Определение малых количеств паров этилового эфира ортокремниевой кислоты (этилсиликата) в воздухе Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

С. С. Гурвиц и Т. И. Сергеева

Определение малых количеств паров этилового эфира ортокремниевой кислоты (этилсиликата) в воздухе

Из Всесоюзного института охраны труда ВЦСПС, Москва

Этилсиликат (C2H50)4Si имеет большое значение в качестве исходного вещества для синтеза кремнийорганических высокополимерных продуктов.

Он получил широкое применение в качестве Авизующего вещества для формовочных и стержневых смесей в литейном производстве, крепителя — при изготовлении литейных форм по восковым моделям> связующего — для огнеупорных, керамических материалов. Его применяют и для пропитки различных пористых материалов с целью увеличения их прочности, жесткости, твердости и стойкости в атмосферных условиях; этилсиликатом пропитывают кирпич, штукатурку, бумагу, текстильные материалы, кожу и т. д Этилсиликат получают действием абсолютного спирта на четыреххло-ристый кремний.

4С2Н5ОН + SiCl<^ Si'(OC2H5)4 + HCl.

Химически чистый продукт представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с сильным запахом. Удельный вес его при 20° равен 0,9356, точка кипения при 760 мм 168,1°, упругость пара его при 20° 1,8 мм и температура вспышки 52°. При отсутствии влаги этилсиликат является стойким веществом, перегоняющимся без разложения; с водой он не смешиваете^ хорошо растворим в большинстве органических растворителей.

Согласно литературным данным, этилсиликат в концентрациях 10—25 мг/л вызывал раздражение слизистых глаз и носа у подопытных морских свинок. Концентрация порядка 6—21 мг/л при экспозиции 2—5 часов оказывала наркотическое действие.

Другими непостоянными симптомами отравления парами этого эфира являлись слюнотечение, воспаление кожи, низкая температура тела, слабость, парез задних конечностей. Часто наблюдался и отек легких с вторичной пневмонией, развивающейся спустя несколько дней. У крыс наблюдалось также помутнение роговицы при концентрации паров этилсиликата порядка 21 мг/л при двухчасовой экспозиции.

Действие на кровь у крыс и морских свинок сказывалось в уменьшении количества гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов.

Разработка метода определения малых количеств паров этилсиликата в воздухе вызвана указанным промышленным применением этого эфира.

Исходя из химических свойств Si(OC2H5)4, мы поставили перед собой задачу разработать колориметрический метод определения эфира после разрушения его до Si02, способный образовать сине-голубую окраску восстановленного силико-молибденового комплекса.

Лабораторные исследования проводились нами с химически чистым этиловым эфиром ортокремниевой кислоты. Предварительно важно было изыскать оптимальные условия разрушения малых количеств эфира до Si02 и перевода последней до силиката натрия, определяемого колориметрически по указанной ранее цветной реакции.

Во взвешенную на аналитических весах платиновую чашку со стеклянной крышкой мы вводили несколько капель этилсиликата и снова взвешивали. Затем в чашку вводили 4 мл 50% по объему серной кислоты, ставили на кипящую водяную баню на 20 минут и после этого выпаривали на песчаной бане до исчезновения тяжелых белых паров серного ангидрида. После прокаливания чашки на голом огне на дне ее оставался белый налет SiOa. Туда же вводили 5 мл нормального раствора Na2C03, выпаривали досуха и прокаливали на голом огне в течение 2—3 минут. Образовавшийся силикат натрия мы извлекали два раза горячей водой, добавляя ее дважды по 5 мл. Полученный раствор сливали в одну пробирку.

Аналогично ставились контрольные пробы.

В этом растворе мы определяли содержание 51, по которому рассчитывалась искомая концентрация 51(ОС2Н5)4.

В качестве стандарта мы брали водный раствор Ыа25Ю3 ■ 9Н20, 1 мл которого соответствовал 0,01 мг Эк

Порядок составления цветной шкалы и обработки пробы показан в табл. 1.

Таблица 1

•¿Z о сд, £ & Взято стандартного раствора NaoSi03 (0,01 мг/мл кремния) в мл Количество кремния в мг во взятом объеме раствора Взято холостого раствора (0,5 N раствора Na2C03) в мл Введено воды в мл

1 0,3 0,003 1,0 2,7

2 0,6 0,006 1,0 2,4

3 0,9 0,009 1,0 2,1

4 1,2 0,012 1,0 1,8

5 1,5 0,015 1,0 1,5

6 1,8 0,018 1,0 1,2

7 2,1 0,021 1,0 0,9

Проба — — 3,0

Во все пробирки шкалы и проб прибавляли по 1 мл 10% раствора молибденовокислого аммония, 10% (по объему) Н2504 и 2 мл 20% раствора Ыа2503. После введения всех реактивов пробирки помещали на горячую (85—90°) водяную баню на 8—10 минут, затем охлаждали. Колориметрирование мы производили на белом фоне, рассматривая сине-голубую окраску сверху вниз.

Рядом опытов установлено, что таким способом достигается практически полное разрушение малых количеств этилсиликата. Потери при этом не превышают 5—6%.

Полученные результаты позволили перейти непосредственно к изучению режима поглощения паров этилсиликата из воздуха. При выборе поглотительной среды мы исходили из высокой степени растворимости БЦОСгНзЬ в этиловом спирте.

Стакан, содержащий 20—30 мл этилсиликата, мы ставили на кипящую водяную баню; эфир нагревался до 60—70°. Таким путем создавалась паро-воздушная смесь, содержащая пары 51(ОС2Н5)4. Отбор пробы воздуха производился в поглотители Зайцева, содержащие этиловый спирт. Проба переводилась затем в платиновую чашку; туда же мы прибавляли 4 мл 50% (по объему) НоБО^ и определяли 51, как указано выше. Лучшие результаты получались при отборе проб со скоростью €—10 л/час в поглотители Зайцева, содержащие 3 мл этилового спирта {табл. 2).

Таблица 2

№ пробирок Количество Si, найденное на наружном фильтре, в мг Количество Si, найденное на внутреннем фильтре, в мг Проскок на внутренний фильтр в %

1 4,8 0,135 2,8

2 5,1 0,165 3,2

3 2,4 0,09 3,7

4 6,0 0 0

5 7,5 0 0

Рядом опытов установлено, что отбор проб паров ЗЦОСгШЬ мо" ж!ет быть также осуществлен на бумажные фильтры, смоченные при помощи подосок фильтровальной бумаги 10% (по объему) Н2504 и укрепленные изоляционной лентой на обыкновен- I |

ных аллонжах. Для проверки полноты поглощения при этом способе отбора нами был применен двойной аллонж (см. рисунок), Испытуемый воздух протягивался со скоростью 15—20 л/час.

После отбора пробы каждый фильтр срезали и помещали в отдельные платиновые чашки; затем прибавляли 4 мл 50% по объему Н2804, далее обрабатывали и анализировали известным образом. Параллельно ставили контрольный опыт.

Результаты этих опытов показаны в табл. 3. Из табл. 3 видно, что отбор проб на пары 51(ОС2Н5)4 может быть осуществлен также и этим способом.

Таблица 3. Полнота поглощения паров 81(ОС2Н5)4 на бумажные фильтры (объем протянутого воздуха -4 л; скорость отбора— 15—20 л/час)

№ Найдено Найдено Проскок

в первом во втором во второй

пробирок поглотителе поглотителе поглотитель

в мг в мг в %

1 3,0 0,03 1,0 1,1

2 2,7 0,03

3 1,2 0,03 2,5

4 3,0 0,03 1,0

5 4,2 0,045 1,0

6 4,2 0,09 2,0

7 4,2 0,075 1,8

8 4,8 0,12 2,5

Выводы

1. Изучен режим разрушения малых количеств этилсиликата до БЮг, определяемой колориметрически по сине-голубой окраске восстановленного силико-молибденового комплекса.

2. Предложен способ отбора проб воздуха, загрязненного парами БЦОСгНзЬ: 4

а) в поглотители Зайцева, содержащие этиловый спирт;

б) на бумажные- фильтры, смоченные 10% Н2804 (по объему) и укрепленные изоляционной лентой на обыкновенные аллонжи.

•к -к

Н. А. Брюханова

Стабилизаторы витамина С и их применение в общественном питании

Из Государственной контрольной витаминной станции Министерства здравоохранения СССР

Целью настоящей работы было найти такие стабилизаторы аскорбиновой кислоты, которые увеличивали бы ее устойчивость в готовой пище в условиях хранения последней в горячем виде, что обычно имеет