CC BY
6
^окнм содержанием аммиака мало отличалась от таковой стандартов, содержащих самые малые количества аммиака.
Результаты исследований подтвердили, что возникновение одинаковой окраски шкалы вызвано использованием хлористого аммония, не отвечающего соответствующему ^РОСТу.
В заключение следует отметить, что в ГОСТе допущена опечатка в п. 3.4. (с. 5): в 8-й строке снизу вместо «10 сма» следует читать «100 см'1».
Поступила 21.01.85
УДК вн.72:847.501-074
Ю. Б. Яцукович
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
НИИ общей н коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Среди загрязнителей воздушной среды выбросами сланцеперерабатывающих производств ведущую роль занимает фенол. Санитарная химия не располагает официально рекомендованным методом его определения, достаточно избирательным и чувствительным в присутствии сопутствующих веществ. В литературе описаны газохроматографиче-*ские методы определения фенола с предварительным концентрированием на твердый сорбент [1, 3, 51, обладающие достаточной чувствительностью и избирательностью. Однако приведенные в этих работах материалы свидетельствуют о том, что для изучения эффективности концентрирования паровоздушную смесь готовили с использованием насыщенных паров фенола. Между тем современные требования санитарной химии позволяют назвать вполне надежным лишь те методы, для которых изучалась эффективность концентрирования с использованием поверочных паровоздушных смесей с концентрациями, близкими к ПДК. Концентрирование микропримесей, контролируемое по проскоку, может приводить к заметной ошибке, в связи с чем данный способ нельзя считать вполне надежным. Поэтому перед нами стояла задача разработать условия надежного концентрирования фенола из воздуха с использованием его поверочной паровоздушной смеси в концентрации, близкой к ПДК, и последующего газохроматогра-фического анализа в присутствии сопутствующих веществ.
Описание способов создания воздушно-феноль-ных смесей в литературе мы не нашли. Для создания паровоздушных смесей изучаемых веществ с концентрацией 0,01—1 млн.-1 рекомендуется применять проницаемые трубки или ампулы из различных полимерных материалов 121. Этот метод используется, как правило, при дозировании газообразных веществ — 502, N0», 1МНЯ, СО и легких углеводородов. Учитывая высокую летучесть фенола, мы пытались применить данный метод для создания фенольно-воздушной динамической смеси с низкой концентрацией. Для этого свежеперегнан-ным фенолом наполняли тефлоновую ампулу размером 13x1 см, запаивали ее и помещали в поток термостатированного воздуха. Температура термо-
статировання 38 ±0,1 °С. Массу ампулы определяли через 2—4 нед взвешиванием на аналитических весах. К сожалению, нам не удалось получить точно воспроизводимых результатов потери массы в единицу времени и, следовательно, получить показатель концентрации расчетным путем. По-ви-димому, это связано с отсутствием условий, позволяющих круглосуточно подавать поток воздуха в систему, что необходимо для обеспечения равновесного состояния в дозирующей установке. Поэтому содержание фенола в воздушном потоке контролировали газохроматографнческим методом.
Результаты исследований показали, что этот способ дозирования позволяет получатыюстоянные концентрации фенола на уровнях близких к ПДК.
Описанные в литературе способы концентрирования фенола на твердый сорбент предусматривают использование для данной цели главным образом активированного угля и силнкагеля II, 3, 51 с пос-следующим элюированием растворителями или термодесорбцией. Недостатком первого способа является необходимость разбавления пробы, снижающего чувствительность определения. Кроме того, выбор неподвижной фазы ограничен необходимостью эффективного разделения исследуемого вещества и растворителя.
Этих недостатков лишен способ, основанный на термодесорбции сконцентрированного фенола, так как анализируется вся неразбавленная проба и отсутствует пик растворителя. В качестве сорбентов были изучены активированный уголь марок АГ-3, АГ-5 и мнкросферический силикагель енло-хром (фракция 0,15—0,5 мм). При использовании активированного угля фенол появлялся на хрома-тограмме в виде узкого пика с сильно вытянутым хвостом. Форма пика свидетельствовала о недостаточно эффективной десорбции фенола. Изменения температурного и газового режимов не оказали заметного влияния на форму пика. Применение силохрома позволяло получать на хроматограмме симметричный пик фенола, свидетельствующий о его удовлетворительной десорбции. Изучено влияние количества сорбента, скорости аспирации, температуры десорбции на эффективность концентрирования фенола из воздуха.
а
фЗмм ф5мм
Устройство для ввода пробы в хроматограф. / — испаритель; 7 — концентрирующая трубки: 3 — сорбент; 4 — стекловата; 5 — пришлифованная часть; 6 — разделительная колонка.
Для изучения и выбора оптимальных условий сорбции и термодесорбции фенола мы пользовались устройством, предложенным для концентрирования бутилакрилата из воздуха [41. Концентрирующей трубкой является верхняя съемная часть стеклянной хроматографической колонки, размещенная в испарителе (см. рисунок). Работа проведена следующим образом. Заполненную сорбентом трубку помещали в испаритель хроматографа, пришлифовывая к разделительной колонке, и выдерживали до получения на хроматограмме стабильной нулевой линии. После этого трубку извлекали с помощью пинцета и охлаждали в эксикаторе. Подготовленную таким образом концентрирующую трубку подсоединяли широким концом к медицинскому шприцу со стеклянным поршнем вместимостью 100 мл и протягивали точно отмеренный объем воздушно-фенольной смеси со скоростью 0,1—0,2 л/мин при 17—25 °С. Трубку с отобранной пробой помещали в испаритель хроматографа, быстро отвинчивая и завинчивая крышку испарителя. Нулевая линия при этом резко смещалась, но через 4 мин выходила на режим. Фенол появлялся на хроматограмме в виде симметричного пика. Герметичность соединения концентрирующей трубки и разделительной колонки подтверждалась хорошей воспроизводимостью результатов анализа.
Результаты исследований показали, что эффективность концентрирования не менее 90%, ошибка определения не выше 10%. Диапазон измеряемых концентраций составил 0,5—10 ПДК
(0,005—0,100 мг/м3) при объеме отобранной проб^ 1 л, что согласуется с требованиями ГОСТа. Изменение количества фенола в пробе от 0,0145 до 0,1450 мкг не влияло на эффективность концентрирования и последующей десорбции. Это свидетельствует о пригодности выбранного сорбента, его объема и скорости аспирации воздуха.
Были проведены исследования по выбору оптимальных условий газохроматографического анализа. На основании данных литературы и результатов собственных исследований в качестве неподвижной фазы выбран полиметилфенилсилоксан (ПМФС), нанесенный на хроматон NAW в количестве 15%. Все исследования выполняли на хроматографе «Цвет-102» с пламенно-ионизационным детектором. В результате были выбраны следующие оптимальные условия определения фенола: размер стеклянной колонки 2 мхЗ мм, температура колонки 120 °С; температура испарителя 180 °С, расход водорода и азота 40 мл/мин, расход воздуха 400 мл/мин, скорость движения диаграммной ленты 0,5 см/мин. Время удерживания фенола при этих условиях составило 5 мин 36 с. цр
При газохроматографическом анализе микропримесей в воздухе детектор нередко калибруют стандартными растворами исследуемых веществ. Мы также сочли возможным откалибровать детектор стандартными растворами фенола. В связи с этим проводили исследования по выбору подходящего растворителя. Алифатические спирты с числом углеродных атомов от 2 до 7, углеводороды гексан, гептан и другие растворители имели меньшее время удерживания и на хроматограмме маскировали пик фенола. Поэтому для приготовления стандартных растворов использовали дистиллированную воду, которая не проявлялась на хроматограмме. Детектор был откалиброван при показаниях электрометра усилителя 20х10~12.
Таким образом, нами разработан газохромато-графический метод определения фенола в атмосферном воздухе с предварительным концентрированием на силохром и последующей термодесорбцией.
Чувствительность метода 0,005 мг/м3 при объеме отобранной пробы 1 л. Относительная ошибка определения ±10%.
Литература
I Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. — Гиг. и сан., 1983, № 5. с. 42—44.
2. Другое Ю. С., Беликов А. В., Дьякова Г. А., Туль-чинский В. М. Методы анализа загрязнений воздуха. М., 1984.
3. Подковырина Н. С., Шумкова J1. А. — Химия и тех-нол. томлив и масел, 1981, № 9, с. 50—52.
4. Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. М.,
1981, с. 9—13.
5. Izjanheikki А. — Amer, industr. Hyg. Ass. J., 1978, vol. 39, p. 326—330.
Поступила 07.02.85
