцию проводят до тех пор, пока последняя порция хлороформа не перестанет флюоресцировать. Общий объем учитывают в расчете. Интенсивность флюоресценции можно сравнивать визуально в УФ-свете с приготовленной в аналогичных условиях шкалой стандартных растворов. Количественное определение проводят путем измерения интенсивности флюоресценции растворов проб и стандартов на флюориметре ФБ-1 при определенной ширине светового потока осветителя. По градуировочной кривой находят концентрацию спирта и производят расчет по общепринятым формулам. Стандартный раствор бензилового спирта готовят в дистиллированной воде с концентрацией 1 мг/мл. Рабочий раствор бензилового спирта с концентрацией 30 мкг/мл должен быть свежеприготовленным.
Градуировочный график строят при двух-трех уровнях светового потока осветителя флюоримет-ра. Изучение градуировочных графиков показало, что зависимость интенсивности флюоресценции вещества пропорциональна концентрации бензилового спирта.
