CC BY
6
УДК 6 14.72-074:[547.391.2+547.203].06
С. К- Осокина, В. А. Хрусталева
К ВОПРОСУ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИНИЛАЦЕТАТА И УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ В ВОЗДУХЕ
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Поливинилацетатная эмульсия является продуктом полимеризации винилацетата в водной среде в присутствии эмульгатора и инициатора. Она характеризуется высокими связующими и клеющнми свойствами, хорошей адгезией к различным материалам. Ее используют в качестве пленкообразующей основы в водоразбавленной краске, при изготовлении мастик для полов, добавляют к цементным растворам для повышения прочности и т. д. Покрытия поливинилацетатной эмульсией относительно прочны, отличаются светостойкостью.
Исходным сырьем для получения поливинилацетатной эмульсии являются винилацетат, перекись водорода, поливиниловый спирт, уксусная кислота, сернокислое железо, дибутилфталат, аммиак и эмульгатор, получаемый при обработке смеси высокомолекулярных моно- и диалкилфенолов окисью этилена.
В воздухе помещений, где применяется поливинилацетатная эмульсия, можно ожидать наличие винилацетата, дибутилфталата, уксусной кислоты и аммиака, так как эти вещества отличаются достаточной летучестью. Для всех этих веществ существуют методы определения, однако они не рассчитаны на определение каждого вещества отдельно, за исключением определения винилацетата методом хроматографии на бумаге (В. А. Хрусталева и С. К. Осокина). Для раздельного определения винилацетата и уксусной кислоты можно использовать гидроксамовую реакцию, которая широко применяется в промышленно-санитарной химии для определения сложных эфиров и жирных кислот (М. Н. Кузьмичева; Ю. В. Абрамова). Предлагаемый метод основан на определении общего количества винилацетата и уксусной кислоты по гидроксамовой реакции, выявлении винилацетата гидроксиламином и нахождении количества уксусной кислоты по разности.
Известно, что при взаимодействии одноосновных карбоновых кислот с метанолом или безводным этиловым спиртом в присутствии серной кислоты образуются эфиры, которые, вступая в реакцию с гидроксиламином в щелочной среде, превращаются в гидроксаматы. Последние, реагируя в кислой среде с хлорным железом, переходят в железогидроксамовый комплекс, окрашивая раствор в буро-розовый цвет. Следует отметить, что винилацетат дает ту же реакцию, поэтому нам казалось целесообразным при совместное присутствии винилацетата и уксусной кислоты проводить поглощение их в этиловый спирт вместо метанола, так как последний является токсичным веществом. Кроме того, безводный этиловый спирт замедляет процесс полимеризации винилацетата.
Отобранную работу воздуха на содержание винилацетата и уксусной кислоты делят на 2 части: в одной определяют общее количество уксусной кислоты и винилацетата, в другой — винилацетат.
При определении общего количества винилацетата и уксусной кислоты необходимо предварительно перевести уксусную кислоту в этиловый эфир добавлением серной кислоты и далее получать гидроксаматы путем добавления гидроксиламина в щелочной среде.
Для определения винилацетата реакция образования гидроксаматов осуществляется непосредственным добавлением солянокислого гидроксиламина. Чтобы проводить реакцию в идентичных условиях, при определении винилацетата следует добавлять серную кислоту, тем более что при добавлении серной кислоты в последующих операциях выпадает обильный осадок сернокислых солей, искажающий окраску. Нами отмечено, что про-
цесс этерификации уксусной кислоты идет полнее в отсутствие влагн, поэтому достаточно добавить воды, чтобы приостановить этерификацию. Это свойство использовано для определения винилацетата в присутствии уксусной кислоты. Однако достаточно изменить порядок прибавления реагентов, т. е. в половину пробы, где определяют винилацетат, первоначально добавить водный раствор солянокислого гидроксиламина и водного раствора щелочи для получения гидроксаматов и в последнюю очередь внести серную кислоту для создания идентичных условий, как влияние уксусной кислоты устраняется.
Дибутилфталат не мешает определению винилацетата и уксусной кислоты, так как для образования соответствующих гидроксаматов требуется 5—6 ч, в то время как гидроксамовая реакция с винилацетатом и уксусной кислотой осуществляется в течение 7г ч.
Поглощение винилацетата и уксусной кислоты следует проводить в 2 поглотительных прибора, заполненных этиловым спиртом со скоростью 0,1 л/мин при охлаждении.
При определении общего количества винилацетата и уксусной кислоты готовят шкалу стандартов на уксусную кислоту, после чего во все пробирки шкалы и проб вносят по капле серной кислоты, перемешивают и оставляют на 30 мин для образования этилового эфира уксусной кислоты.
Спустя 15 мин для определения винилацетата готовят шкалу стандартов на винилацетат.
Далее ведут одновременное определение общего количества винилацетата и уксусной кислоты и отдельно винилацетата. Для этого в шкалу стандарта и в пробу № 1, в которых определяется общее количество винилацетата и уксусная кислота, куда уже была внесена серная кислота, вводят раствор гидроксиламина и едкого натра. В эталонную шкалу и в пробу № 2, в которых анализируется содержание винилацетата, также вводят растворы гидроксиламина в щелочной среде, а затем каплю серной кислоты, оставляют на V2 ч для образования гидроксаматов. Последующее определение сводится к титрованию растворов соляной кислотой в присутствии фенолфталеина до нейтральной реакции и внесением хлорного железа.
Определение общего количества винилацетата и уксусной кислоты и отдельно винилацетата осуществляют измерением оптической плотности растворов при 490 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.
Содержание винилацетата в анализируемом объеме раствора (проба № 2) определяют по калибровочному графику, который строят по шкале стандартов для анализа винилацетата, находят значение и производят расчет.
При определении уксусной кислоты в пробе № 1 пользуются калибровочным графиком, построенным для определения общего содержания винилацетата и уксусной кислоты, находят значение, допустим, 35 мкг. Так как в пробе содержатся и винилацетат, и уксусная кислота, берут пробу № 2, в которой содержится только винилацетат, и по калибровочному графику для общего содержания винилацетата и уксусной кислоты получают значение, например 15 мкг. 35—15=20 мкг, следовательно, 20 мкг соответствует количеству уксусной кислоты. После чего производят расчет.
ЛИТЕРАТУРА. Х'р у с т а л е в а В. А., О с о к и н а С. К. — «Гиг. и сан.», 1970, № 4. — К у з ь м и ч е в а М. Н. — «Гиг. труда», 1961, № 5. — А б-р а м о в а Ю. В. — «Гиг. и сан.», 1969, №11.
Поступила 24/1V 1976 г.
