Пиридин в воде водоемов

18.09.2016
Предельно допустимая концентрация пиридина в воде водоемов 0,2 мг/л, лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.

Определение с анилином


Принцип метода. Метод основан на способности пиридина реагировать с бромцианом до глютакондиальдегида, который с анилином образует соединение интенсивного желтого цвета.

Предел обнаружения по варианту А 0,003 мг/л, по варианту Б 0,1 мг/л пиридина. Диапазон измеряемых количеств в пробе по варианту А 0,003—0,3 мг, по варианту В 0,01—0,3 мг. Определению мешают а-нафтиламин и фурфурол.

Реактивы. 1. Гидроксид натрия, 10% раствор.

2. Хлористоводородная кислота, 0,1 н. раствор.

3. Фенолфталеин, 0,5% раствор.

4. Ацетат натрия, 10% раствор.

5. Цианид или роданид калия, 5% раствор.

6. Бром, раствор в 10% бромиде калия. В 100 мл 10% бромида калия растворяют 4,5 мл брома. В 1 мл этого раствора прибавляют 1 мл 5% цианида или роданида калия. Если раствор не обесцветился, то бромный реактив соответственно разбавляют. Работают под тягой.

7. Ацетон.

8. Анилин, насыщенный водный раствор. Свежеперегнанный анилин (температура кипения 184 °С) смешивают с дистиллированной водой (1:2) и смесь хорошо встряхивают в течение 10 мин. Используют верхний водный слой.

9. Винная кислота, 0,1 н. раствор. Растворяют 7,5 г винной кислоты в дистиллированной воде и разбавляют до 100 мл.

10. Изоамиловый спирт, не содержащий пиридина и фурфурола. При необходимости пиридин удаляют из изоамилового спирта следующим образом. К 5 объемам спирта прибавляют 1 объем 5% серной кислоты и смесь хорошо встряхивают. Потом удаляют водный слой и промывают спирт несколько раз дистиллированной водой. Для удаления фурфурола изоамиловый спирт обрабатывают насыщенным водным раствором гидросульфита (бисульфита) натрия и перемешивают встряхиванием. Водный слой отделяют, промывают изоамиловый спирт дистиллированной водой, подкисленной серной кислотой, и кипятят с обратным холодильником для удаления диоксида серы. Затем снова промывают дистиллированной водой. Это повторяют 2 раза. Очищенный изоамиловый спирт высушивают прокаленным карбонатом калия и потом отгоняют. Собирают фракцию с температурой кипения 128—132 °С.

Перед использованием проверяют чистоту изоамилового спирта. После прибавления растворов бромциана и анилина слой спирта в течение 3 ч должен остаться бесцветным.

11. Бромциан, раствор в изоамиловом спирте. В делительную воронку вместимостью 150 мл помещают 40 мл насыщенной бромной воды и постепенно прибавляют 5% цианид (или роданид) калия до исчезновения желтой окраски. Затем приливают 10—15 мл изоамилового спирта и смесь встряхивают, при этом бромциан переходит в слой изоамилового опирта. После разделения слоев изоамиловый спирт переносят в склянку, снабженную притертой пробкой (бромциан — сильный яд, работу проводить в вытяжном шкафу с хорошей вентиляцией!).

12. Стандартные растворы пиридина, а) Основной раствор. Пиридин высушивают прокаленным карбонатом калия, прибавляя его по частям до тех пор, пока он не перестанет растекаться. Потом пиридин выдерживают в течение 3—4 дней в эксикаторе над предварительно прокаленным оксидом бария и перегоняют. Собирают фракцию с температурой кипения 114—116°С. Взвешивают около 0,5 мл обработанного пиридина, растворяют в воде и доводят дистиллированной водой до 1 л. Рассчитывают точное содержание пиридина в миллиграммах на 1 мл. б) Рабочий раствор. Отмеривают такой объем основного раствора, чтобы в нем содержалось 3 мг пиридина, и разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Применяют всегда свежеприготовленным. В 1 мл содержится 0,003 мг пиридина.

Ход определения. Вариант А. В колбу для перегонки помещают 100 мл натуральной или разбавленной пробы, содержащие 0,003—0,3 мг пиридина, и стеклянные шарики, собирают аппарат и через капельную воронку прибавляют 10 мл 10% гидроксида натрия. Отгоняют приблизительно 70 мл, дистиллят переливают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Если дистиллят имеет щелочную реакцию с 0,5% фенолфталеином, то определяют количество 0,1 н. хлористоводородной кислоты, необходимое на титрование 30 мл дистиллята в присутствии фенолфталеина. В мерную колбу вместимостью 50 мл наливают 30 мл дистиллята, прибавляют найденное количество 0,1 н. хлористоводородной кислоты (pH раствора в мерной колбе станет равным 8,2), 5 мл 10 % ацетата натрия, 1 мл 5% цианида или роданида калия, а после перемешивания 1 мл брома. Если после перемешивания проба сохраняет желтый цвет, то по каплям наливают 5% цианид или роданид калия до обесцвечивания. Через 2 мин после добавления брома приливают 5 мл ацетона и содержимое перемешивают. Через 1 мин вливают 2 мл раствора анилина и доводят до метки дистиллированной водой. Затем колбу помещают в водяную баню при 20 °C и не позже чем через 20—25 мин после прибавления последнего реактива измеряют оптическую плотность при синем светофильтре (λ 450 нм) в кюветах с толщиной оптического слоя 2 см по отношению к дистиллированной воде, проведенной через весь анализ.

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

Калибровочный график. В мерные колбы вместимостью 50 мл помещают 0—0,5—1—5—10—20—30 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует концентрациям пиридина 0—0,05—0,1—0,5—1—2—3 мг/л. Доводят до 30 мл дистиллированной водой, обрабатывают, как пробу, фотометрируют и строят калибровочный график в координатах оптическая плотность — концентрация пиридина (мг/л).

Ход определения. Вариант Б. В колбу для перегонки отмеривают 100 мл первоначальной или разбавленной пробы, содержащей от 0,01 до 0,3 мг пиридина. Перегонку проводят так же, как в варианте А. Дистиллят разбавляют дистиллированной водой до 100 мл.

Если дистиллят имеет щелочную реакцию с фенолфталеином, то определяют количество 0,1 н. винной кислоты, расходуемой на титрование 20 мл дистиллята в присутствии фенолфталеина. В делительную воронку на 100—150 мл наливают 50 мл дистиллята, прибавляют необходимое для нейтрализации количество 0,1 н, винной кислоты (pH раствора в делительной воронке становится равным 8,2), затем 2,5 мл бромциана в изоамиловом спирте и смесь встряхивают. Наливают 2,5 мл анилина, встряхивают в течение 2—3 мин и дают постоять 15—20 мин. Затем приливают 7,5 мл изоамилового спирта, снова встряхивают и дают слоям разделиться. После этого водный слой сливают и сухой пипеткой переносят спиртовой экстракт в кюветы с толщиной оптического слоя 2 см. Измеряют оптическую плотность при синем светофильтре (λ 450 нм) по отношению к растворителю, полученному при проведении анализа с дистиллированной водой.

Концентрацию пиридина находят по калибровочному графику или визуально по интенсивности окраски пробы и шкалы стандартных растворов.

Калибровочный график. В ряд делительных воронок вносят 0—1—2—10—20—30—40—50 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует концентрациям пиридина 0—0,06—0,12—0,6—1,2—1,8—2,4—3 мг/л. Доводят дистиллированной водой до 50 мл, обрабатывают, как пробу, и строят калибровочный график в координатах оптическая плотность — концентрация пиридина (мг/л).

Определение с барбитуровой кислотой


Принцип метода. Реагируя с хлорцианом, пиридин образует глутаконовый альдегид, который с барбитуровой кислотой дает соединение сине-фиолетового цвета. Хлорциан получается в процессе анализа из цианида и хлорамина Т. Проведению анализа мешают те же вещества, что и при определении с анилином.

Предел обнаружения 0,02 мг/л пиридина.

Реактивы. 1. Гидроксид натрия, 10% раствор.

2. Хлористоводородная кислота, 0,1 н. раствор.

3. Цианид или роданид калия, 1 % раствор.

4. Хлорамин Т, 1 % раствор.

5. Барбитуровая кислота, 0,1% раствор.

6. Стандартные растворы пиридина. Рабочий стандартный раствор готовят с содержанием пиридина 0,001 мг/мл.

Ход определения. В колбу для перегонки помещают 100 мл исследуемой воды или разбавляют ее так, чтобы в ней содержалось 0,002—0,08 мг пиридина. Затем проводят отгонку, как в предыдущем методе, и отгон доводят в мерной колбе до 100 мл.

В коническую колбу на 50 мл, снабженную притертой пробкой, вносят последовательно 2 мл 0,1 н. хлористоводородной кислоты, 1 мл 1 % цианида или роданида калия, 5 мл 1 % хлорамина T и 5 мл полученного отгона. Смесь перемешивают, закрывают колбу пробкой, дают постоять 5 мин, прибавляют 10 мл 0,1% барбитуровой кислоты и через 2 ч измеряют оптическую плотность при желтом светофильтре (А, 584 нм) в кюветах с толщиной оптического слоя 5 см по отношению к дистиллированной воде, в которую добавлены все реактивы.

Содержание пиридина (мкг) находят по калибровочному графику или визуально по интенсивности окраски пробы и шкалы стандартных растворов.

Калибровочный график. Отбирают 0—0,1—0,5—1—3—5 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует содержанию пиридина 0—0,1—0,5—1—3—5 мкг. Разбавляют дистиллированной водой до 5 мл и анализируют как пробу. Фотометрируют и строят калибровочный график в координатах оптическая плотность — содержание пиридина (мкг).

Концентрацию пиридина (мг/л) рассчитывают по формуле:

Х = А/V,


где А — количество пиридина, найденное по калибровочному графику, мкг; V — объем пробы, взятой для анализа, мл.