Способ определения метанола в воздухе

,4(51) 4 01 Й 21 7 ЛИС ЗОБРЕТЕНИЯТОРСКОМУ С К АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0 ТМРЬПЮ(71) Рубежанскнй филиал Ворошиловградского машиностроительного института(56) 1. Перегуд Е.А., Гернет Е.В.Химический анализ воздуха промыпленных предприятий, Л., "Химия", 1970,с. 195,2, Методические указания но быстрому определению вредных веществ ввоздухе производственных помещений.Л., Изд-во ВНИИ охраны труда ВЦСПС вЛенинграде, 1974, с. 12 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ВОЗДУХЕ, включающий колорияетрирование, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствитель-. ности и точности способа, пробу анализируемого вещества нагревают .в присутствии серебряного катализатораО1 до 360-380 С и подают в реакционную камеру фотоколориметрического газо- анализатора на индикатурную л-нту обработанную смесью 0,9"1,13-ного раствора сернокислого гидразина, 0,4-0,6 Х-ного раствора бромфеноло-.вого синего 0,8-1,2 Х-ного раствора гндрокарбоната натрия и насыщенного раствора хлористого кальция, взятых в объемном соотношении 1:(О, 11-0, 13): (0,65-0,75)г(0,40-0,50).1 113351 Изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению малых количеств метанола в воздухе, и может быть использовано .в химической, фармацевтической, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Известен способ определения метанола в воздухе путем протягивания 1 О 5 л анализируемой пробы через двапоследовательно соединеных поглоти- тельных прибора (содержащих по 5 мл воды) со скоростью 29 л/ч с последующим окислением метанола до формальдегида и определением последнегоХРОМОТРОПОй ИЛОТй 1.Недостатками известного способа являются сложность выполнения, обусловленная многооперационностью, длительность выполнения (более 1 ч), сравнительно низкая чувствительность и невысокая точность определения.Наиболее близким к изобретению.по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения метанола в воздухе путем протягивания исследуемого воздуха через последовательно соединенные трубки, заполненные осушителем и индикаторным порошком, обработанным раствором хромового ангидрида в серной кислоте, с последующим визуальным колориметрированием окрашенного столбика порошка 2.-фгНедостатками известного способа являются низкая чувствительность (50 мг/мэ:) и малая точность определения, превышающая 353 от диапазона измерения. 40Цель изобретения - повьппение чувствительности и точности определения метанола в воздухе. Пбставленная цель достигается 45 тем, что пробу анализируемого вещества нагревают в присутствии серебряного катализатора до 360-380 С и пода. ют в реакционную каяеру фотоколориметрического газоанализатора на инди 50 каторную ленту, обработанную смесью 0,9-1,1 Х-ного раствора сернокислого гидразина, 0,4-0,6 Х-ного раствора бромфенолового синего, 0,8-1,2 Х-ного раствора гидрокарбоната натрия и 55 насыщенного раствора хлористого кальция, взятых в объемном соотношении 1:(О, 1 1-0, 1 3): (0,65-0, 75): (0,4-0,5) . 11. Обоснование выбора температурного режима каталитического преобразователя.Каталитический преобразователь представляет собой круглую тигельную электрическую печь с внутренним сквоз. ным отверстием диаметром 10 мм и длиной 200 мм. Внутри отверстия расположена трубка из нержавеющей стали диаметром 8 мм, заполненная гранулированным серебряным катализатором по длине примерно равной 80-100 мм. Се- ребряный катализатор представляет собой гранулы пемзы средним диаметром 3 мм с нанеченным на ее поверхность /серебром.Методика выбора оптимального температурного режима.С помощью регулирующего устройства (термопары, расположенной внутри печи, и автоматического потенциометра) устанавливают различные температуры нагрева и с помощью насоса через трубку с катализатором протягивают метаноло-воздушную смесь с максималь-. ным содержанием метанола, равным 20 мг/м . На входе и выходе каталитического преобразователя отбирают пробы анализируемой смеси и с помощью химического анализа определяют концентрацию метанола и формальдегида.)Находят такую температуру нагрева, при которой выход формальдегида максимальный. Результаты проверки приведены в табл. 1Из табл. 1 видно, что наибольшая концентрация формальдегида образуется при температуре нагрева, равной 360-380 С.Проверка зависимости концентрации формальдегида от концентрации метанола на входе преобразователя прио оптимальной температуре 370 С проводится следующим образом.С помощью пародннамической установки на вход каталитического преобразователя подают газовые смеси с различными концентрациями метанола. При этом находят соответствующие концентрации формальдегипа на выходе преобразователя, Результаты проверки при.вепены в табл. 2,Из табл. 2 следует, что процесспреобразования метанола в формальдегид протекает по линейному закону скоэффициентом пропорциональности,нримерно равным 1,4.2. Обоснование выбора концентрацийрастворов хромогенного реактива.3 11332.1. Выбор оптимальной концентрации сернокислого гидразина.Приготавливают 0,4; 0,6; 0,8;1,0; 1,2; 1,4 и 1,6 Х-ный растворысернокислого гидразина, 0,5 Х-ныйраствор бромфенолового синего,1,0 Х-ный раствор гидрокарбоната натрия, насыщенный раствор хлористогокальция.В колбы емкостью 100 мл вливают 1040 мл соответствующего растворасернокислого гидразина, 5 мл растворабромфенолового синего, 28 мл растворагидрокарбоната натрия и 17 мл насыщенного раствора хлористого кальция.Содержимое колб перемешивают, охлаждают под стуей холодной воды до комнатной температуры и фильтруют.Приготовленными хромогенными реактивами, содержащими различные количества сернокислого гидразина, обрабатывают подготовленные (прокипяченныев дистиллированной воде и высушенные)белые тканевые ленты и сушат в потокеочищенного и нагретого до 60"70 С довоздуха. Индикаторные ленты устанавливают в фотоколориметрический газоаналиэатор фЛС 1.1, подают газовуюсмесь с одной и той же концентрациейметанола, равной 7 мг/м и опреде-. 30ляют наибольшие значения показанийпо шкале вторичного прибора. Концентрация сернокислого гидразина,при которой показания вторичного прибора максимальны, является оптимальной. Результаты проверки приведеныв табл. 3. Из табл. 3 видно, что наиболее оптимальным является хромогенный реактив с 0,9-1,1 Х-ным содержанием 40 сернокислого гидразина. Уменьшение последнего.приводит к понижению чувствительности индикаторной ленты, а повышение - к неустойчивости реактива (реактив желтеет). 452.2. Выбор оптимальной концентрации бромфенолового синего.Приготавливали следующие растворы: 1,0 Х-ный раствор сернокислого гидразина, 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 и 50 О,8 Х-ный растворы бромфенолового. синего, 1,0 Х-ный раствор гидрокарбоната натрия, насыщенный раствор хлористого кальция.В колбе емкостью 100 мл вливают 55 40 мл 1,0 Х-ного раствора сернокислого гидразина, 5 мл соответствующего раствора бромфенолового синего, 28 мл 517 41,0 Х-ного раствора гидрокарбоната натрия и 17 мл насьшенного раствора хлористого кальция, Содержимое колбтщательно перемешивают, охлаждают и фильтруют. Подготавливают индикаторные ленты и с помощью фотоколориметрического газоанализатора определяютоптимальное содержание бромфенолового синего. Результаты исследований приведены в табл. 4.Из табл. 4 видно, что за оптимальное можно принять содержание бромфенолового синего (БФС), равное 0,40,6 Х.2.3. Выбор оптимальной концентрации гидрокарбоната натрия.Приготавливают следующие растворы: 1,0 Х-ный раствор сернокислого гидразина, 0,5 Х-ный раствор бромфенолового синего; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0;1,2; 1,4 и 1,6 Х-ный растворы гидрокарбоната натрия, насыщенный раствор хлористого кальция. Приготавливают хромогенные реактивы с различным содержанием гидрокарбоната натрия, индикаторные ленты и с помо-; щью фотоколориметрического газоанализатора определяют оптимальное содержание гидрокарбоната натрия. Ре-зультаты исследований приведены в табл. 5.,Из табл. 5 видно, что за оптимальное можнопринять содержание гидрокарбоната натрия, равное 0,8-1,2 Х3 Примеры выполнения способа.3,1. Приготовление индикаторнойленты,Белую тканевую ленту кипятят60 мин в дистиллированной воде исушат в потоке очищенного и нагретого до 80-90 С воздуха. Приготавли 0вают хромогенный реактив, состоящийиз 0,9-1,1 Х-ного раствора сернокислого гидразина, 0,4-0,6 Х-ного раствора бромфенолового синего; 0,81,2 Х-ного раствора гидрокарбонатанатрия и насыщенного раствора хлористого кальция, взятых в объемномсоотношении 1:(0,11-0,13):(0,650,75):(0,40-0,50), Приготовленныйраствор тщательно перемешивают,охлаждают под струей холодной водыдо комнатной температуры и фильтруют.Хромогенным реактивом обрабатываюттканевую ленту сушат в потоке очиФощенного и подогретого до 60-7 С Своздуха, сматывают в кассету и упа, формальдегида,В 6 12,2 14,5 14,9 13,4 11,9 2 3 ковывают в полиэтиленовый пакет,который эапаивают.3,2. Выполнение способа при минимальной температуре, равной 360 С.оУстанавливают температуру нагрева 5экаталитической печи 360 С и подсоединяют ее к входу датчика газоанализатора ФЛС 1,1 "Метил". С помощьюпародинамической установки на входпечи подают газовые смеси с содержа Онием метанола 0,0; 2,0; 4,0; 6,0;8,0 и 10,0 мг/м, определяют концентрацию метанола по шкале вторичногоприбора гаэоаналиэатора. Результатыпроверки приведены в табл. 6. 153.3. Выполнение способа при средОней температуре, равной 370 С, Результаты проверки приведейы в табл. 7.3.4. Выполнение способа при максимальной температуре нагрева, равной 20380 С. Результаты проверки приведеныв табл. 8.3.5. Выполнение способа при минимальных значениях концентрации ингредиентов хромогенного,реактива. 25Приготавливают хромогенный реактив, содержащий 0,9 Ж-ный растворсернокислого гидразина, 0,4 Ж-ныйраствор бромфенолового синего,0,87.-ный раствор гидрокарбоната нат- ЗОрияи насьнценный раствор хлористогокальция, взятых в объемном соотношении 1:0,11:0,65:0,40. Обрабатываюттканевую ленту, устанавливают еев фотоколориметрический газоанализатор и от пародинамической установки подают на вход каталитическойпечи газовые смеси с концентрациямиметанола, равными 0; 2; 4; 6; 8 и10 мг/м. По шкале вторичного прибо рра определяют концентрацию метанолав смеси. Результаты проверки приведены в табл. 9. 3.6. Выполнение способа присредних значениях концентрации ингредиентов хромогенного реактива.Приготавливают хромогенный реактив,содержащий 1,07-ный раствор сернокислого гидразина, 0,5 Х-ный растворбромфенолового синего, 1,ОХ-ныйраствор гидрокарбоната натрия и насыщенный раствор хлористого кальция,взятых в объемном соотношении 1:0,12:0,70:0,45. Обрабатывают тканевуюленту и определяют показания вторичного прибора при различных концентрациях метанола на входе газоанализатора. Результаты проверки приведеныв табл. 10,3.7, Выполнение способа при максимальных значениях концентрацийинградиентов хромогенного реактива.Приготавливают хромогенный реактив,содержащий 1,1 Х-ный раствор сернокислого гидразина, 0,6 Х-ный бромфенолового синего, 1,2 Х-ный раствор гидрокарбоната натрия и насыщенный раствор хлористого кальция, взятых вобъемном соотношении 1:0,13:0,75:0,5.Обрабатывают тканевую ленту и определяют показания вторичного приборапри различных концентрациях метанолана входе газоаналиэатора. Результатыпроверки приведены в табл. 11. Минимальная чувствительность спо- соба определения равна 1,0 мг/м метанола в воздухе. Минимальная чувствительность известного способа равна 50 мг/м, т,е. в 40 раэ ниже данного способа.Основная приведенная погрешность газоанализатора не превышает 5,0 Х. Следовательно, точность определения предлагаемого способа в 7 раз выше, чем для известного.1 О Таблица 6 1133517 0 0 Таблица 7 0 0 Таблица 8. 2,10 4,07 0 1,80 3,90 Таблица 9 0 0 Концентрацияметанолапо химическомуанализу, мг/мз Показаниявторичного прибора, мг/мф Концентрацияметанола похимическомуанализу, мг/м Показания вторичного йрибора, мг/м Концентрация метанола по химическому анализу,мг/м. 1,553,655,90 8,00 9.,52Г Тирай 898 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССВ по делам изобретений и открытий 113035, Москва, %-35, Рауиская наб., д. 4/5 ф филиал ППП "Патент", г. загород, ул. Проектная, 4