Экстракционно-фотометрический способ определения формальдегида

 

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 080976 (21) 2403563/23-04 с присоединением заявки №(23) Приоритет—

Опубликовано 150680,Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 15.06.80 (51)М. Ил, С 07 С 47/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДИ 5 4 7. 28 1. . 1. 04 (088. 8) Р.И.Оглоблина, Т.А. Кузнецова,Н. П.Беднягина и В.Н.Подчайнова (72) Авторы изобретения

Всесоюзный .научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г. Свердловске и Ордена Трудового Красцога

Знамени Уральский политехнический институт им. С,М Кирова (71) Заявители (54) ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА

Изобретение относится к экстракционно-фотометрическому способу определения формальдегида и может быть использовано в аналитической химии.

Известен способ определения формальдегида в воздухе с применением

2-гидраэинобензтиаэола, который образует с альдегидами в щелочной среде в присутствии и-нитробензолдиазонийфторбората окрашенное соединение голубого или зеленого цвета (1).

Другим известным способом является определение алифатических альдегидов с 3-метил-2-бензтиазолонгидраэоном, образующим с альдегидами

15 в присутствии окислителя — хлорного железа — окрашенное соединение голубого цвета (2) .

Однако оба известных способа не-. пригодны для селективного определения формальдегида в присутствии других альдегидов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения свободного формальдегида с хлоргидратом фенилгидраэина. Способ основан на взаимодействии формальдегида с хлоргидратом фенилгидразина в среде органического растворителя (БОЪ-ногс иэопропилового спирта) в присутствии окислителя (феррицианида калия) и щелочи с образованием соединения, окрашенного в красный цвет (3).

Химизм заключается в образовании гидразона формальдегида с фенилгидразином и последующем переходе гидразона в арильный 1,5-дифенилфо1 мазан путем окислительного аэосочетания с фенилгидраэином в присутствии феррицианида калия. Этот способ избирателен. Он позволяет определять формальдегид в присутствии других альдегидов, спиртов, фенолов и других органических соединений. Однако основным недостатком данного способа является то, что с использованием в качестве производного гидраэинов— хлоргидрата фенилгидразина — чувствительность определения Не превышает 0,1 мкг/мл. Другим недостатком является необходимость использования окислителя, который, окисляя органиче ские соединения до формальдегида, дает завышенные результаты. Кроме того, введение окислителя приводит к окрашенной нулевой пробе.

740742

Введено Стандартформаль- ное откло дегида, нение S, мкг мкг

Способ

Интервал среднего результата, мкг

Средняя погрешность определения,Ъ

Относительная погрешность определения,Ъ

0,92 0,18

4,44+0,83

1,0

18,3

0i11 с 1-бензил-2гидразинобензимидаэолом

5,0

0 52

16 4

13,6

7,38+0,60

0,38

10,0

6,05 с фенилгидразином

1,17 0,64 34,0

4,07+0,87 17,5

7i15@1i29 12 9

1,0

0,40

0,55

5,0

21 5

10,0

0,81

Целью предлагаемоro изобретенчя является повышение чувствительности определения формальдегида, Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что в качестве производного гидразина используют 1-бензил-2-гидраэинобенэимиц- 5 азол и процесс ведут в среде пиридина.

Как правило, 1-бенэил-2-гидразинобенэимидазол применяют в виде хлоргидрата. При проведении данного способа в среде 50%-ного изопропилового спирта окрашивания не происходит.

Настоящий способ основан на взаимодействии формальдегида с l-бензил-.:

2 гидразинобензимидаэолом в среде пиридина, дальнейшем автоокислении промежуточного продукта с образованиеМ окрашенного соединения. Протекающие химические процессы включают образование в среде пиридина промежуто- 2О чного бензимидаэолилгидразона формальдегида, а затем при совместном автоокислении гидразона и гидразина кнслородом воздуха образуется глубока окрашенное соединение 1 5-ди-(1-бен25 эилбензимидазолил-2) -формазан, которое определяется фотометрически.

1-алкил-2-гидраэинобензимидаэолы необычайно легко самоокисляются на воздухе, поэтому в данном способе используют 1-бензил-2-гидраэинобензимидазол в виде устойчивого хлоргндрата. Пиридин необходим в данном сПособе, как растворитель. Кроме того, он освобождает основание гидразина из хлоргидрата и катализирует реакцию 35 автоокисления.

Для увеличения стабильности окраскИ Можно применять экстракцию образовавшегося соединения циклогексаном.

Укаэанный реагент вследствие заме- 4О ны фенильного кольца бенэимидаэольным

Способ состоит иэ следующих стадий: обработка пробы, экстракция,, фотометрирование экстракта. обладает большей реакционной способностью по сравнению с фенилгидраэином, а, следовательно, и большей чувствительностью. Предлагаемый способ обеспечивает чувствительность определения формальдегида 0,02 мкг/мл. Другим достоинством данного способа является то, что в отличие от извес-.íîãî способа, отпадает необходимость в применении сильного окислителя феррицианида калия, который может окислять органические соединения до формальдегида и давать завышенные результаты.

Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает получение бесцветного раствора сравнения, что имеет большое значение в аналитических определениях. Способ обладает также большей точностью.

На фиг.l графически представлены сравнительные экспериментальные данные по чувствительности известного способа с фенилгидразином (кривая 1) и предлагаемого с 1-бензил-2-гидразинобенэимидаэолом (кривая 2).

На графике по оси абсцисс отложены величины длин волн в нм, а по оси ординат — величины оптической плотности D. Сравнение проводили путем измерения оптической плотности окрашенных соединений в известном и предлагаемом способах при одном и том же содержании формальдегида. Из графика видно, что чувствительность определения формальдегида предлагаемым способом в 5 раз выше, чем известным.

В таблице приведены данные, подтверждающие, что предлагаемый способ обладает большей точностью и воспроизводимостью по сравнению с известным. Средняя погрешность определения предлагаемым способом более,чем в

1,5 раза меньше по сравнению с известным.

В аликвот пробы добавляют пиридин и водный раствор хлоргидрата 1-бензил-2-гидразинобензимидаэола, на740742 о аз

Составитель В. Жестков

Редактор Т.Емельянова Техред О.Андрейко Корректор С.Некмар

Заказ 3143/27 Тираж 495 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 греваю".: на водяной бане. После охлаждения добавляют циклогексан в количестве, необходимом для заполнения кюветы. Экстрагируют встряхиванием в течение 1 мин, экстракт отделяют и фотометрируют при 540-545 нм. Параллельно-проводят холостой опыт и строят калибровочную кривую. Содержание формальдегида в анализируемой пробе находят по формуле где с — содержание формальдегида в анализируемой пробе, мкг а - содержание формальдегида в

1 мл экстракта, найденное по калибровочному графику, мкг

V — объем экстракта, мл

Ч вЂ” объем пробы;

Ь вЂ” объем пробы, взятый для анализа, мл.

Пример Оптическая плотнос экстракта при 540 нм равна 0,55. По калибровочной кривой содержание формальдегида в экстракте составляет

0,8 мкг/мл. Объем экстракта V< — 5 мл; объем пробы, взятый для анализа

Ь = 2,5 ; общий объем пообы

V = 5 мл. Подставляя в формулу эти значения, пол чаем

С= <> -ромк ое

Формула изобретения

1. Экстракционно-фотометрический способ определения формальдегида, включающий образование окрашенного соединения формальдегида с производным гидразина в среде органического растворителя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности определения, в качестве производного гидразина используют 1-бензил-2-гидразинобензимидазол или его хлоргидрат, а в качест15 ве органического растворителя — пиридин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Sawicki Е., StanIey Т., 20 А sensitive new test for aIiphatic, aromat.iñ and hetегоcycIic aIdehydes, Nikrochim. Acta, 1960, Р 4,стр.510517.

2.Sawicki E., Hanser Th., StanIey T.W., EIbert W. The 3-те1Ьуй-2-benzothiazoIone hydrazone test.

AnaIyt, Chem., 1961, v.33, 9 1, р.93-

96.

3. Бензина Г,И., Способ определе-. ния свободного формальдегида, Гигиена и санитария, 1968, Р 6, стр.100-103 (прототип).