Способ определения фенилгидразина

 

Сущность изобретения: способ предназначен для определения фенилгидразина в присутствии бисульфат-ионов в сточных водах. В анализируемую пробу вводят смешивающийся с водой органический растворитель в количестве, достаточном для растворения конечного продукта реакции, затем добавляют последовательно избытки альдегида и 4-хлор-5,7-динитробензофуразана. Раствор выдерживают для получения постоянной окраски и фотометрируют в области полосы поглощения с максимумом при 510 нм.

Изобретение относится анализу объектов окружающей среды, а именно к способу фотометрического определения фенилгидразина в сточных водах производств, использующих этот токсикант.

Изобретение может быть использовано для определения фенилгидразина в сточных водах, содержащих компоненты, мешающие анализу токсиканта.

Известен реагент и способ спектрофотометрического определения гидразинов, основанный на использовании в качестве реагента 4-диметиламинокоричного альдегида [1].

Однако альдегиды легко реагируют в водных растворах с бисульфит-ионом. При значительном избытке (в сотни раз) бисульфит-ионов в сточных водах соответствующих производств определение фенилгидразина указанным способом становится невозможным из-за протекания указанной выше реакции.

Известен способ фотометрического определения гидразинов и гидразидов в смесях с использованием в качестве реагента 4-хлор-5,7-динитробензофуразана [2].

Недостатком указанного способа является взаимодействие 4-хлор-5,7-динитробензофуразана с таким достаточно сильным нуклеофилом, как бисульфит-ион, приводя к образованию окрашенных продуктов, поглощающих в области 500-520 нм. Это не позволяет проводить количественные определения фенилгидразина в сточной воде в присутствии бисульфит-ионов.

Наиболее близким к изобретению является способ фотометрического определения фенилгидразина в кислой среде путем предварительной обработки растворов одним из ряда альдегидов [3].

Недостатком указанного способа является взаимодействие бисульфит-ионов с альдегидами с образованием спектрально активных продуктов, поглощающих в той же области, что и продукт взаимодействия фенилгидразина с альдегидом. Это не позволяет проводить количественный анализ токсиканта в сточной воде в присутствии соли.

Целью изобретения является селективное определение фенилгидразина в присутствии бисульфат-ионов в сточных водах.

Это достигается последовательной обработкой анализируемой сточной воды, содержащей фенилгидразин, бисульфит-ионы, растворы альдегида, 4-хлор-5,7-динитробензофуразана, и фотометрированием полученного раствора в области полосы поглощения с максимумом при 510 нм.

В качестве альдегидов могут быть использованы п-нитробензальдегиды, анисовый, салициловый альдегиды и др. При добавлении к пробе избытка альдегида фенилгидразин восстанавливается до фенилгидрозона, имеющего в спектре поглощения максимум при 355 нм, а бисульфит-ионы переходят в гидросульфитные производные, имеющие перекрывающиеся гидрозоном полосы поглощения. При последующем введении в раствор реагента 4-хлор-5,7-динитробензофуразана (БФЗ) образуется окрашенный продукт взаимодействия с гидрозоном, имеющий полосу поглощения с максимумом при 510 нм. Гидросульфитные производные в реакцию с реагентом не вступают. Концентрацию фенилгидразина в сточной воде рассчитывают по величине оптической плотности раствора при 510 нм с использованием предварительно построенного калибровочного графика или по методу добавок.

П р и м е р 1. Построение градуировочного графика.

Для построения градуировочного графика готовят стандартные растворы, содержащие 0,4-4 мг/л фенилгидразина при рН 1 в смешанном растворителе (ДМСО, спирты, ацетонитрил), содержащем до 50% воды. Для этого в мерную колбу на 50 см³ вносят рассчитанное количество фенилгидразина, 5 см³водного раствора бисульфита натрия с рН 1,5 см³ 2 М раствора соответствующего альдегида, 5 см³ раствора 4-хлор-5,7-динитробензофуразана с концентрацией 2х10^-2 моль/л, доводят содержимое мерной колбы до метки неводным или смешанным растворителем.

Содержание воды определяется растворимостью продуктов реакции или компонентов анализируемой пробы. Через 15-20 мин фотометрируют оранжево-красные растворы при длинах волн в области 510 нм или со светофильтром с максимумом при 510 нм. По полученным данным строят зависимость оптическая плотность-концентрация фенилгидразина в воде, которая используется как градуировочная. Предел обнаружения фенилгидразина без предварительного концентрирования указанным способом составляет 0,25 мг/л. Если используется кювета с длиной оптического пути 5 см, предел обнаружения понижается до 0,05-0,06 мг/л.

П р и м е р 2. Определение фенилгидразина в сточной воде.

Для определения фенилгидразина в сточной воде в мерную колбу на 50 см³отбирается точный объем анализируемой пробы, к которой добавляют 5 см³ 2 М раствора альдегида, 5 см³ раствора 4-хлор-5,7-динитробензофуразана с концентрацией 2х10^-2 моль/л, содержимое колбы доводят до метки растворителем. Через 20 мин фотометрируют окрашенный раствор и определяют по градуировочной зависимости содержание фенилгидразина.

Результаты определения фенилгидразина в модельных образцах сточных вод. Содержание бисульфита натрия 50 г/л/солей 60 г/л/pН=0/1 ( h (число опытов)= 6/ Р (степень надежности)=0/95).

Введено фенилгидразина/мг/л Найдено фенилгидразина/мг/л СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНИЛГИДРАЗИНА, заключающийся в том, что к анализируемой пробе добавляют избыток альдегида и измеряют оптическую плотность, по величине которой судят о содержании фенилгидразина, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования на сточные воды, содержащие бисульфит-ионы, предварительно в пробу вводят смешивающийся с водой органический растворитель в количестве, достаточном для растворения конечного продукта реакции, после добавления альдегида в раствор вводят избыток 4-хлор-5,7-динитробензофуразана, выдерживают полученный раствор до получения постоянной окраски, а оптическую плотность измеряют в области полосы поглощения с максимумом при 510 нм.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНИЛГИДРАЗИНА, заключающийся в том, что к анализируемой пробе добавляют избыток альдегида и измеряют оптическую плотность, по величине которой судят о содержании фенилгидразина, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования на сточные воды, содержащие бисульфит-ионы, предварительно в пробу вводят смешивающийся с водой органический растворитель в количестве, достаточном для растворения конечного продукта реакции, после добавления альдегида в раствор вводят избыток 4-хлор-5,7-динитробензофуразана, выдерживают полученный раствор до получения постоянной окраски, а оптическую плотность измеряют в области полосы поглощения с максимумом при 510 нм.

РИСУНКИ

Рисунок 1