Всаливатель в фазу экстрагента для извлечения хлорорганических примесей из воды

(19) И 1 ЗСЮ01 Ы 3108 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ НИЯЗ Т;,".у ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н двт 0 еСному СвиДКтипьСтву(71) Бакинский филиал Всесоюзного научноисследовательского института водоснабжения,канализации гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии(56) 1 Коренман И. М. Экстракция в анализе органических веществ. М "Химия", 1977,с, 55-57.2, Блешинский О; В. О всаливании органи-. ческих веществ. Фрунзе"Илим", 1967, с. 162.3. Коцев Н, Справочник по газовой хроматографии, М., "Мир", 1976, с, 185.(54) ВСАЛИВАТЕЛЬ В ФАЗУ ЭКСТРАГЕНТАДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХПРИМЕСЕЙ ИЗ ВОДЫ(57) Применение пентафенилового эфираформулы СеН 4(ОСБНоОС 6 Н,)з в качествевсаливателя в фазу экстрагента для извлеченияхлорорганических примесей из воды.1 1111Изобретение относится к аналитической химии, а именно к методам газохроматографического определения примесей в воде с ихпредварительным концентрированием в органической фазе экстрагента,5Известно применение этиленгликоля в качестве всаливателя в фазу экстрагента дляизвлечения хлорорганических примесей из воды 111.Недостаток указанного всаливателя состоит 1 Ов неполном извлечении хлорорганических примесей из воды (не более 95%),Известно применение растворимых солейвысших жирных кислот в качестве всаливателей в фазу зкстрагента для извлечения 15хлорорганических примесей из воды 2),Недостаток данных всаливателей состоиттакже в неполном извлечении хлорорганичес.ких примесей из воды (не более 98%).Цель изобретения - повышение степениэкстракции органических соединений из воды.Поставленная цель достигается применениемпентафенилового эфира формулыСеНо (ОС,НдОСбНа) э. в качестве всаливателя в фазу экстрагента для извлечения хлорорганических примесей.Ранее укаэанное соединение в качествевсаливателя не применялось.Известно применение нентафеннлового эфи 1 ра в качестве неподвижной жидкой фазы длягазохроматографического анализа 31.При добавлении нентафенилового эфирав фазу экстрагента, даже без высаливателя,степень извлечения монохлоруксусной и дихлоруксусной кислот увеличивается почти на30% (табл, 1). Кроме того, использованиепентафенилового эфира в качестве всаливателя с таким распространенным экстрагентом,как диэтиловый эфир снижает растворимостьпоследнего в воде в четыре раза, тем самымобеспечивая более полное извлечение примесей, уменьшая при этом погрешность коли.чественного пересчета и потери экстрагента,Поскольку проводимые эксперименты базировались на сточной воде производства моно.хлоруксусной кислоты, которую получают изтрихлорэпшена, моделирование смесей в поиске оптимальных параметров экстракции проводилось из трех примесей, а именно: трихлорзтилен, монохлоруксусная и дихлоруксус.ная кислоты, 50На фиг. 1 приведена зависимость коэффициента распределения примесей трихлорэтнлена (прямые 1), монохлоруксусной( кислоты(прямые 2) и дихлоруксусной кислоты (прямые 3) от концентрации всаливателей, таких 55как пентафениловый эфир (1,2,3). трибутилфосфат (1 ф, 2, 3) и бензофенон (1", 2Зф). Как видно из фиг, 1, с увеличением 102доли предлагаемого всаливатеня увеличиваетсякоэффициент распределения, Однако, несмотряна это, эа оптимальную величину берут1,5 ммоль. Последующее увеличение всаливателя при удалении экстрагента с целью хроматографирования приводит к загустениюпробы и затрудняет отбор ее микрошприцем,Коэффициент распределения О в системежидкость - жидкость определяют хроматораспределительным методом.С коэффициентом распределения процентэкстракции связан соотношением,002очгде Ч и Ч - объемы водной и органической фаэ,Результаты влияния различных условий накоэффициент распределения и процент экст.ракции трихлорэтнлена, монохлоруксусной иднхлоруксусной кислот между водой и диэтнловым эфиром приведены в табл. 1, гдеО - коэффициент распределения (отношениесуммарной аналитической концентрации вещества в органической фазе к суммарной аналитической концентрации его в водной фазе);г - соотношение обьемов водной и органической фаз; В,% - процент экстракции (степень извлечения) - процент вещества, экстрагированного при данных условиях от общегоколичества,На фиг, 2 представлена хроматограммасконцентрированных при оптимальных условиях загрязнителей нз сточной воды производства монохлоруксусной кислоты, причем хроматографирование пробы проводят на сорбенте,состоящем также из пентафенилового эфираи полихрома - 1, где 1 - диэтиловый эфир:2 - трихлорэтилен; 3 - уксусная кислота;4 - капроновый альдегид (стандарт); 5 -монохлоруксусная кислота; 6 - дихлоруксусная кислота,Такое одновременное использование пентафенилового эфира в качестве всаливателяи в качестве неподвижной жидкой фазы позволяет исключить помехи и фон при хроматографнровании сконцентрированных ингредиентов, так как тот пентафеннловый эфир,который имелся в пробе, плавно (под действием температуры испарителя и газа-носителя) при хроматографировании соединяетсяс пленкой неподвижной жидкой фазы, невызывая никаких сигналов в детекторе,В табл. 2 приведены некоторые фиэикохимические и хроматографические параметры анализируемых соединений, где К - относительный поправочный коэффициент для расче. та количества ингредиентов; 1 у - время/удерживания каждого из ингредиентов надвухметровойколонке, заполненной полихромом -1, модифицированным пентафениловым эфиром в режиме линейного программирования температур.П р и м е р 1, Пробу сточной водынейтрализуют едким натром, Затем 500 млпробы помещают в делительную воронкуи насыщают хлористым натрием из расчета4 мольных доли на один литр воды, Подкисляют соляной кислотой до рН - 1, Взвешивают пентафениловый эфир в количестве1,5 ммоль на 100 мл диэтилового эфираи растворяют в нем. Взбалтывают 500 млводы, насыщенной хлористым натрием пос.ледовательно по 3 мин с 50,25 и 25 млприготовленного эфира. Эфирные экстрактыобъединяют и взбалтывают 3 раза с 20,10 и10 мл 0,1 н, раствора бикарбоната натрия,насыщенного хлористым натрием, РН раствора бикарбоната натрия доводят растворомедкого натра до 8, Объединяют водные растворы, опять подкисляют до рН - 1 иэкстрагируют тремя порциями (по 5 мл)эфира с пентафениловым эфиром. Все эфирные экстракты объединяют и добавляют кним 2 г безводного сульфата натрия и вы-держивают 20 мин, Затем эфир переливаютв перегонную колбу. Сульфат натрия промывают дополнительно эфиром, который такыресливают в колбу. Эфир отгоняют на водянойОбане при 60 С до одного миллилитра. В полученный концентрат вводят стандарт-капроновый альдегид в количестве 1,0 - .1,5 вес,%навески, оставшейся после отгона эфира.Подготовленную таким образом пробу хроматографируют,П р и м е р 2. Взвешивают 50 г полихрома - 1 и помещают в фарфоровую чашку.Отдельно в бюксе взвешивают пентафениловыйэфир в количестве 15 вес,% твердого носителяи растворяют диэтиловым эфиром. Содержимоебюкса переносят в фарфоровую чашку и аккуратно перемешивают стеклянной палочкой.Затем чашку помещают на нагретую водянуюбаню для удаления растворителя при постоян.ном перемешивании сорбента. Сорбент перемеШивают до тех пор, пока он не станет сыну..,чим, без комочков. Полученным такимобразом сорбентом заполняют двухметровуюхроматографическую колонку,П р и м е р 3, Заполненную колонкупо примеру 2 помещают в термостат хрома.тографа марки. ЛХМ - 8 МД 5-й модели, причем один конец колонки подсоединяют к до-,затору, а другой остается пока неподсоединенным, Через колонку подают газ-носитель 11102 4(азот) со скоростью 40 мл/мин. Термостатнагревают до 200 Г и при этой температурев течение 4 ч проводят термостатированиесорбента в колонке. Следует отметить, чтотермостатирование колонки только при пер.вичном ее заполненн сорбентом. Затем свободный конец остывшей колонки без газа.носителя подсоединяют к детектору по ионнзации в пламени. Включают генератор водорода системы СГС - 2. После набора давления в водородной линии подают сжатыйвоздух в детектор со скоростью в десятьраз. больше, чем скорость подачи водорода,например 30/300 мл/мин, включают хроматограф и зажигают пламя детектора, Подаютна колонку газ-носитель (азот) со скоростью.40 мл/мин. Подключают все блоки хроматографа, Включают обогрев дозатора на темпе.ратуру 250 С.Анализируют пробу, приготовленную попримеру 1, вводят микрошприцем в количестве до 6 мкл в дозатор хроматогафа приначальной температуре колонок 50 С.Послеподачи пробы включают программирующее 25устройство и температуру со скоростьюо4 град/мин доводят до 170 С. После выходапоследнего пика термостатколонок охлажда, ют до начальной температуры, т. е, до 50 С,и прибор готовят к следующему анализу.Расчет компонентов производят методомвнутреннего стандарта по формуле 35где 8 - площадь пикаисследуемого компонента, мм;К - относительный поправочный коэффициент;40 Зщ - площадь пика стандарта, мм;А- процентное содержание внутреннегостандарта в. пробе.Чувствительность метода газохроматографи.ческого определения хлорорганических ве 45 ществ в воде с применением пентафениловогоэфира - нижняя граница определяемых концентраций 0,3 мг/л, относительная ошибкаопределения 4 - 6%,Зависимость степени извлечения монохлор 50 уксусной кислоты при рН - 1, концентрациипентафенилового эфира 1,5 ммоль на 100 млдиэтилового эфира, концентрации хлористогонатрия 4 моль/л от ее исходной концентрации приведена на фиг, 3. Процент экстракции55 превышает 99,4%, что на 30% выше, чембез всаливателя,,93 4,0 131,39 87,19 1,1 130 60,05 118,1 Уксусная кислота 16,1 100,16 131.0 Монохлорук суснаякислота 23,8 1,2 94,5 189,5 28,71,24 128,95 194,0 Условия экстракции В водной фазе 4 моль/лМаС 1, рн=1 В фазе зкстрагента1 ммоль доли 5 Г4 Э, рН= 1 В водной фазе 4 моль/л йаС 1 в фазе экстрагента 1,5 ммоль доли 5 Р 4 Эрн=1 Диэтиловый эфирТрихлорэтилен Капроновый альдегид(стандарт) Дихлоруксусная кислота 627,0 792,0 Растворимость диэтилового эфира в водепри различных уело.виях экстракции, г/л Таблица 2 Тц Молекулярный, КС вес1 11102 я,/ УО 1 70 орректор одписное акаэ 6303/3 Тир ВНИИЛИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж.35,.