CC BY
19
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТИРОЛА И а-МЕТИЛСТИРОЛА В СТОЧНЫХ ВОДАХ ПРОИЗВОДСТВА ДИВИНИЛСТИРОЛЬНЫХ (а-МЕТИЛСТИРОЛЬНЫХ) КАУЧУКОВ
И В ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМАХ
Младший научный сотрудник Ю. С. Другое
Из Воронежского филиала Всесоюзного научно-исследовательского института синтетического каучука имени академика С. В. Лебедева
Стирол и а-метилстирол являются одними из основных компонентов синтеза дивинилстирольных (а-метилстирольных) каучуков методом эмульсионной полимеризации. На основании изучения и оценки качественного и количественного состава стоков производства дивинилсти-рольного каучука установлено, что в связи с определенными технологическими особенностями формирования сточных вод этого производства в них содержится значительное количество стирола (а-метилстирола) (В. А. Иванов).
Предельно допустимая концентрация стирола для воды водоемов установлена на уровне 0,1 мг/л (Я. И. Тарадин). Можно ожидать, что для а-метилстирола предельно допустимая концентрация будет того же порядка.
При осуществлении
220 230 240 W 260 270 280 230 300 надзора за санитарным со-алина болны (6т/и) стоянием водоемов возни-
1 ' кает задача по определению
малых количеств стирола и а-метилстирола. Для этой цели может быть использован спектрофотометрический метод.
Спектры поглощения стирола и а-метилстирола в этиловом спирту изображены на рис. 1. Максимальное поглощение мономеров в области 250 и 240 гп[х может быть использовано для определения их в стоках производства дивинилстирольных каучуков [Мурфи, Форрет (Murphy, Forrette), Хилтон (Hilton)].
Методика определения сводится к следующему. В колбу емкостью 250 мл с притертой пробкой приливают 50 мл анализируемой воды и 50 мл н-гептана. Затем смесь энергично встряхивают в течение 10—15 минут. Этого времени вполне достаточно для полного извлечения мономера из водной фазы углеводородным экстрагентом. После экстракции верхний слой жидкости отделяют на делительной воронке. Оптическую плотность экстракта замеряют на универсальном цейсовском спектрофотометре VSU-1 с кварцевой кюветой толщиной 1 см при длине ВОЛНЫ А-макс. 300 mjj,. Применение отечественного спектрофотометра СФ-4 дает аналогичные результаты. Ввиду того что при 250 и 240 m\i поглощают не только мономеры, но и примеси, а при 300 т\х— только примеси, содержание мономеров в пробе вычисляют по формулам.
Количество мономера в пробе (в мг) =
Рис.
1. Кривые поглощения стирола и а-метилстирола в этиловом спирту. а — стирол; б —а -метилстирол.
X
-D зоо) •
1),
макс«
где D — оптическая плотность при длине волны, соответствующей максимуму поглощения мономера; С — постоянная прибора — количество мономера (в мг в 50 мл раствора), необходимое оптической плотности 1,00 при данной длине волны.
Поскольку в 50 мл воды содержится (в мг) —Азоо). С мо-
номера, то в 1 л анализируемой воды количество мономера будет следующим:
— Дзоо) • С • шии
(2).
О
•макс*
50
В окончательном виде формула расчета такова: Количество мономера в пробе (в мг/л) =
С • 20 • (О
— £>300)
(3).
41 а кс<
Постоянная С определяется для каждого прибора. Для УБи-1 С равна 1,17 (стирола) и 1,51 (а-метилстирола).
2>
О.ч
ё 03
|
1 02
о*
чЗ
§ 0.1
ё
0
/ г 3 4 5 6 7 Ь 9 10 Нониентроиия стирола {</-метилетироло 5 мг/л)
Рис. 2. Градуировочные графики для определения стирола и а-метилстирола в воде при концентрации мономеров от 10 до 1 - мг/л. а — стирол; б — а-мстилстирол.
0.1 0,2 0.3 0А 0.5 0.6
концентрат стирола ¡¿-метилстироло б мг/л}
Рис. 3. Градуировочные графики для определения стирола и а-метилстирола в воде при концентрации мономеров от 0,5 до 0,1 мг/л.
а — стирол; б — а -метилстирол.
Определение стирола и а-метилстирола в искусственных смесях
Стирол а-метилстирол
введено найдено абсолютная ошибка относи -тельная ошибка (в %) введено найдено абсолютная ошибка относительная ошибка (в %)
в мг/л в мг(л
1,00 1,10 0,10 10,0 1,00 0,90 0,10 10,0
0,80 0,78 0,02 2,5 0,80 0,76 0,04 5,0
0,50 0,48 0,02 4,0 0,50 0,48 0,02 4,0
0,30 0,32 0,02 6,7 0,30 0,29 0,01 3,3
0,10 . 0,09 0,01 10;0 0,10 0,09 0,01 10,0
Концентрация стирола (а-метилстирола) может быть определена и из градуировочных графиков (рис. 2). Эталоны для построения граду-ировочных графиков готовили следующим образом: в колбе емкостью 250 мл к 50 мл модельной воды прибавляли точно расчитанные количества стирола (а-метилстирола). Затем в колбу добавляли 50 мл н-гептана и смесь энергично встряхивали в течение 15 минут. Оптическую плотность углеводородного слоя замеряли на спектрофотометре,
как описано выше. Градуировочный график строили в координатах: оптическая плотность — концентрация мономера.
Этим методом можно определить содержание стирола (а-метилсти-рола), если оно в сточных водах не ниже 1,00 мг/л. Для анализа вод, содержащих стирол (а-метилстирол) в концентрациях меньших, чем 1,00 мг/л, применяли описанную выше методику, но количество анализируемой воды увеличивали до 100 мл. Это позволило увеличить чувствительность определения мономеров до 0,1 мг/л (рис. 3).
Для проверки методики были приготовлены искусственные смеси, содержащие основные компоненты стоков. Результаты анализа смесей приведены в таблице.
Средняя относительная ошибка определения около 7%. Если вычислить погрешность анализа методом математической статистики, то
для п = 5; X = 0,106; Sx = 0,008; / = 4;
tSx • .
Р = 0,05; t = 2,78; f_ « 00,1
У п
Таким образом, результаты анализа равны 0,1 ±0,01 мг/л.
ЛИТЕРАТУРА
Иванов В. А. В кн.: Гигиеническая характеристика сточных вод производства синтетического каучука и вопросы их очистки. Воронеж, 1958, стр. 53. — Тара-дин Я- И. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1959, в. 3, стр. 137.—Murphy J. Е., F о г г е 11 е J. Е., J. Appl. Polymer. Sei., 1961, v. 5, p. 208. — Hilton C. L., Rubb. Chem. a. Technol., 1957. v. 30, p. 1183.
Поступила 22/IX 1962 г.
ft ft ft
КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕРИЛЛИЯ В ВОДЕ
Младший научный сотрудник Ю. Н. Дунаева
Из Свердловского научно-исследовательского института гигиены труда
и профпатологии
Развивающееся производство бериллия и использование его в других отраслях промышленности связаны с образованием больших количеств сточных вод, поступление которых в водоемы может привести к загрязнению последних бериллием.
Допустимое содержание бериллия в водных источниках может быть предопределено нормативом, разработку которого проводят в настоящее время. В связи с этим необходимо изыскание наиболее чувствительного метода определения этого элемента как в воде водоемов, так и в сточных водах.
Из существующих в настоящее время химических методов определения бериллия особо чувствительными являются колориметрические методы определения с помощью альберона (И. С. Мустафин, Л. О. Матвеев, 1958) с открываемым минимумом 0,025 мкг/мл и в присутствии арсеназо (В. И. Кузнецов, 1955) с открываемым минимумом 0,02 мкг/мл. Однако в связи с отсутствием указанных реактивов в номенклатуре реализуемых химических препаратов нами был принят метод колориметрического определения бериллия в присутствии берил-лона II ИРЕА.
Бериллон II ИРЕА (чувствительность реакции 0,2 мкг в 5 мл) синтезирован и предложен А. М. Лукиным и Г. Б. Заварихиной (1956). Определение основано на образовании синего лака при реакции этого реактива с бериллием в 0,125 н. растворе едкого натра. Интенсивность синей окраски возрастает с увеличением концентрации бериллия на
