Способ количественного определения метилмеркаптана в воздухе

Способ количественного определения метилмеркаптана в воздухе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается аналитической химии, в частности количественного определения метилмеркаптана в воздухе. Анализ ведут поглощением пробы раствором ацетата ртути с последующей обработкой полученного раствора Ы,К-диметил-п-фенилендиамином в присутствии FeClj и НС1. Затем окрашенный раствор фотометрируют и концентрацию меркаптана определяют по градуировочному графику, построенному по стандартному образцу. Последний представляет собрй диметилсульфид, обработанный Н,Н-диметил-п-фенилендиамином в присутствии этанола. Эти условия повышают точность анализа до 0,2 мг/м при аспирировании 5 л воздуха. 5 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 21/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К дВТОРСНОМУ CBNQETEJlbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4 166610/28-04 (22) 24.12.86 (46) 15,08.88. Бюл. У 30 (71) Ленинградский научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний (72) В.П.Якимова и Л.Н.Бродская (53) 543.42.062(088,8) (56) Определение вредных веществ в воздухе производственных помещений./

/Под ред. А.А.Белякова и E.Ø.Ãðîíсберг. Ярославль: Волго-вятское книжное издательство, 1970, с. 177-179.

Авторское свидетельство СССР

У 659941, кл. G 01 N 21/24, 1979. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТИЛМЕРКАПТАНА В ВОЗДУХЕ

„„Я0„„1416899 A1 (57) Изобретение касается аналитической химии, в частности количественного определения метилмеркаптана в воздухе. Анализ ведут поглощением пробы раствором ацетата ртути с последующей обработкой полученного раствора N,N-диметил-п-фенилендиамином в присутствии РеС13 и НС1. Затем окрашенный раствор фотометрируют и концентрацию меркаптана определяют по градуировочному графику, построенному по стандартному образцу. Последний представляет собой диметилсульфид, обработанный N,N-диметил-п-фенилендиамином в присутствии этанола. Эти условия повышают точность анализа до 0,2 мг/м при аспирировании 5 л воздуха. 5 табл.

1.416899

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения метилмеркаптана в воздухе.

Цель изобретения — повышение точности способа.

Пример. Основной раствор для установления градуировочной характеристики готовят путем растворения точной навески диметилдисульфида (ДМДС) в этаноле в мерной колбе емкостью 25 мл. Рассчитывают содержание диметилдисульфида в 1 мл раствора.

1 мг диметилдисульфида соответствует. 15

0,51 мг метилмеркаптана (ММ).

Рабочий стандартный раствор диметилдисульфида с концентрацией, соответствующей содержанию метилмеркаптана 25 мкг/мл, готовят путем рассчитан-20 ного разбавления основного раствора этанолом, Для построения градуировочного графика в серию пробирок с пришлифованными пробками вносят по 0,5 мл 5 -ного 25 раствора ацетата ртути; если отбор проб осуществляют в жидкостные поглотительные приборы, или 0 5 мл поглотительного раствора для смачивания непористого носителя в сорбционных 30 .трубках (свежеприготовленная смесь

5 -ного раствора ацетата ртути и глицерина, взятых в соотношении 4:1), если пробы отбирают в сорбционные трубки. Затем в пробирки вносят рабо†35 чий стандартный раствор в количестве

0; 0,1 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2;

1,6; 2,0 мл и доводят объем до 2,5мл этанолом. Во все пробирки приливают по 6,5 мл воды и по 0,5 мл хромоген- 40 ного реагента (смесь 0,2 -ного раствора N,N-диметил-п-фенилендиамина солянокислого в концентрированной соляной кислоте и 4 -ного раствора хлорида железа (III) в 1 н. растворе соляной кислоты, взятых в соотношении

3:1). Через 15 мин измеряют оптическую плотность окрашенных растворов при длине волны 500 нм в кюветах с толщиной слоя 2 см относительно конт«50 рольного раствора. На основании полученных данных рассчитывают уравнение градуировочного графика.

5 л исследуемого воздуха аспирируют со скоростью 0 5-1 0 л/мин через

У У .55 два последовательно соединенных погло тительных прибора, содержащих по 5 мл

0 5 -ного раствора ацетата ртути, или со скоростью 3-5 л/мин через верти1 кально установленную систему из двух сорбционных .трубок, в которых на инертный носитель нанесено 0,5 мл поглотительного раствора (смесь четырех объемов 57-ного раствора ацетата ртути и одного объема. глицерина).

Сорбционная трубка представляет собой стеклянную трубку диаметром

10 мм, длиной 180-200 мм, в которой между двумя перфорированными перегородками помещено 2-3 мл стеклянных гранул диаметром 2-3 мм.

По окончании отбора пробы 4 мп поглотительного раствора переносят из поглотительного прибора в пробирку, доводят объем до 6,5 мл водой, приливают 2 мп этанола, 0,5 мл хромогенного реагента, перемешивают и измеряют величину оптической .плотности, как с указано выше.

При отборе пробы с помощью сорбционных трубок пленку поглотительного раствора вместе с образовавшимся метилмеркаптидом ртути смывают 6,5 мл воды и 2,0 мл этанола, вносят в пробирку 0,5 мл хромогенного реагента, перемешивают и фотометрируют раствор.

Если ожидаемая концентрация метилмер" каптана в воздухе высокая (например, в промвыбросах, у источника выделения), анализируют аликвотную часть смыва.

Концентрацию металмеркаптана в воздухе (С) рассчитывают по формуле

С= ††«- (мг/м ), а Vo6 цл где " а — количество метилмеркаптана, найденное в анализируемом растворе по уравнению градуировочного .графика, мкг;

V — объем раствора пробы, мл; о щ

V д„- объем аликвоты раствора пробы, взятый для анализа, мл;

V — объем исследуемого воздуха, л.

В табл. 1 приведены примеры определения метилмеркаптана в воздухе, В табл. 2 представлены данные, подтверждающие количественный характер гидролитического расщепления диметилдисульфида до метилмеркаптана в присутствии ионов ртути и солянокислого раствора N,N-диметил-п-фенилендиамина и хлорида железа. Молекулярное и массовое соотношение ДМДС:ММ, рассчитан ное из экспериментальных данных, и

141 теоретическое, рассчитанное иэ молекулярных масс, составляет 1: 1 и

1:0 51 соответственно.

В табл. 3 и 4 приведены результаты построения градуировочного графика для определения метилмеркаптана с использованием в качестве стандартного образца диметилдисульфида и свежеприготовленного метилмеркаптида свинца (по известному способу) и их статистическая обработка.

Данные табл. 2-4 свидетельствуют о возможности применения диметилдисульфида в качестве стандартного вещества при определении метилмеркаптана.

В табл. 5 представлены результаты определения метилмеркаптана в воздухе известным и предлагаемым способом.

Иэ табл. 5 следует, что применение хранившихся в лабораториях стандартных образцов метилмеркаптида свинца приводит к большой погрешности измерения концентраций метилмеркаптана в воздухе.

Нижний предел измерения концентрации метилмеркаптана в растворе составляет 1 мкг в фотометрируемом объеме.

Определению метилмеркаптана по реакции с N,N-диметил-п-фенилендиамином и отбором проб на сорбент, содержащий ацетат ртути, не мешают ацетальдегид, формальдегид, акролеин, метанол, метилмеркаптопропионовый альдегид, фенолы, скипидар, карбоновые кислоты, диметилсульфид, сероводород (до 50 мкг) и сернистый ангид6899 рид (до 200 мкг). Диметилдисульфид не мешает определению только в случае применения сорбционных трубок и скорости аспирации исследуемого воздуха

5 выше 3 л/мин.

Чувствительность измерения концентрации меркаптана в воздухе определяется объемом отбираемого на ана1п лиз воздуха, который зависит от объекта и целей анализа.

При определении метилмеркаптана в воздухе рабочей зоны на уровне предельно допустимой концентрации

15 (0,8 мг/м ) достаточно отобрать 520 л воздуха. Чувствительность определения 0,2 мг/м при аспирировании

5 л воздуха.

Формула и з обретения

Способ количественного определения метилмеркаптана в воздухе путем поглощения его раствором ацетата ртути, 25 обработки полученного раствора N,Nдиметил-п-фенилендиамином в присутствии хлорида железа (ZZZ) и соляной кислоты с последующим фотометрированием окрашенного раствора и опредеgp лением концентрации метилмеркаптана по градуировочному графику, построенному по стандартному образцу, о тл и ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения точности способа, в качестве стандартного образца используют диметилдисульфид и обработку N,N. диметил-п-фенилендиамином ведут в присутствиии этанола.

14!6899

Э л

М. Э И 0(Э Х Э Фее

xoZ х к аФл

Ch л

O ф л

С Ъ о л

С4 о л

С 3

О

Э 1

Й 4 6 сч!сч о л л

-11 00

1а» ю

Ьч

О1 л

Р ) л о л л

O !an 1

11 (Д 1

o5 I йо

Х 1Oze

Э л !и Э

Ца О»Э

Я х 1 & g Ф ф о л л 1 о

СЧ о с л л ф е»

00 л л о о еОИаo,l ах х х с

1 Ф а (Ф I; М Е

O I Э х! oat сч < о л о о о о л л л о о о ф ф л о о

° — N CV о ф о

О 0 О О О л л л л ° l л о О О О о О О

О а Ф э

I

Ф О л

Id IO tA 3 а л л л ф 00

О О л л! O I-IO

U О

$ 3 d

Ф 1 л л

С0 ф л л ф о О л л г а

1 оэсрg

I I

I О О

I М W Э

1 1 О а

1 а х х О

Э х х

Ф

О

1 и

Э E А1О

Е О Ц Х

Л й

Х I

1 д а

О а

g-I g, 1

I Ф Г >

О

Ф л

I Э Э о л

СЧ о л

СМ о л о

М о л

1Г

I — — 3

O л

1Г\ о л

1 о л

И

1 1 л

Э 1

Э

3 !

О l и! а

О I О

Ю Ю kt (л о х U е»

Ф О О

О а

4 1 О! u5 3, I

1

1

1

1

1

-- — — — 4

Ф 2 х х э

1- аа

О И Э

Ц &

4 Э

О: ха

w Iw л N I л л, л л В e e OIO

С ) 1-Ф

W м

1 о ю и о а л л л л л л ф 00 С ) 0Î ф и Ф л л л л л ф 00 0Î 00 00

СЧ С Ъ С < 1

1

1416899

Таблица2

Соотношение величин оптической плотности окрашенных растворов в зависимости от содержания в них диметилдисульфида и метилмеркаптана

Диметилсульфид айдено метилмер аптана при гидолизе ДМЦС

Метилмеркаптан

Оптическая плот ность

Оптичес- Взято кая плот ность мкг М 10

Взято, мкг г N.101

1 моляр ное,массовое

5,4

0,98:1 1,92! 1

1з1 1,9Gз) 5 5,3 0,048

10 10,6 0,093

2,6

5,08 10,6

20 21,6 О, 190 10,38 21,6

20 ,93:1

1:0,98

0,732

0,375

0,99:1 1,94:1

20,63 42,9

40 42,5

50

0,915

1:1 1,97:1

1:1 1,96:1

1, 098

1,03:1 2,03:1

1 03:1 2 00:1

Среднее

1:1 1,96:1 (1:0,51) Т а б л и ц а 3 ,Зависимость оптической плотности градуировочных растворов, приготовленйых с использованием диметилдисульфида и метилмеркацтида свинца (n=10), от содержания в них метилкаптана

Содержание метилмеркаптана, мкг

2,0 . 5,0 10,0 20,0 30,0

Стандартный образец

1,0 40,0 50,0

Диметилсульфид

0,019 0,038 0,092 0,181 0,362 0,542 0,732 0,912

Метилмеркаптид свинца 0,020 0,038 0,092 О, 183 0,368 0,543 О, 730 0,915

0,092

0,183

О, 366

50 53,1 0,465 . 25,41 52,8

60 63,7 0 560 30 61 63,6

80 84,9 0,720 39,34 81,9

100 106,2 0,910 49,73 102,3

Соотношение количеств ДМДС и метилмеркаптана, образовавшегося при гидролизе

ДМДС, ДИЦС:MH!

О! 4! 6899

Таблнца4

Статистические данные результатов определения метилмеркаптана в раство- рах диметилдисульфида и метилмеркаптида свинца (n=5) Стандартный образец

Метрологический критерий

Содержание метилмеркап тана, а, мкг р S с+ -"Rll с, мкг

d =а-с, мкг

Диметилдисульфид (1 образец) 1,0+0,24

4,9 0,74

1, 150

0,995

1,0

1,0

0,1

4,90

5,0

20,05 0,035 20,05 1,13

0,05

20,0

0,014 39,9+0,89

0 !

39, 90

40,0

1, 1+О, 27

0,1

0,150

1,10

1,0

0,05

4,95

5,0

19,90

40,30

20,0

0,3

40,0

0,24

4,76 . 0,160 4,76 1,1

5 0

Диметилдисульфид (4 образца) 0,55

19, 5+ 1,92

0,062

i9,5О

20,0

0,86

0,221 4, 14 1,47

0,112 17,4i3,1

4,14

5,0

2,6

17 40

20,0 предлагаемому известному

Станд. обра- Станд. образец 2 зец 3

1,60

1,40

1, 10

1,10

4,00

4,50

3,25

3,25

10,70

9,36

7,55

7,55

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Заказ 4060/42

Метилмеркаптид свинца (1 образец свежеприготовленный) Иетилмеркалтид (4 образца) 0,091 4,95+0,72

0,036 19,9+1, 15

О, 015 40, 3 0, 97

Т. а б л и ц а 5

Результаты определения содержания метилмеркаптана по известному и предлагаемому способам

Найдено меркаптана, мг/м, по способу

Станд. образец 1 (свежеприготовл)

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4