CC BY
4
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 614.72:613.155.3}:615.45:661.717-074
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕНИЛУРЕТИЛАНА В ВОЗДУХЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИИ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ И СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ
Н. А. Крылова
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Фенилуретилан, применяемый в качестве исходного продукта в производстве норсульфазола, белого стрептоцида и парафора, токсичен. До настоящего времени контроль за его содержанием в воздухе не мог быть осуществлен из-за отсутствия соответствующего метода.
это крупнозернистый порошок, со слабым специфическим запахом, его молекулярный вес 151,16 г; он плавится при 40—45° и частично возгоняется, легко растворяется в спирте, эфире и ацетоне, трудно растворим в воде. При кипячении раствора фенилуретилана со щелочью происходит его гидролиз с образованием анилина и уксуснокислого натрия.
Поэтому химический метод определения фенилуретилана целесообразно проводить по анилину.
Существует несколько способов определения анилина. Принятый в практике метод М. В. Алексеевой основан на окислении анилина до индофенола, метод Р. В. Хохловой — на диазотировании анилина и сочетании с И-солью. Е. В. Гернет и А. А. Русских определяют анилин по конденсации его с диметиламинобензальдегидом.
Мы в своей работе остановились на реакции диазотирования анилина и дальнейшего сочетания диазосоединения с а-нафтилэтилен-диамином.
Растворителем фенилуретилана служил этиловый спирт в смеси с водой в соотношении 1:1. Для экспериментов мы использовали дважды перекристаллизованный и возогнанный фенилуретилан, из которого и готовили стандартные растворы в этиловом спирте. Гидролиз фенилуретилана проводили в специальных пробирках с притертыми холодильниками в виде стеклянной трубки длиной 50 см при кипячении на водяной бане в течение 1 часа и в присутствии 0,5 мл 2% раствора едкого натра. В результате многочисленных опытов установлены оптимальные условия
осн,
+ СН,СОО№а
Таблица 1
Стандартная шкала для определения фенилуретилана
Раствор
Стандартный раствор фенилуретилана с содержанием 0,01 мг/мл Этиловый спирт в смеси с водой (1:1) 10% раствор соляной
кислоты ......
0,05% раствор азотисто-
кислого натрия 20% раствор мо.чевины 50% раствор уксуснокислого натрия . . . 0,1% раствор а-нафтнл-
этилендиамина . . Содержание фенилуретилана (в мкг) . . .
Пробирки
0 0
0,1 1,9
0,2 1,8
0,4 1,6
0,6 1,4
Во все пробирки по 1 мл
0,8 1,2
1,0 1,0
1,5 0,5
2,0 0 '
0,1 мл стоит 10 мин. 0,5 мл стоит 10 мин.
0,3 мл
0,5 мл
8 I 10 I 15 I 20
гидролиза и цветообразования. Чувствительность реакции 1 мкг в объеме 4,4 мл. Стандартную шкалу готовили так, как указано в табл. 1.
Затем шкалу оставляли на 2 часа на столе для нарастания максимальной окраски. Дальнейшую работу проводили с указанной на фотоколориметре ФЭК-56 с расстоянием между рабочими гранями 1 см. Было экспериментально установлено время нарастания окраски в шкале. Нарастание окраски происходило в течение первых 2 часов, а затем кривая шла параллельно оси абсцисс. Произведена проверка подчинения растворов шкалы закону Бера. Результаты представлены в виде градуировочного графика (рис. 1). Из этого рисунка видно, что закон Бера строго соблюдается. Воспроизводимость результатов проверена на ряде искусственных проб; данные представлены в табл. 2.
Таблица2
Результаты определения в пробах по градуировочному графику
Дано (в мкг)
1
2 4 6 8 10 15 20
Определено (в мкг)
1,0 1,8 3,9 6,0 7,6 10,5 14,3 21,0
Ошибка
о
—0,2 —0,1 0
-0,4 +0,5 -0,7 + 1,0
0
—10,0 —2,5 0
—5 +5 —4,6 +5
Таблица 3
Результаты раздельного определения фенилуретилана и анилина при совместном присутствии
Фенилуретилан Анилин
о| X * ™ т чо определено (в мкг) ошибка дано (в мкг) определено (в мкг) ошибка
мкг мкг %
• 1 0,97 —0,03 —3,0 1 0,9 —0,1 —10,0
2 1,80 —0,20 — 10,0 3 3,0 0 0
3 3,24 +0,24 +8,0 5 4,8 —0,2 —4,0
4 4,05 +0,05 + 1,2 3 3,0 0 0
5 5,02 +0,02 +0,4 6 5,8 —0,2 —3,3
7 6,97 —0,03 -0,4 10 9,0 -1,0 —10,0
10 10,40 +0,40 +4,0 12 11,8 —0,2 —1.7
12 12,00 0 0 14 12,5 -1.5 —11,0
17 16,70 —0,30 —2,0 19 16,7 -2,3 — 12,0
20 21,20 + 1,20 + 6 20 18,9 —1.1 —5,5
Ошибка определения составляет± 10%. Следовательно, градуиро-вочный график можно использовать для определения фенилуретилана в пробах.
Пробы фенилуретилана из воздуха рабочих помещений целесообразно отбирать в 2 последовательно соединенных поглотительных при-
бора с пористой пластинкой № 1, наполненных 5 мл этилового спирта и воды в соотношении 1 : 1 каждый, со скоростью от 0,5 до 1 л/мин. На ряде опытов доказано, что при концентрации 0,001—0,04 мг/л фенилуретилан во 2-м поглотительном приборе не обнаруживается. И лишь при кон-
¡2за 8 <о <5 го
миг 6 пробе
Рис. 1. Градуировочный график для определения фенилуретилана на ФЭК-56.
<2 Ь5б 8 Ю 15 мкг 6 пробе
Рис. 2. Градуировочный график для определения анилина на ФЭК-56.
центрации 0,05 мг/г и выше мы находили небольшое количество фенилуретилана (не более 4%) во 2-м поглотительном приборе.
В производственных условиях во время плавления фенилуретилана в воздух цеха, кроме паров этого вещества, поступает и некоторое количество анилина. Это, видимо, происходит за счет частичного гидролиза фенилуретилана при его нагревании. Метод раздельного определения
обоих веществ основан на том, что в одной части пробы проводят гидролиз и тем самым устанавливают сумму фенилуретилана и анилина, а в другой части пробы до гидролиза выявляют только анилин. Из суммы вычитают количество анилина, а разность пересчитывают на содержание фенилуретилана. Иначе говоря, полученный результат умножают на коэффициент пересчета анилина на фенилуретилан, равный 1,62. Определение проводят по шкале на анилин.
Приступая к исследованию, мы предварительно приготовили шкалы на анилин по методу, указанному выше, проверили подчинение растворов в шкале закону Бера и построили градуировочный график на фотоколо-
1.0 0.9 0.8 0.7
О.е
О,У
ом 0.3 0.25 02 0.15 0.1 005
215 2?П ??5 230 235 240 245 250 255 260 2Б5 270 Рис. 3. Спектральная характеристика растворов фенилуретилана в спирту в области 2115—300 ммк.
0,511,5 3,5 Ь5 5.0 6,0 70 8,0 90 Ю В мнг/мл
Рис. 4. Градуировочная кривая для определения фенилуретилана в спиртовых растворах при \ 235 ммк.
риметре ФЭК-56 (рис. 2). Воспроизводимость результатов была проверена на ряде искусственных смесей фенилуретилана и анилина.
Полученные данные представлены в табл. 3.
Из табл. 3 видно, что ошибки определения фенилуретилана и анилина только в отдельных случаях достигают 10—12%. Следовательно, можно рекомендовать данный метод для раздельного исследования обоих веществ при их совместном присутствии.
В практику санитарно-гигиени-ческих исследований все шире внедряется спектрофотометрический метод. Он более избирателен, точен и во многих случаях более чувствителен по сравнению с химическими методами.
Работу проводили на спектрофотометре СФ-4А с сурьмяноцезиевым фотоэлементом и водородной лампой в кварцевых кюветах с расстоянием между рабочими гранями 1см. В качестве растворителя был применен этиловый спирт. Для экспериментов использовали дважды перекристаллизованный и возогнанный фенилуретилан.
Спектральная характеристика растворов фенилуретилана в этиловом спирте дана на рис. 3. Из этого рисунка видно, что максимум поглощения фенилуретилана в области 234—235 ммк.
В дальнейшем было проверено подчинение растворов фенилуретилана закону Бера. На основании опытов построен гра-дуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации (рис. 4). Из этого графика видно, что растворы фенилуретилана подчиняются закону Бера. Проверка воспроизводимости результатов показала, что ошибка определения только в отдельных случаях при малых концентрациях достигает 20%.
Данные представлены в табл. 4.
Все сказанное выше дает основание рекомендовать спектрофотометрический метод для исследования фенилуретилана в пробах. Метод неспецифичен. Анилин мешает определению, так как дает максимум поглощения также в области 233—236 ммк. Чувствительность метода 0,2 м кг/мл. 4
ЛИТЕРАТУРА »
Г ер н е т Е. В., Р у с с к и х А. А. Завод, лабор., 1960, т. 26, № 1, с. 58.
Поступила 2/VII 1965 г.
Таблица 4
Проверка воспроизводимости
результатов определения фенилуретилана при \ 235 ммк
Дано (в мкг)
ч а
0
=( К
1 *
О =£.
0,2 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0 2,0 5,0 10,0 15,0 20,0
0,24 0,30 0,50 0,70 0,95 1,00 2,05 5,20 10,00 15,00 19,00
Ошибка
+0,04 0 о о
+0,05 0
+0,05
+0,2 0 0
— 1,0
+ 20,0 о о о
+5,5 0
+2,5 +4
0 0
—5,0
