О СПОСОБАХ ОЧИСТКИ НЕКОТОРЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПРОЦЕССЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАНЦЕРОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ОБЪЕКТАХ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»



Краткие сообщения

УДК вв.062:614.7-074:615.277.4

А. Я- Ципенюк, И. Л. Донина

О СПОСОБАХ ОЧИСТКИ НЕКОТОРЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПРОЦЕССЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАНЦЕРОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ОБЪЕКТАХ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Мар-

зеева

Ряд органических растворителей, используемых при определении полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в объектах внешней среды, получают из продуктов термической переработки горючих ископаемых. Этим обусловлена возможность присутствия в них многоядерных углеводородов, что способно привести к загрязнению последними исследуемых проб. Вопрос о чистоте растворителей особенно важен при изучении материалов с малым содержанием канцерогенных веществ (вода водоемов, пищевые продукты и др.), когда методы исследования требуют использования больших количеств растворителей.

Описано несколько методов очистки органических растворителей: дистилляция (К. Веттиг), бидистилляция (Сотгшпз), дистилляция с последующей адсорбцией на окиси алюминия (К. Веттиг; В. Ф. Федонин и соавт.); двукратная обработка серной кислотой (олеум), кипячение с активированным углем и последующей дистилляцией (без отделения от угля) в струе азота при нормальном давлении (АУоазоп и ЛеЫе). Хотя применение этих методов позволяет получать спектрально чистые растворители, все они весьма трудоемки, V в связи с чем применение их ограничено, в частности при больших объемах растворителей.

Нашей задачей было определение содержания ПАУ в органических растворителях различных марок (бензол для криоскопии, бензол ч. д. а., бензол х. ч., петролейный эфир фракции 40—70° и 70—100°, н-гексан, ацетон ч. д. а., циклогексан и др.) и апробирование разных методов их очистки. Для исследования были взяты растворители, наиболее часто применяемые для изучения ПАУ. Растворители в количестве 1 л отгоняли на водяной бане в токе азота до объема, не превышающего 5—10 мл, а затем подвергали испытанию на содержание ПАУ при помощи тонкослойной хроматографии. В результате представлялась возможность, помимо разделения ПАУ, отделить также флюоресцирующие примеси, создающие сплошной фон на спектрограммах в области расположения аналитических линий ПАУ и затрудняющие отождествление последних.

Идентификацию веществ, выделенных из растворителей при помощи тонкослойной хроматографии, проводили с применением низкотемпературного спектрально-люминесцентного анализа (спектрограф ИСП-51 с камерой 120 мм, пленка РФ-3 для флюорографии, источник излучения — лампа ПРК-4 или СВД-120А).

Как показал анализ полученных результатов, все исследованные растворители содержали бенз(а)пирен, а многие из них — бенз(бЫ)перилен, производное карбазола, антрацен и ряд веществ, которые не были идентифицированы. Первые 2 углеводорода определяли * количественно методом внутреннего стандарта (П. А. Короткое и соавт.).

Результаты определения содержания флюоресцирующих примесей, бенз(а)пирена и бенз^Ы)перилена приведены в табл. 1.

Для более глубокой очистки органических растворителей применяли активированные угли различных марок: БАУ, КАД йодный, АГ-3, АР-3, АГН, СКТ и др. После однократной дистилляции в растворители добавляли активированный уголь одной из названных марок из расчета 10—20 г/л. Адсорбцию проводили в статических условиях. Период адсорбции, определяемый экспериментально, длился от 2 до 5 суток. Затем растворитель отфильтровывали или декантировали, и наличие ПАУ определяли при помощи низкотемпературного спектрально-люминесцентного анализа. Результаты исследований представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, все испытанные нами марки угля пригодны для очистки растворителей. Содержание бенз(а)пирена, бензйЫ)перилена и других ПАУ снижается до величин, находящихся ниже пределов чувствительности применяемых методов низкотемпературного спектрального анализа (порог чувствительности метода внутреннего стандарта 5-Ю-10 г/мл для бенз(а)пирена).

Следует отметить, что для нахождения таких малых концентраций ПАУ в растворителях мы применяли полуколичественный метод определения. Сущность его состоит в том,

ХО ^

11 о «

II

х ч

1«

>, н о. Я X Си

и 2 О X

о. X

о о

I« 4 г

о

_ с

о.

о

и

Я1

X

в; о

Си в

2«= в8

— X

И ИИ

•нэПээЛооигф

эньни'ен

*

2 5Т 2

I ЧО {| - * -

« >,3— >

X ^^ I &

о я о я

— я о. 1 я

■ о = ■ о

о о I о о

О О — О

XX ¿X

'I

о О о о I о

— X — Я О —

I

о

X о

с —

2 I

«с Г-

о I

0 о» о к -II = а

'ООО 5

5

— *** 3

I с. | а. « ч л

I га я о

«г щ х о.

1 с - с с о о I о о

— о

. о —. о о -

ь-.х^х *х *

<р

о> о О | | о 00 к 00 к

Т 1 1 о о о О и -

— 1 1 £ с. *7 « 7 о К « И" чо 1 к §

2 о1 о1 я X о» о _ о. . С1 а.

о7 7 о х — |

°о<Ь о О о О о

а> "7 о о —— о

X СЧ 00 £ Л Ю X —

1 °

->— 2 | I | 2 I II

И1 I I I I I I 2 I I I

™ а - в « а н « л о

7 17 1 I 17-717

о2о222ом®2о

—— — ~ с

05 Г- СО =г

о с> о о 2 о о § - - - о» - - Л - (М -ооооос ¿¿о о о — в

I I 1§ I I £|°. I I

85°.00.0-0°. §5 ■ -о о щО -щ оо £ о£«

Оо&оЙоооо^З

; &

X X

X X

X X

о о

ас X

8 8

X X

о. е. я

4

о о _

М П Р) г- » X X X О О о о я

цаиэиэ<

^ССХ

что низкотемпературный спектр люминесценции исследуемого растворителя сравнивают со спектрами стандартных растворов 6енз(а)пирена с концентрациями 110-», МО"» мо-13 и 1 • Ю-14 г/мл, причем растворители и стандарты фотографируют при одинаковых условиях (спектрограф ИСП-51, источник лампа ПРК-4, экспозиция 1 час). Если при фотографировании остатка объемом 5 мл, полученного при отгонке и хромато-графическом фракционировании 1 л растворителя в указанных условиях, спектр бенз(а)пнре-на на пленке не наблюдается, то можно утверждать, что содержание его в исследуемом остатке ниже чем 1 • Ю-13 г!мл (т. е. ниже, чем 5-Ю-13 г!л растворителя), поскольку при фотографировании стандартных растворов с концентрацией бенз(а) -пирена 1 • 10-" г!мл спектра флюоресценции наблюдать не удается. Для контроля вочищен-ный растворитель (бензол ч. д. а) добавляют стандартный бенз(а)-пирен в количестве 1 ■ 10-в, а затем очищают этот бензол с помощью активированного угля. В результате очистки содержание бенз(а)пирена понижается до МО-13 г!л.

Таким образом, применение активированных углей гарантирует понижение концентрации 'бенз(а)пирена в растворителях доМ0-1а-М0-14 г!а. Поэтому использование даже больших количеств очищенных растворителей не создает опасности обогащения бенз(а)пнре-ном и другими ПАУ исследуемых проб (например, при использовании 20 л бензола для обработки 1 пробы возможная концентрация бенз(а)пирена, вносимого в пробу, не превышает 2- Ю-12 г, что лежит ниже порога чувствительности методов исследования).

Простота использования, эффективность, а также возможность повторного употребления растворителей позволяют рекомендовать описанный метод очистки растворителей от ПАУ для широкого применения в лабораторной практике.

Выводы

1. Испытанные органические растворители (бензол,петро-лейный эфир, ацетон, циклогек-сан и др.).содержат бенз(а)пирен в концентрациях от 1 ■ Ю-13 до 6-10-'г/л, бенз(бЫ)перилен в концентрациях 1-10 — 13 — 1 - Ю-8 г/л, а также антрацен и другие ПАУ.

Таблица 2

Содержание бенз(а)пирена в органических растворителях после адсорбционной очистки

Наименование, марка и расфасовка растворителя Количество используемого растворителя (в л) Марка угля Содсржан! на в р (в до очистки ie бенэ(а)пнре-»створителе г/л') после очистки

Бензол после анализа проб...... 1.0 АГН 2 ю-» <1 Ю-1»

То же................ 1.0 КАД йодный 2 Ю-8 <1 Ю-is

» » ................ 1.0 АГ-3 2 10-» <1 10-13

» » ................ 1,0 БАУ 2 10-» <1 Ю-1»

» » ................ 1.0 СКТ 2 ю-8 <1 Ю-1»

» » ................ 1,0 АР-3 2 10-8 <1 Ю-и

Бензол для криоскопии, расфасовка до

20 л................ 20,0 АР-3 1 ю-» <1 Ю-н

Бензол ч. д. а., расфасовка по 0,5 л, пе-

регнанный ............. 1.0 АР-3 1 I0-» <1 Ю-1»

Петроленный эфир после анализа проб 3,0 АР-3 I 10-8 <1 Ю-1»

н-Гексан после анализа проб ..... 10,0 АР-3 5 10-8 <1 Ю-1»

Циклогексан перегнанный....... • 1.0 АР-3 1 10-8 <1 Ю-1»

1 Другие ПАУ после очистки растворителей активированным углем не обнаружены.

2. Применение однократной дистилляции полностью не освобождает растворители от ароматических углеводородов.

3. Эффективным методом очистки растворителей от ПАУ является адсорбция их на поверхности активированного угля с предварительной отгонкой (при наличии флюоресцирующих примесей).

ЛИТЕРАТУРА. Короткое П. А., Сержа нтова H.H., Тимофеев В. Б. Гиг. и сан., 1963, № 5, с. 17.— Ф е д о н и и В. Ф., Г и л ь д и с В. Ю., Малиновская М. Н. и др. Там же, 1970, № 4, с. 78.— В е т т и г К. Гиг. и сан., 1964, №6, с. 57.— Commins В., Int. J. Air Pollut., 1958, v. 1, p. 103.—Wog -go п H., Jehle D., J. Pleste und Kautschuk, 1966, v. 8, p. 27.

Поступила 22/VI 1972 r.

УДК 614.72-07

Э. В. Рыхтер

ОПТИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ АСПИРАЦИИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Пермский политехнический институт

Оптимальной скоростью аспирации будет такая, при которой получают наиболее достоверные данные о загрязнении воздуха газами и пылью.

Исследование загрязнения атмосферы городов и рабочих поселков Западного Урала показало, что такой результат достигается, если отбирают каждую пробу газа и пыли в течение непродолжительного времени; в этом случае фиксируются с достаточной точностью максимальные концентрации вредных веществ в атмосфере при помощи как стационарных установок, так и переносных аппаратов, используемых для изучения распространения дыма на различных расстояниях от отдельных источников загрязнения. При работе со стационарной установкой число аппаратов для динамического исследования атмосферы очень ограничено. Из отечественных приборов можно назвать кулоно-полярографический газоанализатор ГПК-1 В. 3. Альперина для автоматического определения в атмосфере сернистого газа и электрофотометрический пылемер ЭФП С. А. Конькова для определения запыленности атмосферного воздуха, они систематически применяются на протяжении ряда лет Главной геофизической обсерваторией им. А. И. Воейкова. Подробное описание обоих приборов дано в трудах обсерватории (1968). Однако эти аппараты по ряду причин не получили широкого распространения в лабораториях санэпидстанций, занимающихся исследованием и контролем загрязнения атмосферы вредными для здоровья веществами. Из зарубежных аппаратов можно назвать чехословацкий полярографический кулонметри-ческий анализатор сернистого газа для измерения концентраций его от 0 до 1 мг/м3. Измерение с его помощью производится непрерывно, а результаты регистрируются аппаратом. записывающим точками 1 кривую. Для изучения загрязнения атмосферного воздуха

4 Гигиена н санитария № 4

97