О возможности определения следов тяжелых металлов в нефти и нефтепродуктах методом амальгамной полярографии с накоплением Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА

Том 250 1975

О ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЛЕДОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТАХ МЕТОДОМ АМАЛЬГАМНОЙ ПОЛЯРОГРАФИИ С НАКОПЛЕНИЕМ

А. А. КАПЛИН, И. И. БЕЛОУСОВА, А. Г. СТРОМБЕРГ

{Представлена научно-методическим семинаром химико-технологического факультета)

Исследования по разработке ускоренных высокочувствительных методов анализа примесей тяжелых металлов в нефти и нефтепродуктах Западно"! Сибири приобретают в настоящее время большое теоретическое и практическое значение. В процессе этих исследований могут быть выяснены следующие вопросы геохимии нефтей:

1. Зависимости количественного распределения микроэлементов в нефтях в зависимости от глубины залегания, группового состава и содержания в них асфальтено-смолистых веществ.

2. Зависимость количественного распределения микроэлементов нефтей от состава и характера сопровождающих нефть вод.

Кроме того, в настоящее время изучение микроэлементов приобрело важное практическое значение, так как установлено корродирующее влияние некоторых микроэлементов на стальную аппаратуру, а также отравляющее воздействие их на катализаторы при крекинге [1,2]. Полное удаление из нефти и продуктов ее переработки микроэлементов может быть осуществлено в том случае, если известны точные количества элементов. Это обстоятельство стимулирует исследователей разрабатывать новые, более чувствительные методы определения следов микроэлементов в нефтях и нефтепродуктах.

Для изучения количественного распределения микроэлементов в нефтях и продуктах ее переработки с успехом может быть использован метод амальгамной полярографии с накоплением, выгодно сочетающий в себе высокую чувствительность (до 10~8% и, ниже) с простотой аппаратурного оформления анализа.

В настоящей работе изучена возможность амальгамно-полярографи-ческого определения следов цинка и свинца в нефтях и нефтепродуктах. По литературным данным [5], комплекс цинк-дитизон формируется непосредственно в растворе нефть-четыреххлористый углерод.. Это положено в основу отделения цинка от нефти экстракцией его в виде дитизоно-вого комплекса. Для дальнейшего перевода цинка в водную фазу наиболее подходящим реэкстрагентом в наших условиях оказалась концентрированная соляная кислота. Другие реэкстрагенты оказались непригодными потому, что в процессе проведения реэкстракции образовывалось заметное количество эмульсии, устранить которую не представлялось возможным. Из-за эмульсии расслаивание фаз практически не достигалось. В качестве индифферентного электролита использовался 0,5 М раствор фтористого аммония. Зависимость высоты анодного

пика цинка от концентрации его ионов в растворе 0,5 M NH4F носит линейный характер. Зависимость тока от потенциала достигает предельного значения при ср = —1,5 в (отн. нас. к. э.).

Исследования проводились на полярографе ОН-101 (Венгрия). В работе использовался электролизер со вставными стаканчиками; в ка-честве индикаторного электрода использовался ртутный пленочный электрод с толщиной пленки 5—10ц; электродом сравнения служил нас. к. э. Кислород из анализируемого раствора удалялся продувкой очищенного азота перед полярографированием и во время накопления.

На основании проведенных исследований предлагается следующая методика определения микроконцентраций цинка в нефти.

Смесь 10 мл четыреххлористого углерода, 1 мл нефти и 3 мл 0,01 % раствора дитизона встряхивается в течение трех минут в делительной воронке. Затем проводится реэкстракция цинка концентрированной соляной кислотой. После достижения четкой границы между водной и органической фазами реэкстракт переносится в стаканчик для полярогра-фирования и осторожно упаривается до влажных солей. После выпаривания в стаканчик приливается 10 мл 0,5 M раствора фтористого аммония (фон) и при потенциале 1,5 в в течение пяти минут проводится накопление цинка. Содержание цинка в пробе определялось методом добавок стандартного раствора.

Чувствительность прибора —2- 10~3 а/мм. Скорость изменения потенциала— 400 мв/мин. Чувствительность методики при разработанных условиях составляет п-10-5%. Продолжительность анализа около трех часов. Относительная ошибка не более 15%.

Кроме того, нами разработана методика определения свинца в бензине методом амальгамной полярографии с накоплением. Методика основана на предварительном отделении основы упариванием с последующим разложением остатка концентрированной азотной кислотой и конечным определением свинца на фоне 0,1 M раствора соляной кислоты. Амальгамно-полярографическое поведение свинца на указанном фоне исследовано в работе [6]. Содержание свинца в бензине определялось методом добавок стандартного раствора. По разработанной методике проведен анализ образца бензина. Содержание свинца в образце равно 1,2-1,5.10"5%.

Чувствительность методики при разработанных условиях составляет п-10~5%. Относительная ошибка не более 15%.

Выводы

1. Разработана методика определения следов цинка в нефти. Метод основан на отделении цинка от основы экстракцией в виде дитизонового комплекса четыреххлористым углеродом с последующей реэкстракцией и определением цинка методом АПН.

2. Разработана методика определения свинца в бензине. Чувствительность методики п-10-50/о.

ЛИТЕРАТУРА

1.A. В. Агафонов, И. Э. Г е л ь м с, Э. И. Рабинович. «Химия и технология топлив и масел», № 6, стр. 6, I960.

2. Cot tin André, «Gaz aujord' neu», 92, № 1, 9, 1968.

V

3. Serbanescu A. «Petrol si gaze» 16, № 3—4, 219, 1965. РЖХим. 2П 89, 1966.

4. В О. Краюшки н, С. Б. Казаков, В. Н. Повхович. «Donobigi» АН УРСР № 6, 810, 1966.

5. J. M, H о w а г d. Anal ehem. 37, 596, 1965.

6. А. А. К а п л и н, Р. Ф. Зарубина, Н. А. К о л п а к о в а. «Зав. лаб.», № 1, стр. 11, 1971.