CC BY
5
УДК 614.72-07«
Канд. биол. наук М. Д. Манита, С. А. Ахмедова О КОЛИЧЕСТВЕННОМ СУММАРНОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ ОКСИДАНТОВ
В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Кафедра коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей,.
Москва
Все описанные в литературе методы количественного анализа суммы оксидантов в атмосферном воздухе основаны на использовании их окислительных свойств. Указывается (Cohen и соавт.), что из методов с использованием таких реагентов, как йодид калия (с катализатором и без него),, раствор титан-серной кислоты, реактив Грисса — Илосвая, соль Мора и др.,. наиболее приемлемым для определения суммы оксидантов в атмосфере является метод с солью Мора, т. е. с двойной солью сернокислого за-кисного железа и сернокислого аммония— FeS04 (NH4)г-S04-6 НгО мол. в =396, 16 (Todd). Метод этот основан на том, что при просасывании исследуемого воздуха через подкисленный раствор соли Мора двухвалентные ионы железа (Fe2+) окисляются оксидантами, присутствующими в пробе до ионов Fe3+; последние образуют с роданид ионами (SCN-) красные роданидные комплексы. При этом следует иметь в виду, что устойчивость и оттенок окрашенных в красный цвет исследуемых растворов зависят от количества ионов SCN- и значения pH раствора. Поэтому условия проведения реакции должны строго регламентироваться и соблюдаться как в стандартных растворах, так и в испытуемых (А. К. Бабко и И. В. Пятницкий). Метод с солью Мора имеет преимущество, например, перед йодид-ным в связи с отсутствием летучести реактивов (в системе G2—KGS), и,, кроме того, он прост в выполнении.
Описан также и вариант этого метода (М. Т. Дмитриев и соавт.), в котором сернокислая среда заменена азотнокислой. К сожалению, авторы дезориентируют читателя относительно самой химической сущности метода суммарного определения оксидантов с солью Мора в атмосферном воздухе.
Мы определяем сумму оксидантов в атмосферном воздухе с солью Мора по описанной (Cohen и соавт.) ниже прописи.
Исследуемый воздух просасывают со скоростью 1 л/мин через 10 мл поглотительного-раствора (он готовится из 0,1 £ соли Мора, 1 мл 6 н. раствора H2S04 и 100 мл дистиллированной воды). После добавления 2 мл 50% раствора роданистого аммония фотометри-руют окрашенный в красный цвет исследуемый раствор.
Для построения градуировочного графика используют пробы озоно-воздушной смеси, в которых точные концентрации озона определяют йодометрически.
В нашем исследовании для построения градуировочного графика озоно-воздушные пробы 1 с точными концентрациями от 0,71 до 0,96 мг/ма 03 соответственно разбавлялись поглотительным раствором до микрограммовых концентраций (от 0,78 до 3,6 мкг в объеме 10 мл раствора). К каждому из них добавлялось по 2 мл роданистого аммония и фотометрировались-окрашенные растворы на фотоэлектроколориметре модели ФЭК-Н-57 при синем светофильтре в 20-миллиметровой кювете. Зависимость оптической плотности окрашенных растворов от концентраций озона линейная (см. рисунок), чувствительность при этом 0,5 мкг в пробе. Рассчитанный молярный коэффициент светопоглощения составляет ~28 800, что довольно близко к коэффициенту (~28 700), указанному в литературе (Cohen и соавт.).
Хотя интенсивность окрашенных растворов роданидных комплексов значительно большая в азотнокислой среде в присутствии ацетона (Г. Шар-ло), что связано с уменьшением диэлектрической постоянной, мы предпочли сернокислую среду (Todd) по следующим^ соображениям. Во-первых, азот-
1 Озоно-воздушные пробы получены с помощью озонатора модели СЕО типа L-64, используемого для озонирования питьевой воды на водопроводной станции; точные концентрации озона в пробах устанавливались йодометрически.
ная кислота, даже квалификации «ч. д. а.» (ГОСТ 4461-67) содержит -—-0,1 % -окислов азота в пересчете на ГОг, которые трудно полностью удалить из кислоты, они могут мешать при определении оксидантов в воздухе; во-вто-рых, чувствительность в сернокислой среде 0,5 мкг 03 в пробе вполне приемлема для анализа суммы оксидантов в атмосферном воздухе.
Однако производить градуировку метода с помощью точных концентраций озона не всегда доступно, поэтому мы попытались построить градуировочный график по микрограммовым концентрациям водных растворов перекиси водорода, эквивалентных озону; в результате был получен график, в значительной степени отличающийся от графика по озону (см. рисунок). По-видимому, это следует объяснить тем, что стандартные микрограммовые водные растворы перекиси водорода настолько неустойчивы, что частично разлагаются от света даже при кратковременных аналитических манипуляциях. Вследствие этого не представилось возможным градуировать метод с помощью перекиси водорода.
В поиске простого и доступного способа градуировки производилось исследование с целью выявления возможности использования для этого стандартных водных растворов соли трехвалентного железа — железоаммоний-
ных квасцов (ЫН4Ре (804)2- 12Н20), образующих в водном кислом растворе ионы трехвалентного железа (Ре3+), т. е. такие же ионы, которые образуются в результате реакции взаимодействия соли Мора (Ёе2+) с оксидантами.
Взяв за основу данные графика (см. рисунок) зависимости оптической плотности от концентрации озона, мы эмпирическим путем нашли соответственные количества (в миллилитрах) точного раствора железо-аммонийных квасцов с содержанием в 1 мл 20 мкг Ре8+ (см. таблицу).
/.о го ю 4» Хонисмтрация озона (I мкг ) Ю мл рвст/ора)
Градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации озона (03) в поглотительном растворе.
Светофильтр синий, кювета —
20 мм.
Соответствие1 количеств раствора железо-аммонийных квасцов (Ре3+) количеству озона в 10 мл раствора
Количество
Для получения исходного раствора железа (Ре3+) с содержанием 20 мкг его в 1 мл навеску 100% соли железо-аммонийных квасцов (1МН4Ре (504)2- 12Н20), мол. в. 482.21 (ГОСТ 4205-68) в количестве 0,1728 г растворяют в 1 л воды (точное содержание железо-аммонийных квасцов в соли предварительно определяют йодометрически по ГОСТ 4205-68).
В ряд пробирок с меткой на 10 мл помещают объемы прозрачного исходного раствора железо-аммонийных квасцов в соответствии с данными таблицы, объем жидкости в пробирках доводят поглотительным раствором до метки. Затем в каждую пробирку добавляют по 2 мл бесцветного роданистого аммония и после 10 мин. фотометрируют окрашенные растворы в 20-миллиметровой кювете на фотоэлектроколори-метре с синим светофильтром относительно дистиллированной воды. Контроль готовят из 10 мл поглотительного рас-
твора с добавлением 2 мл роданистого аммония и фотометрируют относительно дистиллированной воды; его оптическая плотность должна быть не более 0,1; последнюю затем вычитают из оптической плотности стандартных растворов. Зависимость оптической плотности от соответствующих эквивалентных концентраций озона линейная.
Если раствор роданистого аммония окрашен в розовый цвет, его очищают следующим образом (Г. Шарло). К раствору прибавляют раствор соли алюминия и осаждают аммиаком алюминий, который захватывает с собой примесь (Ре3+), бывшую в реактиве; осадок отфильтровывают и фильтрат нейтрализуют соляной кислотой.
раствора железоам-монийных квасцов (в мл) рс»+ озона
(л кг)
0,1 2,0 0,5
0.2 4,0 1,0
0,4 8,0 2,0
0.8 16,0 4,0
'Соответствие соблюдается в том случае, когда приготовление стандартных растворов железо-аммонийных квасцов, обработку н фото-метрированис производят по описываемой методике.
В таблице показано, что выявленное нами эмпирическое соотношение весовых концентраций озона и Fe3+ составляет 1 : 4. Оно вполне согласуется с соотношением рассчитанного молярного коэффициента поглощения окрашенного раствора роданидных комплексов железа при градуировке по озону (~28 800), к молярному коэффициенту окрашенного раствора при градуировке по Fe3+, составляющего, по литературным данным, 7000 (Г. Шарло).
Нами выявлено, что спектральная полоса светопоглощения окрашенного раствора железороданидных комплексов при указанных выше условиях имеет довольно широкое плато, иначе говоря, в области длин волн от 440 до 480 нм оптическая плотность растворов не меняется. Последнее дает возможность использовать для фотометрирования на фотоэлектроко-лориметрах различных марок синие светофильтры в широком диапазоне максимальной длины волны светопропускания от 440 до 480 нм.
Таким образом, для градуировки метода с солью Мора нужно рекомендовать водные стандартные растворы железо-аммонийных квасцов.
Составлены методические указания к практическому использованию метода с солью Мора для суммарного определения оксидантов в атмосферном воздухе.
ЛИТЕРАТУРА. Бабко А. К., Пятницкий И. В. В кн.: Количественный анализ. М., 1968, с. 251.—Д м и т р и е в М. Т., С о л о в ь е в а Т. В., С е р б и н а Л. П. и др. Гиг. и сан., 1972, № 2, с. 74. — Ш а р л о Г. В кн.: Методы аналитической химии. М. — Л., 1966, с. 622. — Со hen R., Р u г^с е I 1 Т. С., А 1 t -sc h и 1 1 е г А. Р., Environm. Sei. Technol., 1967, v. 1, p. 247. — T о d d С. W., Analyt. Chem., 1955, v. 27, p. 1440.
Поступила 21/IV 1972 r.
УДК 614.37:691.1751-074:543.544
Канд. хим. наук В. А. Цендровская
МЕТОД ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ В САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ПОЛИМЕРОВ
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Метод бумажной хроматографии прост в исполнении, но сопряжен с затратами большого количества времени, а метод газо-жидкостной хроматографии требует специального оборудования и обслуживающего персонала. Наиболее быстрым и доступным является метод тонкослойной хроматографии, который в сочетании с высокой чувствительностью позволяет успешно решать разнообразные аналитические задачи. Весьма эффективен этот метод при определении миграции вредных веществ из полимерных материалов в воздушной среде: он дает возможность определять примеси в ней с содержанием до 0,001 мкг}л.
В зависимости от способа определения концентрации вещества на хро-матографической пластине ошибка метода колеблется от ±10 до ±5%. Так, если количество вещества устанавливают путем сравнения площади пятен или окраски пробы с площадью пятен или окраской стандартных растворов, то ошибка метода составляет ±10%. Точность повышается, если на пластине образуются устойчивые соединения. В этом случае пятна с хроматограммы элюируются и концентрацию вещества в растворе определяют фотометрически. При тщательном анализе ошибка не превышает ±5%.
До недавнего времени большие трудности возникали при гигиенической оценке строительных полимерных материалов на основе поливинилхлорид-ной (ПВХ) смолы, так как отсутствовал надежный метод определения высших эфиров фталевой кислоты (фталаты), применяемых в качестве пласти-
