Способ определения формальдегида в воздухе

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА В БОЗДУХЕ путем поглощения его из анализируемой пробы, обработки цветореагентом с последующим фотометрированием полученного окрашенного раствора о т ли ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения спог :соба, повышения его чувствительности и селективности, поглощение формаль;:дегида и обработку даетореагентом осуществляют одновременно путем про try екания анализируемой пробы через :Щелочной раствор 4-амино-5-гидрази: но-1,2,4-триазол-З-тиола. W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

4(51) G 01 N 21 78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и лвто сномм свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛА Veal ЕТЕНИЙ Vt OTHP A

1(21) 3676197/23-04

;(22) 06.10.83 (46) 07.03.85. Бюл. Ф 9 (72) С.Г. Жемчужин, H ;Í. Конова и А.Г. Кирьянова (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт фитопатологии (53) 543.432(088.8) ,(56)1. Коренман И.И. Фотометрический .анализ. И., "Химия", 1975, с. 58, 2. Там же, с.128.

3. Там же, с. 166.

4. Там же, с. 190.

5. Авторское свидетельство СССР

У 808921, кл. G 01 И 21/18., 1979. б. Авторское свидетельство СССР

Р 101 108, кл. 0 01 N 21/78,, 1981 °, 7. Авторское свидетельство СССР

У 879417, кл. С 01 N 21/78, 1979 (прототип).

1 (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРИАЛЬДЕГИДА В ВОЗДУХЕ путем поглощения его из анализируемой пробы, обработки цветореагентом с последующим фотометрированием полученного окрашенного раствора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения спо : соба, повышения его чувствительности . и селективности, поглощсние формальдегида и обработку цветореагентом осуществляют одновременно путем про-! пускания анализируемой пробы через

:щелочной раствор 4-амино-5-гидрази:но-1,2,4-триазол--3-тиола.

1144039

Ф

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам фотометрического определения формальдегида в воздухе.

Известен фотометрический метод определения формальдегида, основанный на реакции с 2-гидразинбензтиаэолом и борфторидом 4-нитрофенилдиаз ония (1) .

Недостаткаяи метода являются 16 трудоемкость и длительность.

Известен способ определения формальдегида, заключающийся в обработке его 2,4-динитрофенилгидразином с последующим фотометрированием (2) . 1з

Недостатками данного метода являются также его длительность и трудоемкость.

Известен фотометрический метод определения формальдегида, основан- 2б ный на конденсации его с кетонами с образованием калькона (3)

Недостатками способа являются малая чувствительность и использование концентрированных растворов мн- 2S неральных кислот.

Известен способ определения фор мальдегида; основанный на цветной реакции его с фуксинсернистой кислотой f4) .

Недостатками указанного способа являются длительность, низкая воспро" изводимость результатов., малая селективность, 1

Известен способ определения формальдегида в воздухе, заключающийся в просасывании пробы через два поглотителя с водой, прибавлении к 2 ° 5 мл .абсорбата 0,5 мл спирта, 0,5 мл

1Х-ного раствора хлоргидрата фенилгидразина, прибавлении через 15 мин

0,5 мл 0,5Х-ного раствора хлорамина

В и фотометрировании смеси через

10 мин при 490 нм Я.

Недостатками этого способа являются многостадийность и использование малоустойчивого реактива. !

Известен фотометрический метод определения формальдегида в воздухе путем пропускания анализируемой пробы через. водный поглотитель, обработки полученного раствора 1-бензил2-гидразинобензимидазолом в присут- зз ,ствин ацетата натрия,. затем хлоридом цинка с последукнцим фотометрированием (6 .

Недостатками метода являются длительность и использование дефицитного реактива.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому реэупьтату является способ, заключающийся в просасываниы 10 л анализируемой пробы со скоростью

0,2 л/мин через два поглотителя с

10 мл воды, отборе абсорбата Hs каждого поглотителя, прибавлении к ним цветореагента, в качестве которого . пользуют раствор хромотроповой кислоты в 90-94Х-ной серной кислоте и фотометрировании фиолетовых растворов при 584 нм (71 .

Недостатками известного способа являются длительность определения (около 60 мин), малая чувствительность (10,5 мкг/мл адсорбата), низя кая селективность и использование концентрированных растворов серной кислоты.

Цель изобретения — упрощение способа, повышение его чувствительности и селективности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения формальдегида в воздухе путем .поглощения его из анализируемой пробы, обработки цветореагентом с последующим фотометрированием полученного окрашенного раствора поглощение формальдегида и обработку цветореагентом осуществляют одновременно путем пропускания анализируемой пробы через щелочной раствор 4-амнно-5-гид,разино-1,2,4-триазол-3-.тиола.

Получение окрашенного продукта взаимодействия этого цветореагента с формальдегидом можно объяснить образованием нового тетразинового цикла с включением атомов азота и углерода в положениях 4 и 5 триазола с последующим окислением промежуточного соединения кислородом или воздухом в хромофорные таутомерные ионизированные при атомах серы или азота ациформы. Формальдегид в присутствии водной щелочи реагирует с цветоре-: агентом. При последующем пропускании через реакционную смесь кислорода или воздуха раствор быстро окрашивается в красный цвет (9 535 нм). Ин" тенсивноеть окраски пропорциональна содержанию формальдегида в анализируемом растворе или в протягиваемом через щелочной раствор цветореаген1144 та воздухе, причем анализируемая среда (воздух) одновременно является реагентом-окислителем промежуточного . продукта реакции СН,О с цветореаген-. том, что значительно упрощает анализ.

Предлагаемый способ может быть использован для быстрого (в течение

12-15 мин) высокочуветвительного (минимальная определяемая концентрация 0,1 мкг/мл поглотительного раст- 1б вора или 0,25 икг/л воздуха), простого и удобного определения формальдегида в воздухе рабочей зоны, а при увеличении времени протягивания про= бы до 30 мин и в атмосферном воздухе. Закон Вера для конечных окрашенных растворов соблюдается; калибровочный график линеен в интервале концентраций 0,1-1,0 мкг/мл; погрешность анализа варьирует в пределах

0,45-10,7Х. Коэффициент иолярной. экстинкции конечного окрашенного продукта 1,65х10 л/моль си.

Пример. Количественное определение фориальдегида в воздухе.

Реактивы и растворы.

Натрия гидрокснд,. 1 н. раствор в воде.

4-Аиино-5-гидразино-1,2,4-триазол-3-тиол (АГТТ), 0,25Х-. ный раствор в 1 í. Na08. Синтез реактива (АГТТ): в круглодонную 50-миллиметр ровую колбу, со шлифом и обратным холодильником помещают 0,76 г тиомочевиныи 10 г гидразингидрата, смесь

S нагревают 2,5 ч, на глицериновой бане, охлаждают и подкисляют разбавленной соляной кислотой до рН 6-7.

Выпавший осадок промывают последовательно водой, спиртом и эфиром.

Продукт перекристаллнзовывают иэ большого количества воды (1:500) и сушат в эксикаторе над пятиокисью фосфора.

Стандартный водный раствор фор мальдегида в воде, концентрация

5 мкг/мл; готовят растворением точной навески водорастворимого парафориа s горячей воде. Ход определения. 50

В два последовательно соединенных поглотителя помещают по 2,5 мл раствора АГТТ в 1 н. растворе гидроксида натрия, обьем жидкости в поглотителях доводят д 5 мл дистил- И лированной водой и при помощи электроаспиратора в течение 10 мин протягивают анализируемый воздух со ско039 4

-ростью 0,2 л/мин. При наличии в воздухе пароь формальдегида жидкость в первои поглотителе .окрашивается в красный цвет; содержимое второго (контрольного).поглотителя остается бесцветным. Жидкость из первого поглотителя переносят в кювету прибора и дютометрируют при 535 нм ( приборе "Спекол") или со светофильтром N 6 (на ФЭК-М-56) против смеси 2,5 мл раствора АГТТ с 2,5 мл во " ды. Концентрацию формальдегида находят по калибровочному графикУ.

Построение калибровочного графи- . ка.

Для построения графика в поглотитель помещают 2,5 мл раствора

АГТТ в 1 н. растворе гидроксида натрия, порции стандартного раствора формальдегида (0,2; 0,4; 0,6;

0,8 и .1,0 мл, что соответствует абсолютным количестваи 1; 2; 3; 4 и 5 мкг, объем поглотительной жидкости во всех случаях доводят до

5 мл водой и через поглотитель с поиощью электроаспиратора протягивают в течение 10 мин со скоростью

0,2 мл/мин воздух, очищенный от примесей альдегидов пропусканием через поглотительную склянку с 5Х-ным раствором гидросульфита натрия. Фотоиетрируют полученные окрашенные растворы. Опыты проводят в 5-кратной повторности и график строят в линейной системе координат по усредненным для каждой концентрации значениям оптической плотности.

Полученные при экспериментальной проверке предлагаемого способа ре зультаты анализа калиброванных газо,вых.формальдегидвоздушных смесей

;представлены s табл. 1.

В табл. 2 приведены фотометрические данные для растворов с .ориальдегида после взаимодействия с 4-амино5-гидразино-1,2,4-триазол-3 -тиолои .(АГТТ) и кислородом воздуха (кюве та 1 см).

Сравнительные аналитические ха рактеристики предлагаемого способа определения формальдегида в воздухе . с АГТТ и известного даны в табл. 3.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что по сравнению с извест- . ным способом предлагаемый является более простым и безонасныи, в 5 раз более чувствительным, существенно более селективныи, использует более дешевый реактив.

1144039 Таблица 1

Относительная ошибка, Х Концентрация паров фор- мальдегида в опытной камере, мкг/л

Найдено формальдегида в абсорбирующей жидкости мкг/мл

Абсолютная ошибка, мкг

Концентрация формальдегида в абсорби рующей жидкости, мкг/мл

0, 140

0,)5

0,375

0,375

0,010, О, 005

0,010

0,015, 0,020

0,010

0,030

0,020

6,66

0,155

3,33

0,290

0,30

3,33

0,30

Оу 50

0,75

0,285./

О; 480

5 00

4;00

1,25

0,490

2,00

3,33

0,90

0,8?О

0,880

0i90

2, 25

2,22

Т а блица 2

Концентрация формальдегида, мкг/мл

Коэффициент вариации сред-, него значения

V 7

Стандартное отклонение

Средняя оптическая плотность А

0,1

0,059

0,097

О, 205

0,0063

О, ОО54

0,0060

0,0086

О, 0093

0,0025

10,70

0,2

5,64

2,96

0,4

О,б

0,328

2,64

0,447

2,09

0,550

0 45

Среднее светопоглощение А (доверительный предел 0,95, число опытов И " 5) и статистические параметры

1144039 в

Таблица 3

Р

Количество стадий при анализе

Способ определения формальдегида в воздухе

Селективность

Предел определения, мкг/мл абсорбата

Продолжительность отдельного определения, мин

2 (поглощение и фото-. метрирование) Цветная реакция с амин огидр азинотриазолти одом в щелоч-. ной среде

0,1

Способ специфичен, определению мешают

Предлагаемый только летучие альдегиды

Цветная ре- акция с хромотроповой кислотой в среде крепкой серной кислоты

Известный

3 (поглощение, проведение цветной реакции, фотометрирование) 0,5 металлов

КорректофИ. ЭрдейиПодписное

Составитель В. Шкилькова

Редактор В. Петраш Техред А.Ач

Заказ 898/37 Тираж 891

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ малоспецифичен: определению мешают циклические эфиры, феноксисоеди- нения, гексаметилентетрамин, хлоруксусные кислоты, гликолевая кислота, аэрозоли со лей тяжелых