Метанол в воде водоемов

18.09.2016
Предельно допустимая концентрация метанола в воде водоемов 3 мг/л, лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.

Определение по формальдегиду с хромотроповой кислотой


Принцип метода. Метод основан на окислении метанола перманганатом калия в кислой среде до формальдегида и определении последнего колориметрическим методом с хромотроповой кислотой. Окисление метанола протекает не количественно, так как формальдегид частично окисляется дальше до муравьиной и угольной кислот. Однако при соблюдении постоянных условий относительное количество формальдегида, остающегося в растворе, постоянно. Это подтверждается прямолинейностью и воспроизводимостью калибровочного графика.

Предел обнаружения 0,1 мг/мл. Диапазон измеряемых концентраций 0,1—10 мг/л. Проведению анализа могут мешать вещества, окисляющиеся в данных условиях до формальдегида или реагирующие с хромотроповой кислотой. При небольших концентрациях метанола определению не мешают анилин до 2 мг/л, циклогексанон до 2 мг/л, фенол до 1 мг/л, циклогексанол до 1 мг/л. Для освобождения от мешающих компонентов анализируемую воду предварительно перегоняют после подкисления или подщелачивания в зависимости от ее состава. В отдельных случаях требуется двукратная перегонка из кислой и щелочной среды.

Реактивы. 1. Серная кислота пл. 1,84 г/см3 и разбавленный 1:3 раствор.

2. Хлористоводородная кислота пл. 1,19 г/см3.

3. Перманганат калия, 2% раствор.

4. Сульфит натрия, насыщенный раствор.

5. Гидроксид натрия, 20% раствор.

6. Нитрат серебра, 10% раствор.

7. Ацетат натрия, 30% раствор.

8. Активированный или животный уголь,

9. Гидросульфит (бисульфит) натрия, насыщенный раствор.

10. Хромотроповая кислота, 10% раствор. Готовят в день анализа из чистого препарата. Технический препарат можно очистить следующим образом. В круглодонную колбу вместимостью 1 л помещают 66 г технической хромотроповой кислоты и 500 мл 30% ацетата натрия. Смесь нагревают 30— 35 мин на кипящей водяной бане, затем прибавляют 5 г активированного или животного угля, перемешивают и фильтруют раствор горячим. К фильтрату, имеющему темно-коричневую окраску, приливают 7,5—10 мл насыщенного гидросульфита натрия (раствор хромотроповой кислоты должен стать желтым), подкисляют хлористоводородной кислотой пл. 1,19 г/см3 до кислой реакции по конго (переход окраски бумаги при pH 3—5 от красной до синей) и охлаждают до 15—20 °C. Выделившуюся хромотроповую кислоту отсасывают и промывают 50—75 мл 10% хлорида натрия. Отжатый продукт промывают еще 50 мл этанола и высушивают при 50—70 °С. Применяют свежеприготовленным.

11. Стандартные растворы метанола, а) Основной раствор. Содержание метанола (мг/мл) определяют гравиметрически, б) Рабочие растворы с содержанием от 0,1 до 10 мг/л метанола готовят соответствующим разбавлением основного. Применяют свежеприготовленными.

Ход определения. В отсутствие формальдегида. Берут 250 мл исследуемой воды, переносят в перегонную колбу и отгоняют 50 мл. При анализе сильнозагрязненных вод перегонку проводят после подкисления (3 мл серной кислоты пл. 1,84 г/см3) или подщелачивания (20 мл 30% гидроксида натрия) в зависимости от состава загрязняющих веществ.

Из полученного отгона отбирают 2,5 мл, переливают в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1 мл серной кислоты (1:3) и 0,5 мл 2% перманганата калия, встряхивают несколько раз (всегда одинаковое число раз) и оставляют на 10 мин.

В другую пробирку наливают 2,5 мл дистиллированной воды, прибавляют те же реактивы, что и в первую пробирку, а затем по каплям вливают сульфит натрия до обесцвечивания. После этого такое же количество капель сульфита натрия вводят в первую пробирку. К полученным в обеих пробирках бесцветным растворам приливают по 0,5 мл 10% хромотроповой кислоты и по 5 мл серной кислоты пл. 1,84 г/см3, помещают обе пробирки в кипящую водяную баню на 30 мин. Образуется окрашенное соединение. После охлаждения растворы помещают в кюветы ФЭК с толщиной поглощающего слоя 3 см. Измеряют светопоглощение первого раствора по отношению ко второму, пользуясь зелеными светофильтрами (λ 570 нм).

Концентрацию метанола (мг/л) находят по калибровочному графику или визуально по интенсивности окраски пробы и шкалы стандартных растворов.

Калибровочный график. В перегонный аппарат помещают 250 мл рабочих стандартных растворов с содержанием метанола от 0,1 до 10 мг/л, отгоняют 50 мл, отбирают из них 2,5 мл и продолжают, как при анализе пробы. Фотометрируют и строят калибровочный график в координатах оптическая плотность — концентрация метанола (мг/л).

В присутствии формальдегида (более 0,5 мг/л). К отобранной порции воды приливают 10 мл 10% нитрата серебра, 20 мл 30% гидроксида натрия и кипятят с обратным холодильником 30 мин. Формальдегид при этом окисляется, фенолы переходят в феноляты, сульфиды превращаются в сульфид серебра. Затем из полученного раствора отгоняют метанол и далее проводят определение, как указано выше.

Если вода содержит большое количество органических оснований, то необходима еще одна отгонка из кислой среды.