Способ определения метанола в воздухе в присутствии формальдегида

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) П 1) М 59 0 01 й 21/78 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Йь Рюй 1 3аальпоТАНОЯАЬДЕруемой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ТОРСИОМУСВИДЕТЕЛЬСТВ,(46) 23.03.84. Бюл 9 11 (72) Н.Т,Ярым-Агаева и О.Н.Путилина ;(71) Донецкий научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний(56) 1. Авторское свидетельство.СССР Р 164255, кл. 0 01 й 31/16, 19632. Авторское свидетельство СССР В 449295, кл. 6 01 й 31/083 Алексеева М.В. Определение атмосферных загрязнений, М., "Химиян,1963 с. 187-190 (прототип) (54)(57) СПОСОБ ОПРЕЦЕЛЕНИЯ МЕ . В ВОЗДУХЕ В ПРИСУТСТВИИ ФОРМАЛ РИДА путем пропускания анализи пробы воздуха через воду, последовательной обработки водного растворперманганатом калия в среде минерной кислоты и сульфитом натрия сследующей обработкой полученногораствора хромотроповой кислотой иФотометрированием окрашенного раствора, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, с.целью повышения чувствительности, точности, селективности способа и сокращения времени анализа,перманганат калия используют в количестве, обеспечивающем 0,07-0,08 н.концентрацию его в водном растворепробы, и в качестве минеральной кислоты используют серную кислоту в количестве, обеспечивающем 2,3-2,7 н.концентрацию ее в водном растворепробы.Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения метанола в шахтнойатмосфере в присутствии Формальдегида, и может быть использованосанитарно-эпидемическими станциями и 5заводскими лабораториями.Известен титриметрический методопределения метанола в воздухе в присутствии Формальдегида Г 1.Недостатком метода является низкая чувствительность,Известен также газохроматографический метод определения метанолав присутствии Формальдегида2.Недостатками данного метода яв. ляются низкая чувствительность исложность концентрирования проб.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ фотометрического определения метанола вприсутствии формальдегида, согласнокоторому анализируемую пробу воздуха пропускают через воду, при этомпроисходит растворение формальдегида и метанола в воде.Одну часть пробы обрабатывают раствором хромотроповокислогЬ натрияв серной кислоте с последующим Фотометрированием полученного окрашенного раствора. Другую часть обрабаты- З 0вают 1-ным раствором перманганатакалия (что соответствует 0,01 н.концентрации его в пробе) в средеФосфорной кислоты (при концентрации3,6 н. ее в пробе). Сульфитом натрия нейтрализуют избыток окислителяи полученный раствор также обрабаты.вают хромотроповой кислотой с последующим фотометрическим определением,суммы метанола и Формальдегида. 40По разности определяют содержаниеметанола. Чувствительность метода2 мкг в анализируемом растворе 31.Однако формальдегид в приведенных условиях окисления частично 45окисляется (до 15), что приводит кзаниженным результатам при суммарном определении формальдегида и метанола. При этом определение метанола требует обязательного дополнительного определения формальдегида. Кро-,ме того, неудовлетворительна чувствительность определения метанола,которая требует значительного времени отбора проб воздуха - 15-20 мин,что при кратковременном выделениибольших количеств метанола не можетотразить истинной, картины состояния воздушной среды.Целью изобретения является повышение чувствительности, точности, 60селективности способа и сокращениевремени анализа.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу, заключаю-,щемуся в пропускании анализируемой пробы воздуха через воду, последовательной обработке водного раствора перманганатом калия, взятым вколичестве, обеспечивающем 0,070,08 н.концентрацию его в водномрастворе пробы, в среде серной кислоты, взятой в количестве, обеспечивающем 2,3-2,7 нконцентрацию еев водном растворе пробы, и сульфитом натрия с последующей обработкойполученного раствора хромотроповойкислотой и Фотометрированием окрашенного раствора.Предлагаемый способ основан натом, что в условиях определения имеющийся в смеси формальдегид в течение 5 мин полностью окисляется и немешает определению метанола.П р и м е р 1. Анализируемыйвоздух со скоростью 0,5 л/мин протягивают через два последовательно соединенных поглотителя, содержащихпо 2,5 мл воды. Иэ каждого поглотителя отбирают по 2 мл раствора, до-"бавляют 0,5 мл 15 н.раствора сернойкислоты (что соответствует 2,5 н.концентрации серной кислоты в пробе и0,5 мл 1,4-ного раствора перменганата калия (что соответствует 0,0750,075 н.концентрации перманганатакалия в пробе), раствор перемешиваюти через 5 мин добавляют 0,5 мл3,5-ного раствора сульфита натрия.К обесцвеченному раствору добавляют5,5 мл раствора хромотроповокислогонатрия в серной кислоте 10,25 гхромотроповокислого натрия растворяют в 10 мл воды и добавляют 240 млконцентрированной серной кислоты).Окрашенный раствор Фотометрируютпри длине волны 582 нм в кювете2 см. По калибровочному графику определяют концентрацию метанола. Дляпостроения калибровочного графикаиспользуют шкалу стандартов. Дляэтого готовят ряд растворов, содержащих 0,51 1,1,4,8,12 и 16 мкг метанола, и анализируют аналогично пробе. Чувствительность определения0,5 мкг в анализируемой пробе. Формальдегид до 25 мкг в пробе 50 ПДК),что значительно выше реальных концентраций, не мешает определению метанола.Результаты определения метанолав воздухе в присутствии 10 мкг Формальдегида с помощью предлагаемогои известного способов приведены втабл. 1,Как видно из табл. 1, ошибка определения в предлагаемом способе не превышает 20, тогда как ошибка определения в известном способе при низких количествах метанола составляет 100, при высоких - результаты определения значительно занижены.Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить определение ме1081486 Найдено метанола, мкг, с помошью способаПри ошибке ИзвеСтногоопределения Взято метаиола,мкг При ошибке определения, % Предлагае- мого 1,0 100 0 0 100 20 1,2 1,0 0 100 20 0,8 1,0 0 100 10,0 10,0 10,0 100 0 10 9,0 100 9,5 10,0 30 35 48,0 50,0 20 40 48,0 50,0 50,0 0 28 36 50 0 Таблица 2 1 Оптическая плотность, Х + 5 при определении Метанола Формйльдегида Смеси метанола и формальдегида+ 0,03 + 0,01 0,80 + 0,04 0,43 0,43 + 0,02 0,36 + 0,01 0,36 + 0,02 0,30 + 0,01 0,23 + 0,01 0,04 0,36 + 0,01 0 10 0,36 + 0,01 0,31 + 0,01 0 30 0 О 60 0,24 + 0,03 Танола в присутствии формальдегида с гораздо большей точностью по сравнению с известным, что имеет большое значение при анализе микроколнчества вещества.В .табл. 2 показано влияние времени окисления на определение метанола, формальдегида и их смеси 10 мкг СНйО, 10 мкг СНОН, 0,075 н.КМо 04, 2,5 н. Н 250+ при Р,95, п-б).результаты определения метанала в отсутствии и в присутствии формальдегида (Р - 0,95; вб) приведены в табл. 3.Оптимальные значения параметровокислительной смеси приведены в табл. 4.Как видно из приведенныХ данных, наилучшие результаты достигаются дои концентрации серной кислоты 2,3-2,7 н. и перманганата калия0,07-0,08 н. в водном растворе пробы.Как уменьшение, так и превышещаеконцентрации серной кислоты и пер.- 1.манганата калия в реакционной смесипо сравнению с оптимальными концентрациями приводит к уменьшению чувствительности и возрастанию влиянияформальдегида на определение мета иола. Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить необходимую .специфичность определения метанола в присутствии формальдегида, повысить точность и чувствительность определения в 4 раза, а также сократить время проведения анализа в,З раза - на ,40 мин,Таблица 11081486 Таблица 3 Оптическаяплотность,Х + 5Х Ввведено) мкгй Е отн. формальдегид Метанол 0,04 + 0,0030,05 + 0,0020,4 + 0,003 0 19,3 10 10,3 19,3 25 5,5 0,14 + 0,003 10 0,13 + 0,005 9,9 0,14 + 0,004 0,29 + 0,005 0,27 + 0,004 25 7,3 4,4 3,8 10 0,27 + 0,005 4,7 25 15 5,2 0,54 + 0,011 0,54 + 0,010 4,8 0,90 + 0,0100,090 + 0,015 5,0 25 15 4, 2 25 0)1 + 0,014 3,9 10 25 25 0,88 4 0,015 4,4 25 Таблица 4 Концентрация реагентовв пробе, н. 1Оптическая плотность растворов, Х + 5 10 мкг фор- Смесьг 20 мкг мальдегида метанола и10 мкг формаль- дегида 20 мкгметанола Перманганаткалия Сернаякислота 0,08 + 0,01 2,5 0,02 + 0,01 22 2,3 2,5 2,7 3,1 0)67 + 0,2 2,5Ь ее 4 Ье ВНИИПИ Зкаказ 1537/36 Тираж 823 ПОДПаоиое еЫЬевееЕеееее филиал ППП "Патентф) г.Ужгород, ул. Проектная, 4