Способ определения нефтепродуктов в отработанных технологических растворах
„,Я0„„1016733
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(я) 6 01 N 21
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2955625/23-04 (22) 09.06,80 (46) 07 05.83. Бюл. EE 17 (72) Г.Л. Старобинец, Е.М, Рахманько, Л.Н. Майер, И.И. Короленко и В.В.Егоров (71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусжого ордена Трудового Красного
Знамени государственного университета им. В.И. Ленина (53) 543.42.063(088.8) (56) E Лурье И.I0. Унифицированные методы анализа вод.М. Химия, 1973, с, 340.
2. Определение нефтепродуктов в
:сточной воде спектрофотометрическим методом. Информационный листок М 40, Челябинский межотраслевой центр научно-технической информации, 1972 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ОТРАБОТАННКХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРАХ путем экстрагирования анализируемой пробы гексаном с последующим фотометрированием экстракта, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения нефтепродуктов в эмуль. сиях типа "масло в воде", в анализи- . руемую пробу предварительно добавляют 1 М водный раствор соли минеральной кислоты и диэтил-, дибутил" или триэтиламина и минеральную кислоту, выбранную из. группы, содержащей серную, соляную или азотную кислоты, при объемном соотношении анализируе.В мой пробы, 1 М водного раствора соли минеральной кислоты и диэтил-, дибутил- или триэтиламина и минеральной кислоты 1:(0,2-1):(0,1-1 ) соответственно.
4иий
1016733
Изобретение относится к методам анализа сточных вод, а более конкретно к Способам определения нефтепродуктов (НП ) в сильно загрязненных сточных водах и может быть использовано для их количественного определения в отработанных технологических растворах 1,смазочно-охлаждающие жидкости,CG_#_ ) и моющие растворы (HP, применяемых в различных операциях 10 металлообработки.
Методы определения НП в эмульсиях типа "масло в воде" не описаны.
Известен способ анализа НП в сточных водах, основанный на предваоительном экстрагировании их органическим растворителем и последующем определении методами люминесценции, спектрофотсметрии, турбидиметрии, гравиметрии„ газожидкостной и тснкослойной 20 хроматографии и др. Р 1 ).
Однако известный способ характеризуется черезвычайной трудоемкостью, длите1 ьностью анализа (до 6 ч J в ряде случаев требует дорогостоящего обо.yg рудования и поэтому не могут быть применены для оперативного контроля содержания НП при Обезвреживании отработаннь1х технологических растворов и сильно загрязненных нефтесодержащих сточных вод. Кроме того, способ принципиально неприемлем для определения содержания HA в особо стойких эмульсиях на основе эмульсолов типа Укри" нол"1, ИХП-45 э и новых типов ИР вследствие пенообразования при экстракции и плОхОгО расспоения Фаз, Особые трудности возникают при спрэд;ленин остаточного содержания
Ht1 в этих эмульсиях после. электро- @ коагуляционной очистки, вследствие гелесбразования при экстракции. При этом обычные методы разрушения эмульсий I отстаивание, нагрева41ле, добавление ксагулянта ) не даат желаемого 45 результата. Поэтому количественное определение НП в подобных растворах на разных стадиях их обезвреживания представляют собой весьма сложную зада у. 50
Известен способ определения НП в
Отработанных технологических растворах путем экстрагирования анализируемой пробы гексаном с последующим фотометрированием экстракта )2 j, Однако этот способ также неприемлем для анализа особо стойких эмульсий.
Цель изобретения - обеспечение возможности определения нефтепродуктов в эмульсиях типа "масло в воде".
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения нефтепродуктов в отработанных технологических растворах путем зкстрагирования анализируемой пробы гексаном с последующим Фотометрированием экстракта,в анализируемую пробу предварительно добавляют 1 И водный раствор соли минеральной кислоты и диэтил-, дибутил" или триэтиламина и минеральной кислоты, выбранной из группы, содержащей серную, соляную или азотную кислоты, при объемном соотношении анализируемой пробы, 1 И водного раствора соли минеральной кислоты и диэтил-, дибутил- или триэтиламина и минеральной кислоты 1:(0,2-1 ):(0,1-1) соответственно.
Добавление укаэанных реагентов способствует расслоению Фаз и предотвращает гелеобразование. Проводят
2-3-кратную экстракцию гексаном, гексановые экстракты объединяют и фотометрируют. Лучшие результаты достигаются при добавлении 5"10 мл кис" лоты и не менее 2-3-кратного избытка соли амина по отношению к содержанию сульфогрупп в эмульсии.
Продолжительность одного определения 30 мин, относительная сшибка определения 5-10;:, В случае низкого содержания НП,. а также при необходимости получения более точных результатов применяется гравиметрическое окончание: гексановые экстракты объединяются, гексан испаряется и остаток доводится до постоянного веса при 85-90 0.
П р и и е р 1. Определение НП в модельных растворах на основе эмульсола ИХП-453.
В дел1!Тельные воронки внОсят 1 р
2,3, 5, 7, 10 мл 104-ной эмульсии
14ХП-45 э, 50-70 мл дистиллированной воды, 5 мл концентрированной серной кислоты 5 мл 1 И водного раствора сОлянОкислОГО дизтиламина и Г1ровсдят
3-кратную экстракцию НП гексаном (Объемами по 15 мл ). Гексановые экстракты объединяют,, переносят в мерную колбу на 50 мл, доводят до метки гексаном и Фотометрируют на приборе
ФЭК = 56 И в кювете 50 мм со светоФильтром hÐ 4.
3 1016У
Содержание НП определяют по калибровочному графику, построенному следующим образом.
Эмульсол ИХП-45э взбалтывают с водой, добавляют серную кислоту и диэтиламин солянокислый и проводят экстракцию гексаном. Гексан отгоняют на водяной бане, затем при 85-90 С остаток доводят до постоянного веса в сушильном шкафу, и готовят стандартный раствор НП в гексане с содержанием
НП 2 г/л. Из полученного раствора отбирают пробы 5-50 мл, переносят в мерную колбу на 50 мл, доводят до метки гексаном и фотометрируют, как ука- >> зано выше.
В табл. 1 приведены результаты определения НП в модельных растворах, сопоставленные с расчетным содержанием (исходя из состава эмульсола и кон" го центрации эмульсии ).
Использование вместо солянокислого диэтиламина солей других аминов с радикалом С -С дает сопоставимые результаты (см., табл. 2 ). В случае ис25 пользования солей аминов с меньшим суммарным содержанием атомов углерода (триметиламин солянокислый, этиламин солянокислый ) уменьшается полнота расслаивания эмульсии (водная фаза непрозрачна ) и получаются заниженные результаты по содержанию НП в эмульсии.
Использование более высоких солей аминов нецелесообразно вследствие их высокой стоимости и недо- З статочной растворимости в воде, не позволяющей достигнуть требуемого
- избытка соли амина по отношению к содержанию сульфогрупп в эмульсии.
Из перечисленных солей аминов по стоимости и растворимости в воде наиболее приемлемым является диэтиламин солянокислый.
В табл. 2 даны сравнительные результаты определения НП в 10",;-ной 45 эмульсии на основе ИХП-45 э в присутствии солей различных аминов в водной фазе
В табл. 3 представлены результаты определения НП в 10,-ной эмульсии 50 на основе ИХП-45 э путем непосредственного экстрагирования гексаном, разделения Фаз и фотометрирования„
Таким образом, указанный способ не может быть использован для опре- я деления НП в стойких эмульсиях.
В табл. 4 приведены сравнительные результаты опредления НП в 10Р-ной
33 4 эмульсии на основе ИХП-45 э в присутствии диэтиламина солянокислого и раз- личных сильных кислот в водной фазе.
Из табл. 4 видно, что природа кислоты не оказывает существенного влияния на результаты определения.
Рекомендуемые количества добавок сильной кислоты и соли низшего амина определены из экспериментальных данных и для надежности взяты с 2-3-кратным запасом. Меньшие количества могут не обеспечить достаточной степени расслоения эмульсии, большие — нецелесообразны, так как не дают увеличения положительного эффекта (табл. 5 ).
В табл. 5 приведены результаты НП в 10 :-ной эмульсии на основе ИХП-45э в зависимости от добавки кислоты и соли амина.
Из данных, приведенных в табл. 5, видно, что рекомендуемые количества добавок кислоты и соли амина обеспечивают возможность анализа НП в эмульсиях при содержании до 450 мг в анализируемой пробе. На практике содер жание НП в эмульсиях обычно гораздо ниже. Поэтому предлагаемые добавки кислоты и амина обеспечивают их надежное определение.
В табл. 6 показано влияние соотношения объемов анализируемая проба: водный раствор диэтиламина соллно1 кислого (1 М): концентрированная серная кислота на результаты определения
НП в эмульсии ИХП-45э различной концентрации (2,5, 10i)
Из результатов, приведенных в табл. 6, видно, что для 104-ной эмульсии надежные результаты получаются при соотношениях объемов анализируемой пробы: 1 М раствора соли амина: концентрированной серной кислоты = — 1:(0,2-1):(0,1-1). При определении нефтепродуктов в более разбавленных эмульсиях (5 и 2i-ных ) соотношение анализируемая проба): реагенты возрастает примерно пропорционально степени разбавления эмульсии. Для
53-ной эмульсии оно находится в пределах 1:(0,1-0,5):(0,05-0,5) для
2 ;-ной - 1:(0,05-0,2):(0,02-0,2) .
Следует отметить, что количества реагентов, обеспечивающие надежное определение НП в концентрированных эмульсиях, обеспечивают их надежное определение и в более разбавленных.
Поэтому при определении содержания НП в эмульсии неизвестной концентрации целесообразно брать реагенты в соотS 1 ношении, определенном для 103"ной эмульсии : объем анализируемой пробы: объем 1 И водного раствора соли ами" на : объем минеральной кислоты
1: (0,2-1): (0,1-1) .
Эмульсия, Взято НП, Найдено,НП, мл мг мг
4,7
47,1
90
0,8
89,3
5,2
128
135
210
6,7
225
312
315
1,0
437
450
2,9
Т а б л и ц а 2
Эмульсия, Взято НП, Найдено НП, мл мг мг
Соль амина
Дизтиламин солянокислый
10
4,7
2 9
128
"37
4. i0
4,4
4,2
450
129
431
10
Триэтиламин солянокислый
6,7
2,2
126
440
450
Дибутиламин солянокислый
10
67
205
Триметиламин солянокислый
50,4
54,4
450
10
60,7
58,7
450
53
186
Этиламин соляно- 3 кислый 10 - полного оасслаивания эмульсии не происходит
Т а б л и ц а 3
Отстаивание 24 часа 3
135
17 3
53,2
Отстаивание 24 часа 10
85
Центрифугирование 3 ч
Центрифугирование 10
20 5
450
47,1
Способ разделения Объем фаз эмульсии,мл
016733 4
Таким образом, из приведенных данных следует, что предлагаемый способ позволяет надежно определить
НП в стойких эмульсиях типа "Масло ю в воде".
Таблица 1
Вэято НП, Найдено.НП, Ж мг мг
1016733
Таблица 4
Взято НП, мг дь, Ф
Объем эмульсии, мл
Найдено НП, мг
Объем кислоты, мл. 4,7
128
135
450
437
2 9
128
135
450
434
3,6
131
135
3 0
Соляная 10 мл
450
433
3,8
Таблица 5
Серная Диэтил- Взято Нп, кислота, амин, мл мг мл
Объем эмульсии мл
Найдено НП, мг
18,1"
28,3
256
l l »
«l l
441
«II»
«1I«.537
«I I»
5 (конц.) 0
31 «5»
5 (конц.) 1 (0,01И) 43 1""
«11»
52,7".«I I»
«11»
«I I»
435
l l»
«I I»
443
»11»
«I l«
10 (конц.) 10 (1Ì) 438
«I I »
l I»
+ не происходит расслаивание эмульсии;
"" расслаивание эмульсии происходит не полностью (водная фаза).
Серная 5 мл
Серная 10 мл
Азотная 5 мл
Азотная 10 мл
Соляная 5 мл
0 5 (1И) 450
1 (1:100) 5 (1И)
1 (1: 10) 5 (l N)
1 (конц.) 5 (1И)
3 (конц. ) 5 (1И)
10 (конц.)5 (1М) 5 (конц „) 1 (0,1М)
5 .(конц.) 1 (1И)
5 (конц.) 2 (1И)
5 (конц.) 5 (1И) 1016733
Пример
Взято НП, мг
4 j
256
450
1 10
"50
418
450
441
« l l »
450
443
450
437
52,7
450
188 "
l I«
450
450
435
450
443
450
438
143
225
«ll«
225
203
219
225
218
225
225
221
l 04
l l»
225
«l l»
225
217
225
«!!»
225
219
3 2
«! I«
90
«! I
90
«! I
90
88, 90
Концентрация эмульсии, Соотношение объемов . эмульсия : соль амина (1М l концентрированная H2 S 0
1:0,5:0,01
1:0,5:0,1
1:0,5:0,3
1:0,5:0,5
1:0,05:1
1:0,01:0,5
1:0,01:0 5
1:0,2:0,5
1:0,5:0,5
1:0,2:0,02 I:0,2:0,05
1:0,2:0,15
1:0,2:О,?5
1:0,2:0,5
1:0,05:0,25
1:0,1:0,25
1:0,2:0,25
1 0 5:0 5
1:0,1:0,01
1:0,1:0,02
1:0,1:0,05
1:0,1:0,1
l:0,1:0,2
Табл и ца 6
Найдено НП, 1016733
12
Продолжение табл. 6
l:0,02:0,l
1:0,05:О,1
90
1:0ýl;091
85
1:0,2:0,2
«н»
90 (»» полного расслаивания эмульсии не происходит.
Составитель Л. Русанова
Редактор И. Ковальчук Техред О.Heqe Корректор . К. Йароии
Заказ 3379/45 Тиражж« 673 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Разовская наб. и. 4/5
2»1 ива в: 5 . Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4
