Циклогексанон в воде водоемов

24.09.2016
Предельно допустимая концентрация циклогексанона в воде водоемов 0,2 мг/л, лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.

Спектрофотометрическое определение в инфракрасной области спектра


Принцип метода. Метод основан на измерении интенсивности поглощения циклогексанона в инфракрасной области спектра при длине волны 5,91 мкм (волновое число 1715 см-1), обусловленной структурной группой C = O в молекуле вещества.

Предел обнаружения 0,1 мг/л. Определению не мешают капролактам, циклогексанол, циклогексаноноксим, формальдегид, метанол, анилин, бензол, нитробензол, фенол.

Аппаратура. 1. Инфракрасный спектрофотометр, призма NaCl, окошки кювет KBr, стаканчики кювет с толщиной поглощающего слоя 0,5 и 1 см.

Реактивы. 1. Тетрахлорид углерода х. ч. или перегнанный.

2. Хлорид натрия.

3. Стандартные растворы циклогексанона. а) Основной раствор. Содержание циклогексанона (мг/мл) определяют гравиметрически. Для этого в мерную колбу на 25 мл вливают 10—15 мл дистиллированной воды и взвешивают, затем прибавляют 0,1—0,15 мл циклогексанона и снова взвешивают. По разности результатов находят количество внесенного вещества (мг), доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и рассчитывают его содержание в миллиграммах на 1 мл. б) Рабочий раствор с содержанием циклогексанона 0,1 мг/мл. Отбирают такой объем основного раствора, в котором содержится 10 мг вещества, помещают его в мерную колбу вместимостью 100 мл и разбавляют до метки дистиллированной водой. Применяют свежеприготовленным.

Ход определения. При исследовании воды с содержанием циклогексанона не более 10 мг/л берут для определения 500 мл воды, помещают в перегонный аппарат, нагревают до кипения и отгоняют 100 мл воды. Циклогексанон при этом перегоняется полностью. Дистиллят насыщают хлоридом натрия, переносят в делительную воронку, добавляют 10 мл тетрахлорида углерода и экстрагируют 10 мин. После отстаивания нижний слой через сухой беззольный бумажный фильтр сливают в сухую пробирку. Часть полученного раствора циклогексанона в тетрахлориде углерода переносят в кювету с окошками из бромида калия толщиной слоя 1 см и записывают спектр при отсчетах барабана, соответствующих длинам волн 5,5—6,5 мкм.

Холостую пробу для записи спектра готовят следующим образом: 100 мл дистиллированной воды насыщают хлоридом натрия, переливают в делительную воронку, вносят 10 мл тетрахлорида углерода и экстрагируют 10 мин. После отстаивания нижний слой сливают через сухой фильтр в сухую пробирку и используют в качестве холостой пробы.

По записи спектра определяют процент светопропускания и рассчитывают оптическую плотность по формуле:

D = lg 100/1,


где D — оптическая плотность, I — процент светопропускания.

Рассчитав оптическую плотность по калибровочному графику, определяют концентрацию циклогексанона (мг/л).

При содержании циклогексанона более 5 мг/л можно применять при записи спектра стаканчик с толщиной оптического слоя 0,5 см, а при содержании более 10 мг/л следует брать меньший объем пробы, чтобы концентрация циклогексанона не превышала 5 мг/л.

Растворы циклогексанона в тетрахлориде углерода после экстракции длительное время стабильны.

Калибровочный график. Отбирают 0,5—I—2,5—5—10—25 мл стандартного раствора, что соответствует концентрации циклогексанона 0,1—0,2—0,5—1—2—5 мг/л, разбавляют дистиллированной водой до объема 500 мл. Помещают в перегонный аппарат и продолжают, как описано в ходе определения. Запись спектра проводят при тех же параметрах прибора и в тех же кюветах, что и пробы. Определяют процент светопропускания и рассчитывают оптическую плотность для каждой концентрации. Строят калибровочный график в координатах оптическая плотность — концентрация циклогексанона (мг/л).

Определение с Аш-кислотой


Принцип метода. Метод основан на образовании азокрасителя с солью диазония Аш-кислоты (1-нафтиламин-8-окси-3,6-дисульфокислоты). Интенсивность окраски пропорциональна содержанию циклогексанона.

Предел обнаружения 0,2 мг/л достигается предварительным концентрированием дистилляцией. Определению циклогексанона не мешает одновременное присутствие капролактама, бензола, нитробензола, циклогексанона, нитроциклогексана, а также анилина до 0,5 мг/л, фенола и метанола до 1 мг/л, формальдегида до 5 мг/л, циклогексанола и оксима циклогексанона до 1 мг/л.

Реактивы. 1. Аш-кислота, 0,25 % раствор. Растворяют 50 мг однозамещенной натриевой соли Аш-кислоты в 20 мл 0,05 н. серной кислоты. Применяют свежеприготовленным.

2. Нитрит натрия, 1 % раствор.

3. Гексаметилентетрамин (уротропин), 20 % раствор.

4. Гидроксид натрия, 20 % раствор.

5. Дисульфит (пиросульфит, метабисульфит) натрия, 2 % раствор. Применяют свежеприготовленным.

6. Стандартный раствор циклогексанона с содержанием 0,1 мг/мл. Применяют свежеприготовленным.

Ход определения. Берут 250 мл исследуемой воды, помещают в перегонный аппарат, нагревают до кипения и отгоняют 50 мл, циклогексанон при этом перегоняется. Из полученного дистиллята отбирают 10 мл, переносят в мерную колбу на 100 мл и последовательно приливают, тщательно перемешивая после добавления каждого реактива, по 0,2 мл растворов Аш-кислоты, уротропина, нитрита натрия, метабисульфита натрия и гидроксида натрия. Следует строго соблюдать порядок прибавления реактивов.

Через 5 мин разбавляют раствор дистиллированной водой до метки, перемешивают и через 10 мин определяют оптическую плотность раствора в кюветах с толщиной оптического слоя 5 см при зеленом светофильтре (λ 540 нм) по отношению к дистиллированной воде, в которую добавлены все реактивы.

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

Калибровочный график. Отбирают 0—0,5—1—2—4—5— 10 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует содержанию циклогексанона 0—5—10—20—40—50—100 мкг, разбавляют дистиллированной водой до 250 мл, отгоняют 50 мл. Из полученного дистиллята отбирают 10 мл и продолжают анализ, как указано в ходе определения. Фотометрируют и строят калибровочный график в координатах оптическая плотность — содержание циклогексанона (мкг).

Концентрацию циклогексанона (мг/л) рассчитывают по формуле:

X = A*V2/V1*V3,


где А — содержание циклогексанона, найденное по калибровочному графику или визуально по интенсивности окраски пробы и шкалы стандартных растворов, мкг; V1 — объем аликвотной части дистиллята, взятый для анализа, мл; V2 — общий объем полученного дистиллята, мл; V3 — объем пробы воды, взятой для анализа, мл.