ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИЭТИЛОВОГО ЭФИРА МАЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ВОЗДУХЕ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Методы исследования

УДК 813.632:547.272.11-074

И. В. Бердникова, Т. П. Шульга

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИЭТИЛОВОГО ЭФИРА МАЛЕИНОВОИ КИСЛОТЫ В ВОЗДУХЕ

Куйбышевский НИИ гигиены

Диэтиловый эфир малеиновой кислоты (ДЭМК) широко используется в промышленности и в сельском хозяйстве. В частности, его применяют как десикант для хлопчатника, антиокислитель жиров, а также в качестве промежуточного продукта производства карбофо-са [2].

ДЭМК представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с высокой температурой кипения и довольно приятным, но резким запахом. Обладает сравнительно низкой упругостью паров (0,0725 мм рт. ст. при 25°С) и хорошей растворимостью в большинстве органических растворителей. В воде практически нерастворим. Поскольку значительный контингент рабочих имеет контакт с этим соединением, а специфичные и чувствительные способы определения его в воздухе отсутствуют, возникла необходимость разработки таких методов.

В ходе работ по экспериментальному обоснованию ПДК указанного вещества в воздухе рабочей зоны при моделировании интоксикаций разработаны спектрофотометрическая и газохро-матографическая методики определения ДЭМК в воздухе.

Первая методика основана на способности ДЭМК поглощать свет в УФ-области спектра. С целью выбора оптимальной длины волны для аналитических определений сняты спектры поглощения ДЭМК в этаноле [1] на приборе СФ-26 в кварцевых кюветах (1=1 см) в диапазоне 190—260 им (см. рисунок).

Максимум спектра поглощения ДЭМК приходится на Л,=204 нм. Коэффициент молярного поглощения составляет 1,1-103. Чувствительность определения при указанной длине волны 0,5 мкг в 1 мл пробы или 0,25 мг/м3 при отборе 10 л воздуха. Отбор проб производится в 2 последовательно соединенных поглотительных прибора Рихтера, заполненных 5 см3 этанола-ректификата. Скорость отбора 0,1—0,5 л/мин. Время отбора 20 мин. Поглощение происходит при охлаждении поглотительного раствора на ледяной бане до 0°С. Для определения концентраций ДЭМК исследуемый раствор помещают в кювету спектрофотометра СФ-26 с толщиной слоя 10 мм и измеряют оптическую плотность спиртового раствора при А,=204 нм в сравнении с чистым растворителем. Содержание эфира

в анализируемом растворе рассчитывают по калибровочному графику. Определению мешают вещества, обладающие значительным светопо-глощением в области спектра с А. от 200 до 220 нм. Однако, когда в затравочных камерах создаются двухкомпонентные смеси индивидуальных соединений с воздухом, недостаточно высокая селективность не является препятствием для использования метода.

Предлагаемая методика отличается хорошей воспроизводимостью, простотой исполнения и экспрессностью, что приобретает особенно важное значение в условиях токсикологического эксперимента, когда необходимо выполнение большого количества анализов в короткие сроки.

Использование УФ-спектрофотометрии позволяет повысить чувствительность в 1,5—2 раза по сравнению с традиционным колориметрическим методом благодаря четкому фиксированию длины волны, соответствующей максимуму собственного поглощения определяемого компонента.

Для контроля состояния воздушной среды цеха производства карбофоса разработана газо-хроматографическая методика определения ДЭМК.

0,80 -

Кривые спектров поглощения спиртовых растворов ДЭМК различной

концентрации. По оси абсцисс — длина волны (в нм): по оси ординат — оптическая плотность растворов; / — 2 мкг/мл; 2 — 4 мкг/мл; 3 — 6 мкг/мл: 4 — 10 мкг/мл; 5—15 мкг/мл.

/90 ■¿оояоггогзогюгвогбо

Способ основан на использовании газожидкостной хроматографии на приборе с пламенно-нонизационным детектором. Минимально определяемое количество ДЭМК 1 • 10—2 мкг в исследуемом объеме (1 мм3). Предел обнаружения в воздухе 0,2 мг/м3 при отборе 30 л. Диапазон измеряемых концентраций 0,01—6,0 мкг/мм3.

Метод избирателен. Присутствующие в воздухе рабочей зоны карбофос, О,О-диметилдитиофос-форная кислота, метанол и толуол определению не мешают. Относительная погрешность ±11,1 %•

Отбор проб воздуха производится с концентрированием. Анализируемый воздух аспирируют через стеклянную ловушку концентратор (40Х ХЗ мм), заполненную силикагелем К.СМ (0,2— 0,5 мм) [4, 5] со скоростью 0,2—2,0 л/мин в зависимости от определяемой концентрации. Срок хранения проб в холодильнике (4—10°С) 3 сут. Время отбора 20 мин. По окончании отбора сорбент в концентраторе промывают 0,2—0,5 см3 этанола-ректификата. Затем с помощью микрошприца 1 мм3 этанольного раствора диэтилма-леината вводят в испаритель хроматографа.

Хроматографическое разделение осуществляют на стальной колонке длиной 2 м, заполненной хромосорбом Ш—А\У—ОМСБ с 15% дино-нилфталата в качестве неподвижной жидкой фазы [3]. Анализ проводят в изотермическом

режиме при температуре колонки 135°С, испарителя—250°С и скорости газа-носителя (азота) 30 см3/мин. Время удерживания этанола 25 с, диэтилмалеината — 14 мин 40 с. Продолжительность анализа 20 мин. Количественный анализ проводят методом абсолютной калибровки по стандартному раствору ДЭМК в этаноле.

Предлагаемая хроматографическая методика обладает хорошей воспроизводимостью результатов, достаточной чувствительностью и в отличие от спектрофотометрической методики — высокой избирательностью. Она апробирована при анализе воздуха затравочных камер, а также воздуха рабочей зоны цеха карбофоса производственного объединения «Куйбышевфосфор».

Литература

1. Булатов М. И.. Калинкин И. П. Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометриче-ским методам анализа. — Л., 1976.

2. Вредные вещества в промышленности / Под ред. Н. В. Лазарева, —М„ 1976.— Т. 2.

3. Вяхиров Д. А.. Шушунова А. Ф. Руководство по газовой хроматографии. — М„ 1975.

4. Другое Ю. С., Березкин В. Г. Газохроматографический анализ загрязненного воздуха. — М., 1981.

5. Соловьева Т. В., Хрусталева В. А. Руководство по методам определения вредных веществ в атмосферном воздухе. — М„ 1974.

Поступила 08.12.86

УДК 613.в32.4 + 8И.72]:813.155.3-07:519.24

В Г. Ковязин

ОСОБЕННОСТИ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И МНОГОМЕРНОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПОРОГОВЫХ И БЕЗВРЕДНЫХ УРОВНЕЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВРЕДНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Казанский медицинский институт им. С. В. Курашова

Одним из факторов повышения эффективности научных исследований по гигиеническому регламентированию содержания вредных химических веществ в производственной среде и объектах биосферы может стать широкое использование для определения пороговых и безвредных уровней воздействии современной вычислительной техники и математических методов.

Ключевым аспектом этой проблемы, по нашему мнению, являются унификация методических подходов и разработка на их основе адекватных вычислительных алгоритмов, так как использование ЭВМ самого высокого уровня, но в сочетании с традиционными методами, очевидно, нельзя рассматривать как качественно новый методический подход.

На несовершенство существующей схемы са-ннтарно-токсикологического эксперимента неоднократно указывалось рядом авторов [5, 9—11]. При этом основное внимание обращалось на от-

сутствие вероятностной оценки пороговых и недействующих доз (концентраций) и, следовательно, их некорректность, а также на отсутствие четких диагностических критериев состояния целостного организма в зависимости от уровня токсического действия. Особенно актуальным остается вопрос о сокращении сроков и трудоемкости хронического эксперимента.

Указанные недостатки при всей их специфичности типичны для ситуаций, в которых известны уровни воздействия на систему, ее ответ, но ограничена информация о процессах внутри системы (принцип «черного ящика»). Для решения задач подобного рода в последние десятилетия разработаны и применяются в различных отраслях науки методы математического планирования эксперимента [1, 4] и др. Сущность этих методов сводится к следующему. Предполагается, что поведение системы при различных уровнях воздействия факторов может быть