CC BY
11
7, 9) в положение, соединяющее бюретку (2) с адсорбером (при выключенном манометре), и переводят воздух в сосуд (10). Затем, опустив напорную склянку (12), перекачивают воздух обратно в бюретку (2). Так повторяют примерно 10 раз для достижения максимальной адсорбции. При этом следует, чтобы вода не попала в трубки с хлористым кальцием. Затем измеряют объем воздуха, оставшегося в бюретке (2), после чего устанавливают первоначальный объем в бюретке (2), открывают краны (3, 5, 7), включают манометр и фиксируют разрежение (в миллиметрах).
Концентрацию фреона в воздухе рассчитывают, зная коэффициент для определенного интервала концентраций, выражающий зависимость между разрежением (в миллиметрах) и содержанием фреона (в миллиграммах). Результаты анализа манометрическим методом приведены в табл. 4.
Манометрический метод анализа воздуха на содержание фреона 22 прост и доступен и дает хорошо воспроизводимые результаты. Этот метод позволяет определять содержание фреона в воздухе при концентрации его от 0,5 до 15 об.%. Ошибка анализа 0,1 ±0,3 об.%. Продолжительность анализа составляет 10—15 мин.
ЛИТЕРАТУРА
В о й ц е х о в с к а я Е. С. Хим. волокна, 1962, № 1, стр. 37. — Гельман Н. Э.у Коршун М. О., Новожилова К. М. Ж. аналит. химии, 1960, т. 15, № 3, стр. 342. — Гурвич Д. Б., Баландина В. А. Пласт, массы, 1962, № 6, стр. 54.— Дубинин М. М. Изв. АН СССР, отделение хим. наук, 1960, № 7, стр. 1153.— Лебедева А. И., Николаева Н. А., Орестов а В. А. Ж. аналит. химии, 1961, т. 16, № 4, стр. 462.— Перегуд Е. Д., Бойки на Б. С. Там же, 1962, т. 17,
«N9 5, стр. 611. — Ш а н и н Л. Л. Заводск. лабор., 1955, № 10, стр. 1260.
• ^^^
Поступил? 3/1 1964 г.
УДК 628.39+543.31] : 678.5
ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА АКРИЛОНИТРИЛА, МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СПЕЦИФИЧЕЧСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
/7. С. Крайзман, Е. В. Чеховская
Научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических
сооружений и инженерной гидрогеологии УкрВОДГЕО, Харьков
К новым химическим производствам относится получение синтетических волокон из полимеров нитрила акриловой кислоты — акрило-нитрила. Исходными веществами для синтеза акрилонитрила служат ацетилен, азот и синильная кислота.
Сточные воды производства представляют собой избыток воды, отходящей из системы абсорбции акрилонитрила, и охлажденную воду из корпуса регенерации катализатора. Количество сточных вод очень велико. Объектом для изучения нами сточных вод служило производство акрилонитрила на Саратовском химическом комбинате. Основными загрязнителями сточных вод здесь являются высокотоксичные вещества—цианиды, лактонитрил и акрилонитрил.
Был испытан ряд описанных в литературе методов. Наиболее пригодным для определения цианидов в сточной воде оказался колориметрический метод, предложенный Углехимическим институтом и модифи-
цированный Украинским научно-исследовательским институтом коммунальной гигиены. Метод основан на переводе цианидов в роданиды смесью растворов тетратионата натрия и аммиака, а роданиды определяют колориметрически с хлорным железом:
2МН4ОН 4- №254Ов + 2ЫаОН - 2Ма2504 + ^Н4)252 + Н20
КСЫ + (1МН4)252 - КСЫБ + (ЫН4)25
Ре+3 + ЗСЫ8^Ре(СЫ5)з.
Содержание лактонитрила в сточной воде мы также определяли этим методом, пользуясь свойством данного вещества быстро гидроли-зоваться при рН больше 10,0 на ацетальдегид и цианиды:
ОН о
СН3 — СН < _ СН3 - СС + нсы.^
хсы хн
Разность между количеством цианидов, найденным после воздействия щелочью (при рН больше 10,0), и количеством свободных цианидов в сточной воде, умноженная на переводной коэффициент 2,63 дает количество лактонитрила.
Описаны различные методы количественного определения акрило-производных, основанных на взаимодействии с сульфитом натрия, меркаптаном, морфолином, бромом, солью ртути и на омылении щелочью. Нами было проверено несколько методов изучения акрилонитрила на приготовленных водных растворах и на производственной сточной воде. Выяснилось, что меркаптановый метод может быть применен для установления акрилонитрила в сточной воде. Метод основан на взаимодействии акрилонитрила с меркаптановым реактивом и йодометрическом определении избытка последнего:
СНа = СН — СЫ + СН2ОН — СНоБН - СНоОН — СН2 — Б — СН2 — СНо — СЫ (1)
2СН2ОН — СН.ЗН + Л2 - 2НЛ + СН2ОН — СН2 — Б — Б — СН2 — СН2ОН (2).
Реакция между акрилонитрилом и меркаптаном проходит количественно в том случае, когда к спиртовому раствору меркаптана прибавляют небольшое количество водной пробы (1—3 мл). Концентрировать сточную воду нельзя из-за нестойкости акрилонитрила; следовательно, этим методом можно пользоваться лишь при содержании в сточной воде значительного количества акрилонитрила (более 1000 мг/л).
Для определения небольшого количества вещества наиболее точными оказались сульфитный метод и метод с омылением акрилонитрила щелочью. Сульфитный метод основан на взаимодействии акрилонитрила с сульфитом натрия и титровании образующейся при этом щелочи раствором серной кислоты в присутствии индикатора тимолового синего. Метод омыления щелочью при кипячении основан на гидролизе акрилонитрила и определении выделившегося свободного аммиака; по количеству аммиака рассчитывают содержание акрилонитрила:
.О
СН2=СНСЫ+Ма0Н + 2Н20-СН2=СН—С^ + НоО+ЫН3.
х(Жа
Следует заметить, что при изучении акрилонитрила в сточной воде оказалось, что выделившийся аммиак невозможно определить колориметрически, так как при добавлении реактива Несслера, помимо окраски, появляется сильная муть, мешающая колориметрированию. В связи с этим мы выявляли аммиак титрометрически, отгоняя его в титрованный раствор серной кислоты с последующим исследованием избытка кислоты. Этими методами количественно определяют акрилонитрил, содержащийся в пределах нескольких миллиграммов в 1 л сточной воды.
Результаты исследования отобранных в разное время средних проб сточных вод приведены в таблице. Сточные воды производства акрило-нитрила по характеру и степени загрязнения следует отнести к категории высококонцентрированных по органическим веществам промышленных сточных вод. Величина БПК свидетельствует о том, что значительная часть органических веществ может быть биохимически окислена.
Состав и свойства сточных вод производства акрилонитрила
1 Показатель • Проба сточной воды
# № 1 № 2 № 3
Бесцветная Бесцветная Бесцветная
Специфический Специфический Специфический
запах циани- запах циани- запах циани-
дов и акри- дов и акри- дов и акри-
лонитрила лонитрила лонитрила
Разбавление до исчезновения запаха 1:40 ООО 1:32 000 1:38 000
Активная реакция (рН) ....... 2,75 2,65 3,4
Кислотность (в мг-экв/л)...... 30,4 | 28,8 11.6
Окисляемость (в мг/л):
перманганатная ......... 1 320,0 1 296,0 1 076,7
бихроматная ........... 9 207,0 9186,0 10 688,4
БПК* (в мг/л) .......... 6 800,0 5 800,0 5 200,0
БПКполн • (в мг/л)......... 8 600,0 8 000,0 7 700,0
Плотный остаток (в мг/л)..... 354,0 316,0 212,0
Прокаленный остаток (в мг/л) . . . 64,0 62,0 56,0
Железо (общее) Ре (в мг/л) .... 42,0 43,0 44,0
Аммиак ЫН4 (в мг/л)....... 102,0 85,0 28,1
Нитриты N0/ (в мг/л)...... Не обнаружены Не обнаружены Не обнаружены
Нитраты ЫОз' (в мг/л)....... » » » » » »
Акрилонитрил (в мг/л) ....... 4 823,0 4 770,0 5 088,0
Цианиды (в мг/л)......... 797,0 770,0 875,0
Лактонитрил (в мг/л) ....... 7 200,0 8 000,0 1 500,0
Обращает на себя внимание присутствие в воде большого количества цианидов, лактонитрила и акрилонитрила. Эти вещества придают ей резкий специфический запах. Еще более важна их высокая токсичность.
В связи с тем что сточные воды производства акрилонитрила сильно загрязнены специфическими веществами, для их выпуска в водоем в соответствии с санитарными правилами требуется разбавление в несколько десятков тысяч раз. Очевидно, в данном случае неизбежна очистка этих сточных вод.
ЛИТЕРАТУРА
Быховская М. С., Гинзбург С. Л., Хализова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе и других средах. М., 1961, ч. 2.—Савченко П. С., Дятловицкая Ф. Г., Ярошенко В. А. и др. Методы химического и микробиологического анализа воды. Киев, 1961, стр. 87. — Кольтгоф И. М., Белчер Р., Стенгер В. А. и др. Объемный анализ. М., 1961, т. 3, стр. 358; 470.— Critchfield F. Е., Johnson J. В., Analyt. Chem., 1956, v. 28, p. 73. — С г i t с h-field F. E., FunkG. L., Johnson J. В., Ibid., p. 76. — P h i 1 i p p В., Bartels U., Acta chim. Acad. Sei. hung., 1962, т. 32, стр. 19.
Поступила 19/11 1964 г.
