Способ количественного определения примесей хлористого винила в воздухе

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 С ПРИСОЕДИНЕИИЕМ ЗаЯВКИ Мо 6 01 Н 31/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гигиены труда и профзабопевакий АМН СССР(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИ) ПРИМЕСЕЙ ХЛОРИСТОГО ВИНИЛА В ВОЗДУХЕ Изобретение относится к области аналитической химии, а именно, к способам количественного определения хлористого винила в воздухе.Известен способ количественного .5 определения хлористого винила,в воздухе путем концентрирования анализируемой пробы на активированном угле, элюировании концентрата орга- ническим растворителем и хроматогра фированием элюата 1.РНедостатком способа является низкая избирательность определения, а именно, определению мешают другие 15 хлорорганические соединения, углеводороды и их сера-, азот- и кислородсодержащие производные.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ количественного определения примесей хлористого винила в воздухе путем концентрирования анализируемой пробы на активированном угле, элюировании 2 концентрата органическим растворите- лем и хроматографированием концентрата 2.Недостатком способа является низкая избирательность - определению 30 мешают хлор, хлористый и цианистыйводород, фосген, двуокись серы, сероводород, окислы углерода, углеводоровы С -С 4, фреоны, эфиры, спирты,альдегиды, амины и низкая точностьопределения,Целью изобретения является повяае"ние точности и избирательности определения,Поставленная цель достигается описываемым способом количественногоопределения примесей хлористого винила в воздухе, заключающимся в предварительном пропускании анализируемой пробы через колонку, последовательно заполненную молекулярными ситами, стекловолокном,обработанным92-97-ным раствором серной кислоты,и карбонатом натрия, с последующимконцентированием хлористого винилана активированном угле, элюированииконцентрата органическим растворителем и хроматографированием элюата.Отличием способа является предварительное пропускание анализируемойпробы через колонку, последовательнозаполненную молекулярными ситами,стекловолокном, обработанным 92-97 ным раствором серной кислоты и карбонатом натрия.П р и м е р 1. Колонка готовилась следующим образом.В стеклянную трубку (2010,З см) засыпались молекулярные сита 5 А (зернение 0,5-0,25 мм) предварительно прокаленные в муфельной печи при 400 С, заполняющие секцию трубки длиной 9 см. Эатем в трубку помещали ,тампон иэ стеклянной ваты, и следующая секция длиной 5,5 см заполнялась стекловолокном, смоченным 92-нойсерной кислотой. Далее снова эакладЫвался тампон из стеклянной ваты и Засыпался прокаленный карбонат натрия (длина слоя 3 см). Форколонка с обеих концов закрывалась тампонами из стекловаты и до отбора хранилась герметично закрытой пробками из силиконовой резины. Д ля улавливания и концентрирования примесей хлористого винила ис-. .пользовалась стеклянная трубка размером (5,5 х 0,3 см), содержащая 70 мг активированного угля БАУ (фракция 0,5-0,25 мм), предварительно прокаленного при 300 С и отмытого от примесей органических веществ хроматографически чистым толуолом.Стандартные смеси микроконцентраций хлористого винила с воздухом готовились в трех последовательно со единенных стеклянных бутылях емкостью 20 л каждая и контролировались методом газовой хроматографии. Для этого использовался метод абсолютной калибровки пламенно-ионизационного детектора микроконцентрациями хлористого винила, растворенного в хроматографически чистом толуоле.Воздух из бутылей с помощью электроаспиратора со скоростью 0,1 л/мин в количестве 1-3 л пропускался через последовательно соединенные колонку и ловушку-концентратор с углем при комнатной температуре. Затем уголь из концентратора высыпался в охлаждаемую льдом микро- пробирку емкостью 0,5 мл, содержащую 0,3 мл хроматографически чистого толуола, Пробирка закрывалась пробКой из пластика и оставлялась на 15 мин.После этого пробка прокалывалась микрошприцем, и 3,1 мкл раствора хлористого винила в толуоле вводили в испаритель хроматографа ЛХММД(7 модель) с пламенно-ионизационнымдет ктором.тделение микроконцентраций хлористого винила (0,1-10,0 мг/м) отпаров толуола проводилось на стальной капиллярной колонке длиной 50 ми внутренним диаметром 0,25 мм соскаланом при 70 С. Температура испарителя 200 фС, скорость газа-носителя (гелия) 1,6 мл/мин, соотношениепотоков газа-носителя 1:25. Скоростьподачи водорода и воздуха в детекторсоответственно равны 30 и 300 мл/мин 10 20 25 30 35 45 50 55 60 65 В этих условиях получена хроматограмма чистого хлористого винила, иэ которой видно, что хлористый винилпрактически не поглощается Форколонкой в процессе отбора пробы воздуха,содержащего микропримеси хлористоговинила. В этих же условиях была проведена полнота адсорбции форколонкоймикропримесей (на уровне предельнодопустимых концентраций и выше) нормальных и изопарафинов Сэ-С , нормальных и иэоолефинов С -С, ароматических углеводородов С-С, формальдегида, ацетальдегида, валерианового и октилового альдегида, нормальных и иэоспиртов С 4-С 8, карбоновых кислот С-С 7, метилзтилкетонаи ацетона, Сравнение хроматограмм,полученных до и после адсорбции, показало, что эти соединения полностьюили на 75-80 необратимо поглощаютсяфорколонкой иэ смесей с воздухом.П р и м е р 2. Условия отбора ианализа пробы воздуха, загрязненногохлористым винилом и другими органическими соединениями, аналогичны условиям, описанным в примере 1, стекловолокно обрабатывалось 95 НБО,(,Анализировался воздух производственных помещений, загрязненный сложнойсмесью углеводородов и их производных, а также некоторыми токсичныминеорганическими веществами при изготовлении обуви из полининилхлорида(нагрев полимера до 180-190 С) . После пропускания анализируемой пробычерез колонку в смеси практическиостается лишь один,винилхлорид, который отделяется от толуола и другихкомпонентов пробы, необратимо поглощаемых форколонкой. Это позволяетоднозначно идентифицировать пик хлористого винила в сложной композициизагрязнителей воздуха,Количественное определение хлористого винила проводилось методомабсолютной калибровки пламенно-иониэационного детектора чистым винилхлоридом, растворы которого в толуолебыли приготовлены весовым методом.В воздухе производственных помещенийпри изготовлении обуви из поливинилхлорида были обнаружены концентрации винилхлорйда, колебавшиеся впределах от 0,3 до 1,0 мг/м, Относительная ошибка определения не превышала 15-17.П р и м е р 3. Условия отбора ианализа пробы те же, что и в примере 1. Стекловолокно обрабатывалось97 НАДБО+, Анализировался загрязненный хлористым винилом воздух рабочихпомещений при изготовлении искусственной кожи (нагрев композиции наоснове поливинилхлорида до 150 ОС),Как и в предыдущих случаях, загрязненный воздух пропускался черезколонку с молекулярными ситами, серной кислотой и карбонатом натрия,,0 1,23 1,2 15,Составитель Л.СоломенцеваТехред М,келемеш КорректорЮ.Макаренко Редакто Подпитета СССРрытийаб., д, 4/5 е 1129/45 Тираж 1019 ПНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 1130 35, Москва, Ж, РаушскаяЗаказ род, ул, Проектная, 4 которая удаляла иэ анализируемой смеси компоненты, мешающие идентификации и количественному определению винилхлорида, после чего хроматографический анализ практически чистого хлористого винила не вызывал затруднений. Чувствительность определения 0,1 мг/м, относительная ошибка 17Предлагаемый способ количественного определения примесей хлористого винила путем отделения его от сопутствующих примесей позволяет быстро и надежно определять микропримеси этого канцерогенного вещества в сколь угодно сложных смесях различных химических соединений,Метод обладает высокой чувствительностью 0,1 мг/м 3.Данные количественного определения хлористого винила приведеныв таблице. Определение хлористого винила в воздухе Способ обладает высокой степеньюизбирательности, поскольку молекулярФилиал ППП Патент, г. У 5 10 15 20 ные сита 5 А необратимо адсорбируютмикропримеси нормальных углеводородов (парафины, олефины, диены и ацетилены) примерно до Са также нормальные спирты, альдегиды, кетоны,ниэкомолекулярные кислоты, амины имногие неорганические вещества. Серная кислота разрушает и задерживаетв форколонке нормальные и изоолефины (моно-, ди- и циклические олефины), ароматические соединения, альдегиды, кетоны, спирты и сложныеэфиры. Между тем очень инертная молекула хлористого винила не задерживается молекулярными ситами 5 А ине разрушается концентрированнойсерной кислотой. Содержащийся в форколонке карбонат натрия служит дляпоглощения паров серной кислоты,которые не должны попадать в концентрационную колонку, а также для сорбции иэ воздуха кислых и реакционноспособных газов. Способ количественного определенипримесей хлористого винила в воздухес использованием концентрированияна активированйом угле, элюированияконцентрата органическим растворителем и хроматографированием элюата,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и избирательности определения, анализируемуюпробу предварительно пропускают через колонку, заполненную молекулярными ситами, стекловолокном, обработанным 92-97-ной серной кислотойи карбонатом натрия,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ригсей З.Е.,( Сапппоп М.СБаа 1 юа 1 сЬ 1 ея С.Б, Теаяя А.Х. Иоой 21 п И.3. АпаИг.1 са 1 СЬещ 1 вггу, 1976,48, 1395.2. И 1 свЬ апй Неа 2 Ю Мапшпа 0 огАпаЯу 1 саВ Ме 1 Ьойя, П.Я.Вераг 1 авепСоГ НеаРЮ(Ейпса 11 оп апй Хеейцге,ОЬ 1 о, С 1 пс 1 ппаг 1. 1974, р. 178-1