CC BY
22
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 614.72:в62.235]-073.584
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕНОЛА МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
Н. А. Крылова
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Метод инфракрасной спектроскопии позволяет идентифицировать химические вещества, проводить количественный анализ различных смесей, изучать строение молекул. Этот метод благодаря его специфичности начинает внедряться и в практику санитарно-гигиенических исследований. Однако определению фенола в воздухе с помощью инфракрасной спектроскопии посвящено еще мало работ.
- Метод, который предлагает Э. Г. Липпмаа, основан на определении ОН-групп в фенолах различного строения, заключающегося в измерении поглощения растворами фенолов в анизоле при длине волны 3420 и 3540 см-1. Измерения автор проводил с призмой и кюветами из фтористого лития, толщина слоя жидкости 0,0109 см. В качестве раствора сравнения применен сухой анизол. Закон Бера соблюдается при концентрациях фенолов 0,1—0,4 г-экв/л. Отношение молярных коэффициентов погашения обоих максимумов постоянно для всех изученных фенолов. Предложенный метод обеспечивает правильные результаты при отсутствии других гидроксильных соединений (спиртов и кислот). Воспроизводимость результатов ±2%, максимальная ошибка ±12%.
Но метод, предлагаемый Э. Г. Липпмаа, мало чувствителен и не может удовлетворять требованиям санитарной химии. Необходимо разработать метод определения фенола в инфракрасной области спектра с чувствительностью, соответствующей производственным условиям. Стремясь решить эту задачу, мы использовали двухлучевой инфракрасный спектрофотометр ИКС-14 отечественного производства. Приступая к работе, отградуировали прибор по призме из фтористого лития.
Для экспериментов был применен свежеперегнанный фенол фракции 182,2°, а в качестве растворителя — 4-хлористый углерод. Спектр раствора фенола с содержанием 0,2 мг/мл в 4-хлористом углероде показан на рис. 1.
Оптимальные условия, при которых проводили запись спектра, были следующие: усиление — 2,5, ширина щели — 0,06 мм, глобар — 2, кюветы—1 см, скорость сканирования бумаги —3, скорость развертки спектра — 5.
Как видно из рис. 2, фенол имеет 2 полосы поглощения: при 3600 и 3033 см-1. Полоса поглощения при 3600 см-1 резкая,сильная, поэтому мы проводили дальнейшую работу на ней. Наша цель заключалась в том, чтобы выяснить подчинение оптической плотности растворов фенола закону Бера. Для этого было приготовлено несколько серий стандарт-
ных растворов фенола в 4-хлористом углероде в интервале концентраций 0,01—0,4 мг/мл. Спектры этих растворов были записаны нами на спектрометре ИКС-14, высчитаны их оптические плотности (по формуле: й—) и средние данные использованы для построения гра-
дуировочного графика (рис. 2). Из этого рисунка видно, что в указанном интервале соблюдается подчинение оптической плотности растворов закону Бера. Чувствительность метода составляла 0,01 мг/мл.
0,010.060.1 0,2 0,3 О. i 0,5 С мг/мл
Рис. 1. Спектр раствора фенола.
Рис. 2. Градуировочный график для определения фенола в инфракрасной области при 3600 см~1 в интервале концентраций 0,01—0,4 мг/мл.
Воспроизводимость результатов была проверена на ряде искусственных проб. Полученные данные представлены в табл. 1.
Как явствует из табл. 1, средняя ошибка определения составляет ±3,7%. Это указывает на возможность использования метода инфракрасной спектроскопии для исследования фенола в растворах.
В нашу задачу входило также применение данного метода для исследования воздуха рабочих помещений, где производят фенол и ацетон. С этой целью мы про-
верили влияние ацетона и гидроперекиси изопропил-бензола на определение фенола.
Для проверки влияния ацетона и гидроперекиси изопропилбензола на определение фенола был приготовлен и проанализирован ряд искусственных смесей, в частности смесь фенола с ацетоном и фенола с гидроперекисью изопрвпилбензола. Полученные данные представлены в табл. 2.
Таблица 1
Проверка воспроизводимости результатов по градуировочному графику в области 3600 см~~1
Взято (в мг/мл) Определено (в мг мл) Ошибка
мг % средняя ошибка (в %)
0,01 0,009 —0.001 —10
а, 02 0,02 0 0
0,03 0,03 0 0
0,04 0,042 +0,002 +5 ±j>,7
0,05 0,046 —0,004 —8
0,1 0,108 +0,008 +8
0,2 0,196 —0,004 —2
0,3 0,3 0 0
0,4 0,4 0 0
Таблица 2
Проверка влияния ацетона и гидроперекиси изолропилбензола на определение фенолов
Определено фенола (в мг/мл) Ошибка
Дано (в мг/мл) мг %
Фенол 0,01 Ацетон 0,01 0,011 +0,001 + 10
Фенол 0,05 Ацетон 0,1 0,055 + 0,005 + 10
Фенол 0,1 Ацетон 0,2 0,104 +0,004 +4
Фенол 0,3 Ацетон 0,5 0,308 +0,008 +2,6
Фенол 0,01 ГПИПб 0,02 0,011 +0,001 + 10
Фенол 0,05 ГПИПб 0,1 0,058 +0,008 + 16
Фенол 0,1 ГПИПб 0,2 0,112 + 0,012 + 12
Ошибка определения только в отдельных случаях достигала 16%. Отсюда ясно, что ацетон и гидроперекись изопро-пилбензола не мешают исследованию фенола.
В настоящее время отбор проб фенола проводят на сили-кагель. Поэтому мы дальнейшую работу проводили по выяснению возможности извлечения фенола из силикагеля 4-хлористым углеродом. Для эксперимента были применены марки силикагеля АСК и АСМ зернистостью 0,5—1 мм. На основании опытов установлено, что силикагель не десорбирует полностью фенол. В вытяжках 4-хлористого углерода, примененного для десорбции, находили 20—25% действительного содержания фенола. Следовательно, силикагель не может быть применен в наших условиях.
ЛИТЕРАТУРА
Л и п п м а а Э. Г. Труды Таллинск. политехнического ин-та, 1962, серия А, № 195, с. 35.
Поступила 3/VII 1965 г.
УД К 613.632.4-074: [661.727+668.735
БЫСТРЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕТИЧНЫХ ЖИРНЫХ СПИРТОВ, НИЗШИХ КЕТОНОВ и ксилолов В ВОЗДУХЕ
М. Т. Цупиков, А. И. Григоренко
Для текущего санитарного надзора за участками работы с вредными для здоровья веществами хорошо зарекомендовали себя экспрессные методы определения их паров в воздухе производственных помещений посредством индикаторных трубок. Для этих целей применяют трубки сплошного наполнения, когда зерна силикагеля заранее пропитывают реактивом. Воспроизводимые результаты достигаются при строгом соблюдении постоянной длины слоя силикагеля, его диаметра, уплотнения, фракционного состава и пропитки реактивом. Такой тип трубок изготовлять лабораторным способом очень сложно; они, как правило, имеют короткие сроки годности. Для определения веществ,
