Способ определения ингибиторов коррозии на основе аминов в воздухе

 

Использование: в аналитической химии, а именно для контроля за содержанием в воздухе моно-и дизамещенных аминов. Сущность изобретения: способ включает приготовление индикаторной ленты, состоящей из цветореагента и полимерной матрицы, экспонирование ленты в воздушной среде, содержащей ингибиторы коррозии на основе аминов, и фотометрирование в области 450-510 нм. Для приготовления индикаторной ленты используют полимер с температурой стеклования ниже температуры, при которой производится определение, и ангидро-бис-индандион-1,3 в качестве цветореагента. Индикаторную ленту готовят путем добавления к исходному полимеру раствора цветореагента в четыреххлористом углероде в количестве 0,05-2,00% сухого индикаторного материала, удаления четыреххлористого углерода сушкой и формирования пленки толщиной 20-500 мкм. Определение содержания ингибитора коррозии производят по калибровочному графику, полученному предварительно путем экспонирования образцов той же пленки в воздухе с известным содержанием ингибитора при той же температуре, при которой производится определение. 4 табл.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для обнаружения, а также контроля за содержанием в воздухе ингибиторов коррозии, представляющих собой моно- и дизамещенные амины.

Известен способ контроля концентрации ингибитора коррозии (МСДА-1) в воздухе производственного помещения. Способ заключается в прокачивании воздуха через поглотители с последующим выделением и фотометрическим анализом в присутствии метилоранжа [1] Недостатком способа является длительное время анализа, непригодность для обнаружения ингибиторов коррозии, содержащих азометиновые группы, а также представляющих собой амины, являющиеся слабыми основаниями.

Известен также способ определения первичных и вторичных аминов, основанный на их взаимодействии с ангидро-бис-индандионом-1,3 [2] Недостатком способа является то, что определение проводится в растворе уксусной кислоты либо в диэтиловом эфире, а амины определяют в виде водного раствора соответствующего гидрохлорида.

Наиболее близким по достигаемым результатам является применение для определения аминов газового дозиметра, содержащего в качестве реагента 1,2 нафтохинон-4-сульфокислоту [3] Однако описываемый пленочный газовый дозиметр является достаточно сложным в изготовлении многослойным материалом, очевидно, что для его производства необходимо специальное оборудование. Кроме этого, для определения каждого класса аминов требуются определенные составы буферных растворов, что привело бы к необходимости использовать при обнаружении паров ингибиторов коррозии нескольких различных дозиметров.

Задачей изобретения является упрощение способа определения ингибиторов коррозии. Для этого определение проводят, используя индикаторную ленту на полимерной основе, содержащую ангидро-бис-индандион-1,3. Для изготовления ленты используют полимер, температура стеклования которого ниже температуры, при которой проводится определение. Концентрация ангидро-бис-индандиона-1,3 составляет 0,05-2,00 мас. вводят его в исходный полимер в виде раствора в четыреххлористом углероде, который затем удаляют сушкой. Индикаторную ленту формуют в виде пленки толщиной 20-500 мкм, регистрацию изменения окраски индикаторной ленты после экспонирования в воздушной среде, содержащей определяемый ингибитор коррозии проводят фотометрированием в области 450-510 нм. Определение содержания ингибитора коррозии в воздухе проводят по градуировочному графику, полученному предварительно путем экспонирования той же пленки в воздухе с известным содержанием ингибитора при той же температуре, при которой производится определение.

По способу достигаются следующие технические результаты: -ангидро-бис-индандион-1,3 образует интенсивно окрашенные соединения с первичными и вторичными аминами; проведение реакции в объеме полимерной матрицы замедляет разрушение образующегося окрашенного соединения; использование полимера, находящегося в высокоэластическом состоянии обеспечивает необходимую для определения скорость диффузии ингибитора коррозии в объем полимера; применение ангидро-бис-индандиона-1,3 в концентрации 0,05-2,0 мас. достаточно для обнаружения малореакционноспособных алифатических аминов с длинными углеводородными заместителями в низких концентрациях, в то же время позволяет проводить фотометрическое определение наиболее реакционноспособных аминов при высоких концентрациях.

Для опытной проверки способа использовали: полиэтилен высокого давления низкой плотности ПЭВД (ГОСТ 16337-77), полипропилен ПП (ТУ 6-05-1105-78), синтетический каучук СКИ-3 (ГОСТ 7738-79Е), четыреххлористый углерод (ГОСТ 20288-74), ангидро-бис-индандион-1,3 (ТК 6-09-10-1312-78), дициклогексиламин (ТУ 6-09-11-603-75). Также использовали ингибиторы коррозии ВНХ-Л-49 (ТУ 602-7-186-85); ИФХАНГАЗ-1 (ТУ 6-05-1944-83) и МСДА-1 (ТУ 6-02-832-74), представляющие собой соответственно бензилиденциклогексиламин; смесь, содержащую 68-72 мас. диалкиламинопропионитрила, 18-22 мас. диалкиламинов, где алкилгептил, октил или нонил и 10 мас. растворителя и соль дициклогексиламина и синтетических жирных кислот общей формулы O_nH_2n+1COOH, где 10 < n < 13. Определяли оптическую плотность окрашенного соединения в индикаторной ленте с помощью фотометра ФОУ-УХЛ-4,2. Для нахождения полосы поглощения, при которой проводят определение оптической плотности соединения, были сняты спектры поглощения индикаторных лент до и после экспозиции. Ниже приведены примеры реализации способа.

П р и м е р 1. К 2 г порошка ПЭВД добавили 36,3 мл раствора биндона в четыреххлористом углероде, содержащем 2,0 мг биндона (0,0034 мас.). Полученную массу поместили в колбу роторного испарителя и при постоянном перемешивании растворитель удалили. Индикаторный материал прессовали при температуре 125±3^оС и давлении 5 МПа. Из полученной пленки толщиной 110 мкм вырезали прямоугольные образцы размером 8х20 мм и поместили в стеклянные сосуды объемом 21 л. В сосуды предварительно микрошприцем хроматографа "Газохром" был введен в виде водно-спиртового раствора ингибитор коррозии МСДА-1 в количествах 78,5; 157; 314; 471 и 785 мкг. После 2 ч экспозиции образцы извлекали и фотометрированием при 495 нм определяли оптическую плотность. Затем шесть таких же образцов помещали в стеклянные сосуды того же объема, содержащие по 200 мкг ингибитора коррозии МСДА-1 в каждом. Время экспозиции образцов составляло также 2 ч. После окончания экспозиции образцы фотометрировали; полученные значения оптической плотности и соответствующие им значения концентраций ингибитора коррозии, определенные с использованием градуированного графика, приведены в табл.1.

Случайную составляющую погрешность вычисляли, рассчитывая среднее квадратичное отклонение по формуле S где n число измерений, n 6; Δ С_i отклонение измерения от среднего арифметического, , Δ С_i= C_i . Случайную составляющую погрешности вычисляли по формуле: S В данном примере S 0,66 мг/м³; S2,90%
П р и м е р 2. К 3 г порошка ПП добавили 27,7 мл раствора биндона в четырерххлористом углероде, содержащем 1,5 мг биндона (0,0034 мас.). Полученную массу поместили в колбу роторного испарителя и при постоянном перемешивании растворитель удалили. Индикаторный материал прессовали при температуре 185±3^оС и давлении 3 МПа. Из полученной пленки толщиной 500 мкм вырезали прямоугольные образцы размером 8х20 мм и поместили в стеклянные сосуды объемом 21 л. В сосуд предварительно микрошприцем хроматографа "Газохром" ввели дициклогексиламин в количествах 38,0; 76,0; 152; 304,1 и 456,1 мкг. После 30 мин экспозиции образцы извлекали и фотометрированием при 495 мм определяли оптическую плотность. Затем шесть таких же образцов помещали в стеклянные сосуды того же объема, содержащие по 50 мкг дициклогексиламина. Время экспозиции образцов составляло также 30 мин. После окончания экспозиции образцы фотометрировали; полученные значения оптической плотности и соответствующие им значения концентраций дициклогексиламина, определенные с использованием градуировочного графика, приведены в табл.2.

Случайную составляющую погрешность и среднее квадратичное отклонение вычисляли так же, как в примере 1.

В данном примере S 0,18 мг/м³; S3,01%
П р и м е р 3. 1,5 г СКИ-3 поместили в 100 мл суспензии биндона в четыреххлористом углероде, содержащую 30,6 мг биндона. Полученную массу нагревали до температуры кипения растворителя и кипятили до полного растворения каучука, затем из нее поливом получили пленки толщиной 20 мкм. Из пленки вырезали прямоугольные образцы размером 8х20 мм и поместили в сосуд объемом 21 л, содержащие 59,2; 118,4; 236,8; 355,3; 473,3 и 710,6 мкг. После 2 ч экспозиции образцы извлекали и фотометрированием при 495 нм определяли оптическую плотность. Затем шесть таких же образцов помещали в шесть стеклянных сосудов, содержащих по 500 мкг ингибитора. После окончания экспозиции образцы фотометрировали, полученные значения оптической плотности и соответствующие им значения концентраций ингибитора коррозии ИФХАНГАЗ-1, определенные с использованием градуировочного графика, приведены в табл.3.

Случайную составляющую погрешности и среднее квадратичное отклонение вычисляли так же, как в примере 1.

В данном примере: S 0,81 мг/м³; S1,38%
П р и м е р 4. К 2 г порошка ПЭВД добавили 73,8 мл раствора биндона в четыреххлористом углероде, содержащем 4,0 мг биндона (0,0034 мас.). Полученную массу поместили в колбу роторного испарителя и при постоянном перемешивании растворитель удалили. Индикаторный материал прессовали при температуре 130±3^оС и давлении 5 МПа. Из полученной пленки толщиной 80 мкм вырезали прямоугольные образцы размером 8х20 мм и поместили в стеклянные сосуды объемом 21 л, в которые предварительно был введен ингибитор коррозии ВНХ-Л-49 в количествах 39,0; 78,1; 156,2; 234,4; 312,4; 468,8 мкг. После 1 ч экспозиции образцы извлекали и фотометрированием при 495 нм определяли оптическую плотность. Затем шесть таких же образцов помещали в стеклянные сосуды того же объема, содержащие по 100 мкг ингибитора коррозии ВНХ-Л-49 в каждом. Время экспозиции образцов составляло также 1 ч. После окончания экспозиции образцы фотометрировали; полученные значения оптической плотности и соответствующие им значения концентраций ингибитора коррозии, определенные с использованием градуировочного графика, приведены в табл.4.

Случайную составляющую погрешности и среднее квадратичное отклонение вычисляли так же, как в примере 1.

В данном примере: S 0,168 мг/м³; S 1,38%

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ НА ОСНОВЕ АМИНОВ В ВОЗДУХЕ, заключающийся в том, что готовят индикаторную ленту на полимерной основе, содержащую цветореагент, экспонируют индикаторную ленту в воздушной среде, содержащей определяемый амин, регистрируют изменение окраски индикаторной ленты и определяют по величине изменения окраски содержание амина в воздухе, отличающийся тем, что для приготовления индикаторной ленты порошок полимера с температурой стеклования ниже температуры, при которой производится определение, смешивают с раствором цветореагента ангидро-бис-индандиона-1,6 в четыреххлористом углероде до содержания цветореагента в полимере 0,05 2,00% от массы сухой индикаторной ленты, удаляют четыреххлористый углерод сушкой, индикаторную ленту формуют в виде пленки толщиной 20 500 мкм, регистрацию изменения окраски индикаторной ленты после экспонирования проводят фотометрированием в области 450 510 нм, определение содержания ингибиторов в воздухе производят по калибровочному графику, полученному предварительно путем экспонирования образцов той же пленки в воздухе с известным содержанием определяемого ингибитора при той же температуре, при которой производится определение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2