Способ определения органических веществ в сточных водах глиноземного производства

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий подкисление анализируемой пробы, до рН I минеральной кислотой, экстракцию органическим растворителем ,удалеиие растворителя из эк трактд, сушку экстракта и взвешивание полученного остатка., отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа и обеспечения определения содержания низкомолекулярных нелетучих соединений, анализируемую пробу подкисляют до рН I серной кислотой, вводят в под-кисленный раствор 9-11%-ный избыток серной кислоты,экстрагируют метилэтилкет .оном, удаляют метилэтилкетон из экстракта, высуптвают экстракт, взвешивают остаток, растворяют его в метилэтилкетоне, приливают при перемешивании полученный раствор к эфиру или хлороформу, при соотношении объемов раствора и растворителя 1:10 - 15, фильтруют выделившийся осадок, промывают его эфиром, высушивают и взвешивают. Об 00 ОО ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

31 Р С 01 Н 31/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

PE И OTHPbITHA (2E) 34 11987 /23-04 (22) 25.03.82 (46) 23.04.84. Бюл. Ó 15 (72) О,Б.Максимов, Н.П.Красовская, :H.И.Кулеш, Л.В.Бунчук, А.И.Ардашева

:и М.М.Гольдман (7!) Ордена Трудового Красного Знамени институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР (53) 543.54.42(088,8) (56) 1. Кирюхин В,К., Мелькановиц-. кая В.Г.. Определение органических веществ в подземных водах. М., "Недра", 1976.

2. Лурье Ю.Ю., Рыбникова A.È.

Химический анализ производственных сточных вод. М., "Химия", 1974, с.207-208 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий подкисление анализируемой пробы до

„„SU„„1087885 рН 1 минеральной кислотой, экстракцию органическим растворителем,уда ление растворителя из экстракта, сушку экстракта и взвешивание полученного остатка, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности способа и обеспечения определения содержания низ- комолекулярных иелетучих соединений, анализируемую пробу подкисляют до рН 1 серной кислотой, вводят в подкисленный раствор 9-113-ный избыток серной кислоты,экстрагируют метилэтилкетоном, удаляют метилэтилкетон из экстракта, высушивают экстракт, взвешивают остаток, растворяют его в метилэтилкетоне, приливают при перемешивании полученный раствор к эфиру или хлороформу, при соотношении объемов раствора и растворителя

1:10 — 15, фильтруют выделившийся осадок, промывают его эфиром, высуиивают и взвешивают.

1087885

30

40

55

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения органических веществ в сточных водах, и может использоваться в качестве метода контроля за составом технологичес" ких сточных вод.

Известен способ определения органических веществ в воде, основанный на методе экстракции содержащихся в воде органических веществ различными растворителями с последующим разделением полученного экстрак.та на фракции и определением, с привлечением различных методов анализа веществ, входящих в состав фракции Г) ).

Недостатком способа является его сложностЬ, обусловленная многостадийностью проведения анализа, что в свою очередь приводит к снижению точности определения в результате потери части веществ на стадиях предварительно@ обработки и фракционирования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ определения содержания органических вещ..тв в сточных водах, путем подкисления анализируемой пробы до

pH I минеральной фосфорной кислотой, экстракции органических веществ из подкисленного раствора эфиром, удаления эфира из экстракта, сушки экстракта и взвешивания полученного остатка (2).

Недостатками известного способа являются малая точность определения высокомолекулярных соединений, что снижает и общую точность метода, а также отсутствие возможности определения содержания низкомолекулярных нелетучих соединений.

Цель изобретения — повышение точности способа и обеспечение определения содержания низкомолекулярньж нелетучих соединений, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения органических веществ в сточных водах глиноземного производства анализируемую пробу подкисляют до рН 1 серной кислотой, вводят в подкисленный раствор 9-11%.-ный избыток серной кислоты, экстрагируют метилэтилкетоном, уляIII!er метплэтилкетон из экстрлктя, BI!(v!!11 Rë!. т экстракт взвешивяит Гч тл «.к, растворяют его в метилэтилкетоне, приливают при перемешивании полученный раствор к эфиру или хлороформу, при соотношении объемов раствора и растворителя 1:10-15, фильтруют выделившийся осадок, промывают его эфиром, высу-. шивают и взвешивают.

Определение органических веществ в сточных водах проводят следующим образом.

S0 мл анализируемого технологического раствора подкисляют ЗОБ-ной серной кислотой ооо рН l,îñóùåñòâëÿþò ввод 9-!1%-ного избытка кислоты.

После растворения солей к теплому раствору (t 40 С) добавляют )00 мл метилэтилкетона (МЭК) и проводят экстракцию в делительной воронке (3-4 раза).

Объединенный экстракт промывают .небольшой порцией насыщенного раствора сульфата натрия. Промывной раствор выпускают из воронки, нейтрализуют по индикатору до рН 1 )N раствором ЯаОН и вновь обрабатывают им экстра.;т, и так до полной отмывки следов серной кислоты, увлеченной растворителем. После сушки безводным сульфатом натрия экстрагент отгоняют и остаток досушивают в вакууме до постоянного веса, который и определяет всю сумму органических кислых веществ, включая так называемые фульвокислоты, кроме низкомоле" кулярных (уксусная, щавелевая) и . амфотерных (аминокислоты) соединений, анализируемых отдельно.

Высушенные кетонные экстракты растворяют в небольшом объеме МЭК и выливают при перемешивании в 10-15кратный объем этилового эфира или хлороформа. 1

После стояния 12 ч выпавшие осадки отделяют на воронке Шотта, промывают эфиром и высушивают в вакууме. Полученную серо-бурые осадки взвешивают и по разности весов суммарного экстракта и выделенной высокомолекулярной фракции определяют со держание низкомолекулярных нелетучих соединений.

Пример 1. 50 мл раствора, содержащего NaZO )35 г/л и А1 0

2 Э

" 70 г/л, подкисляют 30%-ной серной кислотой до рН 1 и затем вводят

9%-ный ее избыток. После растворения солей к теплому раствору (t - цО С) приливают )00 мл МЭК, проводят экстрлкция) о(ъГяпичс r I Ig II< pI! ; тв р в 1087885 лительной воронке до получения бесцветного экстракта (3 раза).

Объединенный экстракт промывают небольшой порцией сульфата натрия.

Промывной раствор выпускают из ворон- ки, нейтрализуют.по индикатору до рН 1 lN раствором NaOH и вновь обрабатывают им экстракт, и так до полной отмывки следов серной кислоты, увлеченной растворителем. После суш- 10 ки безводным сульфатом натрия экстрагент отгоняют, а осадок досушивают в вакууме до постоянного веса, который и определяет всю сумму<низкомолехулярных и высокомолекулярных продух-15 тов распада гумусовых веществ. Для анализируемого раствора содержание органических веществ составляет

5,36 г/л.

Для выделения из суммарного экс- 20 тракта высокомолекулярной фракции, .соответствующей природным фульвокислотам, проводят фракционирование полученного осадка. Растворяют 0,2 г осадка в 5 мл МЭК и при перемешива- 25 нии по каплям вливают их в 50 мл этилового эфира (отношение объемов раствор — эфир 1:10) .

После отстаивания в течение 12 ч выпавший осадок отделяют на воронкеЗ0

Шотта, промывают этиловым эфиром и высушивают в вакууме. Полученный серо-бурый осадок взвешивают. Вес осадка соответствует содержанию высокомолекулярных веществ равному

0,84 r/ë. Количество низкомолекулярных продуктов определяют по разности содержания в растворе суммарного экстракта.и высокомолекулярной фракции: 5 36 — 0,84 = 4,52 г/л.

Параллельное определение других органических веществ известными способами указывает, что в анализируемом растворе содержатся, г/л: лету- чие кислоты 1,17, щавелевая кислота

0,86, углеводы 0,101, аминокислоты

0,251, что соответствует их общему содержанию 2,382 г/л, а с учетом высокомолекулярных и низкомолекулярных продуктов 5,36 г/л. Общее со.держание органических веществ в растворе соответствует концентрации

7,742 г/л.

Пример 2. 50 мл раствора, содержащего Ма20 285 г/л и

Al О 120 /я, подкисляют 30Х-нои серной кисл<1т. и л pH 1 и затем вводят 1 1 7 нь!и (t> избыток .

После растворения солей к теплому раствору (t - 40 С ) приливают

100 мл МЗК, проводят экстракцию в делительной воронке (4 раза). Далее проводят все операции аналогично примеру 1.

Вес суммарного экстракта соответствует содержанию органических веществ 8,36 г/л. 0,2 г осадка растворяют в 10 мл МЭК и при перемешивании небольшими порциями вливают в 150 мл этилового эфира (отношение объемов

1:15).

После выдержки в течение 12 ч выпавший осадок отделяют на воронке

Мотта, промывают этиловым эфиром и высушивают в вакууме. Серо-бурый осадок взвешивают. Вес осадка соответствует содержанию высокомолекулярных веществ в растворе 1,17 г/л.

Общее содержание органических веществ в исследуемом растворе составляет, г/л: летучие кислоты l 7, -щавелевая кислота 1,27, углеводы

0,251, аминокислоты 1,250, органичес". кие кислоты, экстрагируемые МЭК S 36 или всего 12,85 г/л.

Пример 3. 50 мл раствора, имеющего состав, аналогичный примеру

1, подкисляют ЗОХ-ной серной кислотой до рН 1 и затем вводят 10Х-ный ее избыток. Далее проводят все операции аналогично примерам 2 и 1. Содержание-органических веществ, выделенных в экстракте, равно 5,35 г/л, концентрация низкомолкулярных веществ

4,55 г/л, а общее содержание органических.,вещест в 7,2 г/л.

Пример 4, В 50 мл раствора, имеющего состав аналогичный примеру

2, подкисленного до рН 1, вводят

10Х-ный избыток кислоты и проводят все операции аналогично примеру 2.

В результате анализа определено, что количество высоко- и низкомолекулярных соединений соответствует концентрации 8,56- г/л (из них

1,17 г/л высокомолекулярные соединения), а общая концентрация органических веществ 11,99 г/л.

П р и м е- р 5. 1 л раствора, содержащего Na<0 135 г/л и Al20> 70 г/л, подкисляют 307-ной серной кислотой дб рН I добавляют 97-ный ее избыток и исчерпьп ;аеас зкстрагируют органические всгн с тля, 3K. )кстракт промывают насьвя "ииь. растяг р:". сульфата натрия, вы :и . >т f1/ . и." -:

1087885

Среднее исло значе- опредение х лений

Степень надежности

Доверительный

Доверительный интервал

Коэффициент вариации, w X

Средняя квадратичная

Способ интервал погрешность

Я, среднего значения

5>

В =e+ —Известный 3 ° 63

Предлагаемый 5,36

3 0,95

0,687 3,63+0,687 0,0606

6,06

0,333 5,36+0,333 0,0223

2,23

Составитель В.Резников

Редактор А.Козориз Техред Т,Дубинчак Корректор И,Эрдвйи

Заказ 2649/40 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

13035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сульфатом и упаривают до объема

100 мл. Содеожание органических веществ в экстракте соответствует концентрации 5,41 г/л.

Аликвоту полученного экстракта 5 упаривают до объема б мл и вливают по каплям при перемешивании в 50 мп хлороформа (соотношение I:10).

После отстаивания над слоем хлороформа выделяется липкий темный осадок, который отделяют от растворителя, промывают хлороформом и высушивают. Содержание высокомолекулярных веществ в экстракте, определенное

Таким образом, предлагаемый способ З0 позволяет определять более полно содержание органических веществ в сточных водах глиноземного производства, превосходя известный в 1,6 раза, точв параллельных опытах, составляет

0,81-0,88 r/ë.

Определение органических веществ согласно известному способу для раствора, имеющего состав„ указанный в примере 1, дало следующие результаты, г/л летучие кислоты

l,l7,. остальные органические вещества 3,63 или общая концентрация 4,8.

Сравнительные результаты точности, достигаемой при определении известным н предлагаемым способами, представлены в таблице. ность определения повышается в

2,7 раза. Способ позволяет определять содержание низкомолекулярных нелетучих органических веществ в раство-: рах глиноземного производсТва.