Способ определения ацеталей в воздухе

(57) Изобретение касаетсяхимии, в частности определевоздухе, что может быть исппроизводстве. Цель - павытельности и сокращение врПоследний ведут выделениевоздуха путем пропусканисмесь толуола и о-ксилола (ношение 1:5) с последующифическим определениеЧувствительность анализа смг/м при времени определотносительной погрешности Для анализа берут 0,2 - 0,6 мкл исследуемого раствора и вводят в испаритель ГЖХ с ДИП и записывают хроматограмму при следующих условиях; температура испарителя 190-250 С, температура термостата колонок 130 - 150 С, неподвижная фаза ЯЕ, 5;ь, твердый носитель хроматон М - АЧЧ ДМС 5, фракция 0,16 - 0,20 мм; скорость потоков газа-носителя (азота) 40 - 45 мл/мин; водорода 40 мл/мин; воздуха 400 мл/мин; скорость диаграммной ленты 720 мм/ч; чувствительность прибора 2 - 20 х 10На полученной хроматограмме вычисляют площадь пиков определяемого компонента и внутреннего стандарта путем умножения высоты пика на ширину, изме.- ренную на середине высоты.Содержание определяемого компонента (С) в мг/мл вычисляют по формуле- (1)ст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физико-органической химии и углехимии АН УССР и Донецкий медицинский институт им. М, Горького(56) Зайцев 3. В. Титриметрическое определение высших альдегидов ацеталей при совместном их присутствии в спиртах. - ЖАХ, 1978, 33, М 7, с. 1608.Обтемперанская С, И., Эль Хасин. Фотометрическое определение простых и сложных винильных эфиров, некоторых ацеталей и циклических кетонов. - ЖАХ, 1981, 36, М 9, с. 1824 - 1827. Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для контроля загрязнения ацеталями воздуха.Целью изобретения является повышение чувствительности и сокращение времени определения,Анализируемый на содержание паров ацеталей воздух пропускают с объемной скоростью 0,5 - 1 л/мин через два последовательно соединенных поглотительных прибора Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси (толуола и о-ксилола) в каждом.После концентрирования ацеталя из воздуха поглотительные растворы каждый в отдельности (или оба вместе) переносят в калиброванные мерные пробирки с притертыми пробками, замеряют объем, добавляют 0,1 - 0,5 мл раствора н-децилового спирта (внутренний стандарт) с известной концентрацией в поглощающей жидкости и хорошо перемешивают,аналитическои ния ацеталей в ользовдно в их шение чувствиемени анализа.м ацеталей иэ я пробы через объемное соотм хроматограм ацеталеи, оставляет 0,02 ения 30 мин игде К - относительный калибровочный коэффициент определяемого вещества по отношению к стандартному, которыйустанавливается для каждого экземпляраприбора, и при замене хроматографической 5колонки;Сст - концентрация внутреннего стандарта в анализируемом растворе, мнг/мл;Ях - площадь пика определяемого компонента, мм; 10Яст - площадь пика внутреннего стандарта, мм .гКонцентрацию вещества С в воздухе вмг/мэ вычисляют по формуле 1 тС - Сх Ч 100015Чогде Ч - обьем поглотительного раствора, мл;Чо - обьем воздуха, отобранный дляанализа и приведенный к нормальным условиям известным способом. 20Способ определения ацеталей применим для любых ацеталей,П р и м е р 1. Анализируемый воздух нэсодержание паров диметилацеталя а-бромР -метоксипропионового альдегида (ДБМА) 25пропускают с обьемной скоростью 1 л/минв течение 15 мин через два последовательносоединенных поглотителя Зайцева с 6 млабсорбционной смеси в каждом, состоящейиз 1 мл толуола и 5 мл о-ксилола, при температуре воздуха 20 оС и давлении 740 мм рт,ст. Затем поглотительные растворы хорошоперемешивают и переносят в мерные калиброванные пробирки с притертыми пробками и замеряют объем, который равен 6 мл, 35В каждую пробирку добавляют по 0,1 млраствора н-децилового спирта с концентрацией в абсорбционной смеси 5 мкг/мл ихорошо перемешивают.Затем берут микрошприцом 0,6 мкл исследуемого раствора из первой пробирки и .вводят в испаритель хроматографа с ДИП изаписывают хроматограмму при температуре испарителя 210 С температуре термастата колонок 140 оС, с насадкой в колонке из 455;6. ЯЕХроматоне М-АЧУ ДМСЯ (фракция0,16 - 0,20 мм) при скорости газа-носителя(азота) 40 - 45 мл/мин, скорости диаграмм.ной ленты 720 мм/ч и чувствительности прибора 10 х 10 50Время удерживания толуола 41 с, о-ксилола 60 с ДБМА 2 мин 15 с, н-дециловогоспирта 4 мин,На полученной хроматограмме определяют высоту пиков ДБМА и н-децилового спирта, 55а также их ширину на середине высоты,Концентрацию ДЕМА в поглощающейжидкости в первом поглотителе рассчитывают по формуле (1). Сдьмд - в= 0,05,КСстЯдБмдстгде К=-2, 45 (на хромато графе Цвет);Сот=0,08 мкг/мл;Ядьмд=6,0 мм;Зст,=23,52 мм .Концентрация ДБМА в поглощающейжидкости в первом поглотителе с учетомразбавления в 1,02 раза равна 0,05мкг/мл1,02=0,051 мкг/мл, Во втором поглотителе ДБМА не обнаружен,Для пересчета полученной концентрации ДБМА в абсорбцианной смеси на содержание его в воздухе приводят к нормальнымусловиям анализируемый объем воздухаЧо=13,61 л.Концентрацию ДБМА в воздухе в мг/мрассчитывают по формуле (2): Сдьмд=0,02.Эти результаты характеризуют нижнийпредел обнаружения ДБМА в растворе(0,05мкг/мл или 2,4.10 М) и в воздухе 0,02мг/м . Однако нижний предел определенияДБМА в воздухе зависит от количества отобранного воздуха.П р и м е р 2, Анализируемый воздух насодержание паров диметилацеталя- р"-метоксиакролеина (ДМБ) пропускают с объемной скоростью 1 л/мин в течение 15 минчерез два последовательно соединенныхпоглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционнойсмеси в каждом, состоящей из 1 ил толуолаи 5 мл о-ксилола, Температура воздуха ибарометрическое давление во время отборапробы составляют соответственно 25 С и750 мм рт, ст.После этого поглотительные растворыкаждый в отдельности переносят в калиброванные мерные пробирки с притертымипробками и замеряют обьем, который равен6 мл,В каждую пробирку добавляют по 0,1 млраствора н-децилового спирта в поглощающей жидкости с концентрацией 5 мкг/мл.Затем берут микрошприцом 0,6 мкл исследуемого раствора из первой пробирки ивводят в испаритель хроматографа с ДИП изаписывают хроматограмму при температуре испарителя 190 С, температуре термостата колонок 130 С с насадкой в колонке из5",4 ЯЕна Хроматоне И - РН/ ДМСЗ (фр,0,16 - 0,20 мм) при скорости газа-носителя(азота) 40-45 мл/мин, скорости диаграммной ленты 720 мм/ч и чувствительности прибора 10 х 10Время удерживания толуола 41 с ДМА 50с, о-ксилола 60 с, н-децилового спирта 4 мин,Затем определяют высоту пиков ДМА ин-децилового спирта, а также их ширину наполовине высоты,Концентраию ДМА в абсорбционнойсмеси рассчитывают по формуле(1):где К=3,42 (на хроматографе "Цвет");Сст,=0,08 мкг/мл;Здмд=5,48 мм 2;Яст,=30,0 мм .2Раствор ДМА в поглощающей жидкостиразбавлен в результате добавления раствора н-децилового спирта в 1,02 раза, тогдаконцентрация ДМА в первом поглотителесоставляет 0,051 мкг/мл,Во втором поглотителе ДМА не обнаружен. Для расчета полученной концентрацииДМА в поглощающей жидкости на содержание его в воздухе необходимо привести кнормальным условиям анализируемый объем воздуха ЧО=13,56 л.Концентрацию ДМА в воздухе в мг/мвычисляют по формуле (2): СДМА=0,02.Эти результаты характеризуют нижнийпредел обнаружения ДМА в растворе(0,05мкг/мл или 4 х 10М) и в воздухе(0,02 мг/мЗ).С увеличением количества отобранного воздуха нижний предел определения ДМА ввоздухе соответственно снижается.П р и м е р 3, Анализируемый воздух насодержание паров ДБМА пропускают с объемной скоростью 1 л/мин в течение 15 минчерез два последовательно соединенныхпоглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционнойсмеси в каждом, состоящей из 1 мл толуолаи 5 мл о-ксилола, при температуре воздуха20 С и давление 740 мм рт. ст. Затем погло-тительные растворы хорошо перемешиваюти переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл. Из этой пробиркиотбирают 3 мл раствора в другую пробиркус притертой пробкой и добавляют туда 0,5мл раствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл ихорошо перемешивают.После этого набирают микрошприцом0,2 мкл исследуемого раствора и вводят виспаритель хроматографа с ДИП с записывают хроматограмму при температуре испарителя 210 С, температуры термостатаколонок 140 С, с насадкой в колонке из 5ЗЕна Хроматоне И-АЧЧ ДМСЯ (фр. 0,160,20 мм) при скорости газа-носителя (азота)40 - 45 мл/мин, скорости диаграммной ленты720 мм/ч и чувствительности прибора 5 10 .На полученной хроматограмме определяют высоту пиков ДБМА и н-дециловогоспирта, а также их ширину на середине высоты,Концентрацию ДБМА в поглощающейжидости определяют по формуле (1):Сдьмд=0,1462 мгlмл.Концентрация ДБМА в поглощающей5 жидкости с учетом разбавления равна0,1462 х 1,17 = 1,1711 мг/мл.Исследуемый объем воздуха приводят кнормальным условиям известным способом: Чо=13,61 л,10 После этого определяют концентрациюДБМА в воздухе в мг/м:СД Б МА=150,86,П р и м е р 4, Анализируемый воздух насодержание паров ДБМА пропускают с объ 15 емной скоростью 1 л/мин в течение 15 минчерез два последовательно соединенныхпоглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционнойсмеси из 2,0 мл толуола и 4,0 мл о-ксилола вкаждом при температуре воздуха 20 С и20 давлении 740 мм рт,с. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробиркус притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл, Из этой пробирки отби 25 рают 3 мл раствора в другую пробирку спритертой пробкой и добавляют туда 0,5 млраствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл ихорошо перемешивают,30 После этого анализируют полученныйраствор на хроматографе при тех же условиях, как и в примере 3,Обрабатывают хроматограмму и определяют концентрацию ДБМА в абсорбцион 35 ной смеси по формуле (1): Сдьмд=0,1026мг/мл.Концентрация ДБМА в поглощающейжидкости с учетом разбавления равна0,1026 х 1,17=0,1201 м г/мл.40 Затем определяют Ч, который равен13,61 л, Концентрация ДБМА в воздухеСдБмд=105,89 м г/мз.П р и м е р 5. Анализируемый воздух насодержание паров ДБМА пропускают с объ 45 емной скоростью 1 л/мин в течение 15 минчерез два последовательно соединенныхпоглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционнойсмеси, состоящей из 0,5 мл толуола и 5,5 мло-ксилола, в каждом при температуре возду 50 ха 20 С и давлении 740 мм рт.ст. Затемпоглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой изамеряют объем, который равен 12 мл. Из5 этой пробирки отбирают 3 мл раствора вдругую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-дециловогоспирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают, 1675758После этого анализируют полученный раствор на хроматографе при условиях, аналогичных примеру 3, Обрабатывают хроматограмму и определяют концентрацию ДБМА в абсорбционной смеси по формуле (1): СдБмд=0,1264 мг/мл.Концентрация ДБМА в поглощающей жидкости с учетом разбавления равна 0,1479 мг/мл. Затем определяют Ча, который равен 13,61 л, Концент)ация ДБМА в воздухе Сдамся=130,45 мг/м,П р и м е р 6. Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА, пропускаютсобьемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси, состоящей из 1,5 мл голуола и 4,5 мл о-оксилола, в каждом при температуре воздуха 20 С и давлении 740 мм рт,св. Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют обьем, который равен 12 мл. Из этой пробирки отбирают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-децилового спирта и абсорбцион ной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.После этого анализируют полученный раствор на хроматографе при условиях, аналогичных примеру 3, Обрабатывают хрома-. тограмму и определяют концентрацию ДБМА в абсорбционной смеси по формуле (1): Сдьмд=0,1222 мг/мл.Концентрация ДБМА в поглощающей 5 10 15 203035 жидкости (до прибавления раствора внутреннего стандарта) с учетом разбавления равна 0,1430 мг/мл, Определяют по формуле Ч который равен 13,61 л, Концентрацию ДБМА в воздухе мг/м определяют по извезстной формуле, Сцемд,=126,10,П р и м е р 7. Анализируемый воздух на содержание паров ДБМА пропускают с обьемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин через два последовательно соединенных 45 поглотителя Зайцева с Гэ мл о-ксилола в каждом при температуре 20 С и давлении 740 мм рт, ст, Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой 50 пробкой и добавляют 0,5 мл раствора н-децилового спирта в о-ксилоле с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.После этого анализируют полученный раствор на хроматографе по примеру 3. Об рабатывают хроматограмму и определяют концентрацию ДБМА в о-ксилоле по формуле (1): Сдьмд=0,1092 мг/мл.Концентрация ДБМА в о-ксилоле с учетом разбавления равна 0,1279 мг/мл. Определяют обьем Чо, который равен13,61 л.Концентрация ДБМА в воздухеСцомд =112,77 мг/мЗП р и м е р 8, Анализируемый воздух насодержание паров ДБМА пропускают с обьемной скоростью 0,5 л/мин втечение 30 минчерез два последовательно соединенныхпоглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционнойсмеси толуола и о-ксилола в каждом в соотношении по объему 1.5 при температуревоздуха 20 С и давлении 740 мм рт,ст. Затемпоглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой изамеряют объем, который равен 12 мл. Иээтой пробирки отбирают 3 мл раствора вдругую пробирку с притертой пробкой и добавляют в нее 0,5 мл раствора н-дециловогоспирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.После этого анализируют полученныйраствор на хроматографе при условиях, аналогичных примеру 3, Обрабатывают хроматограмму и рассчитывают концентрациюДБМА в поглощающей жидкости по формуле (1) и учитывают разбавление в результатедобавления оаствора внутреннего стандарта: Сдгмд=0,1726 мг/мл; Сдьмд(в воздухе)=152,19 мг/м,П р и м е р 9. Анализируемый воздух насодержание паров ДБМА пропускают с объемной скоростью 1 л/мин в течение 15 минчерез два последовательно соединенныхпоглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционнойсмеси, состоящей из 0,8 мл толуола и 5,2 мло-ксилола в каждом, при температуре воздуха 20 С и давлении 740 мм рт. ст, Затемпоглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой изамеряют обьем, который равен 12 мл. Иээтой пробирки отбирают 3 мл раствора вдругую пробирку с притертой пробкой и добавляют туда 0,5 мл раствора н-дециловогоспирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают.После этого анализируют полученныйраствор на хроматографе при условиях, аналогичных примеру 3. Обрабатывают хроматограмму и определяют концентрациюДБМА в абсорбционной смеси по формуле1): Сдьуд=0,1406 мг/мл,Концентрация ДБМА в поглощающейжидкости с учетом разбавления равна0,1645 мг/мл, а концентрация ДБМА в воздухе Сцемд=145,01 мг/м,П р и м е р 10, Анализируемый воздух насодержание паров ДБМА пропускают с объемной скоростью 1 л/мин в течение 15 мин10 1675758 Составитель С. ХованскаяТехред М,Моргентал Корректор М. Шароши Редактор М. Бланар Заказ 2997 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 через два последовательно соединенных поглотителя Зайцева с 6 мл абсорбционной смеси, состоящей из 1,3 мл толуола и 4,7 мл о-ксилола в каждом, при температуре воздуха 20 С и давлении 740 мм рт.ст, Затем поглотительные растворы хорошо перемешивают и переносят в мерную калиброванную пробирку с притертой пробкой и замеряют объем, который равен 12 мл. Из этой пробирки отбирают 3 мл раствора в другую пробирку с притертой пробкой и.добавляют туда 0,5 мл раствора н-децилового спирта в абсорбционной смеси с концентрацией 1 мг/мл и хорошо перемешивают. Затем анализируют полученный раствор на хроматографе аналогично примеру 3. Обрабатывают хроматограмму и определяют концентрацию ДБМА в абсорбционной смеси по формуле (1): Сдьмд=0,1358 мг/мл; Сдьмд=140,11 мг/м содержание ДБМА. в воздухе).Таким образом, предлагаемый способ определения ацеталей позволяет определить 0,05 мкг/мл раствора или 4 10 М ДМАи 2,4 10М.ДБМА в литре раствора, чтосоответствует 0,02 мг/м ацеталей в воздухезпри описанных условиях абсорбции из воз 5 духа,Время выполнения измерений, отборапробы и приготовления растворов с внутренним стандартом составляет около 30мин. Суммарная погрешность не превыша 10 ет +7. Относительная погрешность измерений 4;.Формула изобретенияСпособ определения ацеталей в воздухе путем выделения из анализируемой про 15 бы с последующим определением, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью повышениячувствительности и сокращения времениопределения, выделение ведут пропусканием анализируемой пробы воздуха через20 смесь толуола и о-ксилола, взятых в обьемном соотношении 1:5, и определение ведутхроматографическим методом,