CC BY
8
ЛИТЕРАТУРА
Вайсбергер А., Проскауэр Э. и др. Органические растворители. Физические свойства и методы определения. М., 1958. — Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов под ред. В. М. Татевского. М., 1958.
Поступила 26/XI 1970 г.
# #
Фронт растворителя
УД К 613.632.4: [546.76 + В4 6.741-074:543.544
К РАЗДЕЛЬНОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ ХРОМА И НИКЕЛЯ В ВОЗДУХЕ С ПОМОЩЬЮ БУМАЖНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
М. Н. Кузьмичева
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
В настоящее время в машиностроительной промышленности широко внедряются процессы плазменной резки стали. В условиях высокотемпературного процесса плазменной резки хромово-никелевых нержавеющих сталей воздух производственных помещений загрязняется сложными аэрозолями, в состав которых входят железо (основной компонент стали), хром и никель.
Большинство имеющихся в промышленно-санитарной химии методов не предусматривает одновременного определения малых количеств хрома и никеля из одной и той же пробы воздуха в присутствии больших количеств железа. Кроме того, при применении обычных химических способов отделения железа от хрома и никеля (экстрагирование, осаждение и т. д.) возможны относительно большие потери исследуемых металлов. Особенно это отражается на определении микроколичеств элементов.
В настоящей работе предпринята попытка раздельного определения хрома и никеля (в присутствии железа) в воздухе с применением бумажной хроматографии.
Основное внимание в экспериментальной работе было уделено подбору систем растворителей, режиму хроматографического разделения, подысканию реагентов для идентификации разделенных зон, выбору способа хроматографирования и необходимого сорта бумаги. Мы испытывали системы растворителей, рекомендованные для качественного или количественного разделения катионов третьей аналитической группы. Опыты по хрома-тографическому разделению катионов проводили с солянокислыми растворами солей хрома, никеля и железа. Основная трудность состояла в отделении хрома от никеля. Лучшие результаты были получены при применении системы растворителей, в состав которой входили этиловый спирт—изопро-пиловый спирт — бензол и соляная кислота (в соотношении 1,5:4,5:1:3). Удовлетворительное разделение хрома, никеля и железа было получено при применении диметилглиоксима в качестве комплексообразователя. Диметилглиоксим вносили непосредственно в систему путем растворения в соляной кислоте. Этот комплексообразователь был рекомендован Bruch и Wutschel для хроматографического разделения катионов в пробах стали.
Мы испытывали хроматографическую бумагу нескольких марок: отечественную Ленинградскую «медленную», немецкую «среднюю FN-3»
vi
С2
Линия старта
Хроматографическое разделение хрома, никеля и железа в системе этанол— изопропанол — бензол — соляная кислота (1,5:
4, 5:1:3).
и «медленную FN-16». Более компактное разделение было получено нами при применении 2 первых сортов бумаги. Хроматографическое разделение проводили нисходящим способом в герметически закрытых стеклянных камерах в течение 24 часов. Для обнаружения разделенных зон хрома, никеля и железа вначале использовали два реактива: водный раствор диэ-тилдитиокарбамата натрия или этанольный раствор ортооксихинолина (подкисленный уксусной кислотой). Наиболее устойчивая и четкая окраска разделенных зон (пятен) была получена при опрыскивании хрома-тограмм раствором орто-оксихинолина и последующем помещении бумажных полосок в атмосферу аммиака. При этом наблюдалось образование черно-бурой полосы железа (расположенной вдоль фронта растворителя), розовых пятен, характерных для никеля и желтых —для хрома (см. рисунок). Окраска появляется сразу после проявления для зон железа и никеля и спустя 30 мин. — для хрома. Для получения воспроизводимых значений Rt железа (—0,93), хрома (0,07) и никеля (0,42) камеру насыщали системой растворителей за 1—2 часа до разделения.
Для количественного определения хрома и никеля в присутствии железа был применен известный в хроматографии способ сравнения с хрома-тографическими стандартами «свидетелями».
Техника хроматографического разделения состоит в следующем: на листе хроматографической бумаги размером 18 х40 см, на расстоянии 7 см от края, проводят линию старта, на которой при помощи микропипетки наносят (на расстоянии Зсм друг от друга) солянокислые растворы исследуемой пробы. Одновременно готовят стандартную шкалу свидетелей с содержанием 0,5; 1; 2; 4; 6; 8 мкг хрома и никеля. Для ускорения нанесения растворов на бумагу ее подсушивают при 40° при помощи электровентилятора. После нанесения растворов бумажные полоски помещают в лодочку с системой растворителей, подвешенную в хроматографической стеклянной камере на специальной подставке. Спустя 24 часа хроматограмму извлекают из камеры и сушат при комнатной температуре в вытяжном шкафу, опрыскивают 1% раствором орто-оксихинолина и помещают в атмосферу аммиака.
Минимально обнаруживаемые количества никеля и хрома составляют 0,5 мкг для каждого элемента. Количественное определение можно проводить визуальным способом — путем сравнения интенсивности пятен исследуемых проб со стандартной «хроматографической шкалой». Нам не удалось извлечь вещества из хроматограммы при помощи каких-либо растворителей.
Отбор проб воздуха проводили путем поглощения воздуха на фильтры из ткани ФПП-15. Для переведения исследуемых металлов в растворимое состояние применили способ извлечения, рекомендованный Ackermann и Schlosser для извлечения хрома, никеля, алюминия, титана и молибдена из проб стали. Он состоит в следующем: после сжигания фильтров при 500° озоленный остаток растворяют в царской водке, выпаривают досуха и снова растворяют в соляной кислоте (в разведении 1 : 1). Для последующего определения хрома и никеля (в присутствии железа) был применен описанный выше способ хроматографического определения. Метод использован для количественного определения хрома и никеля в воздухе некоторых производств, плазменной резки нержавеющих сталей.
ЛИТЕРАТУРА
Ackermann G., Schlosser G., Z. Analyt. Chem., 1965, Bd 5, S. 66. — Bruch J., Wutschel A., Arch. Eisenhütt Wes., 1963, Bd 34, S. 560.
Поступила 7/XII 1970 r.
