CS237054B1

CS237054B1 - Způsob stanovení dusíkatých zásad ve vodách

Info

Publication number: CS237054B1
Application number: CS831062A
Authority: CS
Inventors: Jan Novorocik; Marta Novorocikova; Danuse Palacka
Original assignee: Jan Novorocik; Marta Novorocikova; Danuse Palacka
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1983-02-17
Publication date: 1985-06-13
Also published as: CS106283A1

Abstract

Vynález řeší zúůsob stanovení dusíkatých zásad ve vodách, obsahujících.tyto látky v koncentracích do 10“2g. 1“ za současné přítomnosti aromatických a alifatických uhlovodíkůj fenolů a jejich degradačních produktu, chromatografickou analýzou. Jeho podstatou je, že se vzorek analyzované vody okyselí minerální kyselinou rozpustnou ve vodě do pH = 2 a nechá se protéci objemovou rychlostí 1,0 až 4,0 . 10“° m? . s ”■*· přes systém sériově zapojených miksokolonek' s náplní sulfonového kopolymeru styrenu a divinylbenzenu o zrnění 0,05 až 0,15 · 1θ "3m. Dusíkaté látky se uvolní vodným roztokem hydroxidu amonného o koncentraci 20 až 26 % hmot. eluují se metanolem a ěluát se po přidání vnitřního standartu chromatograficky analyzuje.

Description

Způsob stanovení dusíkatých zásad ve vodách

Vynález řeší zúůsob stanovení dusíkatých zásad ve vodách, obsahujících.tyto látky v koncentracích do 10“²g. 1“ za současné přítomnosti aromatických a alifatických uhlovodíkůj fenolů a jejich degradačních produktu, chromatografickou analýzou. Jeho podstatou je, že se vzorek analyzované vody okyselí minerální kyselinou rozpustnou ve vodě do pH = 2 a nechá se protéci objemovou rychlostí 1,0 až 4,0 . 10“° m? . s ”*· přes systém sériově zapojených miksokolonek' s náplní sulfonového kopolymeru styrenu a divinylbenzenu o zrnění 0,05 až 0,15 · 1θ 3m. Dusíkaté látky se uvolní vodným roztokem hydroxidu amonného o koncentraci 20 až 26 % hmot. eluují se metanolem a ěluát se po přidání vnitřního standartu chromatograficky analyzuje.

(51) Int Cl.’

G Ol N 30/02

237 054

- 1237 054

Vynález řeší způsob stanovení dusíkatých zásad ve vodácla, -2-1 obsahujících tyto látky v koncentracích do 10 g.l za současná přítomnosti aromatických a alifatických uhlovodíků, fenolů a jejich degradačních produktů, chronatografickou analýzou.

Průmyslová odpadní vody zejména z kokeoehemickýeh podniků a plynáren obsahují proměnlivá množství dusíkatých zásad, reprezentovaných předevšín pyridinem, iseehinolinem, chinolinea, anilinem a jejich alkylhomolegy. Vyšší koncentrace těchto látek ve vodáeh lze stanovit potenciemetrickou titrací sumárně jako pyridin, tato metoda však neumožňuje stanovení množství jednotlivých složek, rovněž nelze takto bez předchozího zakoncentrování zahuštěním stanovit koncentrace dusíkatých látek pod 10“^ g.l**\ Při zahušťování vzorku navíc dochází k částečným ztrátám dusíkatých zásad vlivem jejich těkání. Dostupná literatura poskytuje velmi málo informací o možnostech předkoncentrování dusíkatých zásad z odpadních vod a následující chromatografií plyn - kapalina. Je popsána možnost stanovit tyto látky přímým nástřikem vody na ehromatografickou kolonu bez předchozí předkoncentrace, avšak pouze u koncentrací nad 400 mg · l“¹. Nižší koncentrace mohou být tímto způsobem stanoveny jen po jejich předchozím zakoncentrování z velkého objemu vody bučí na tuhý sorbent, nebo do organická kapaliny pokud možno minimálně mísitelná s vodou. Neuspěly ani pokusy o předkoncentraci organických látek, mimo jiná i pyridinu, na divinylbenzen-styrenovém kopolymerú s následující plynovou chromatografií na Chromosorbu 102, neboť při koncentraci pyridinu 50 až 500 mg . 1^ bylo dosaženo velmi nía* ká vratnosti v oblasti 10 %, což znesnadňuje a znepřesňuje analýzu. Rovněž při pokusech o extrakci dusíkatých zásad z odpadních vod chloroformem, 1,2-dichloretanem a dietyleterem byl konstatován velmi nízký stupeň extrakce, a tedy předkoncentrování

- 2 237 054 organických zásad do organického rozpouštědla, cež analýzu ztěžuje a činí ji nepřesnou. Dosavadními známými postupy nelze při koncentracích organických zásad ve vodách pod 400 mg · l”* provést zakoneentrování dusíkatých zásad s dostatečnou účinností, což je dáno jejich polaritou a poměrně dohrou rozpustností ve vodě a ve většině případů i přítommostí dalších organických látek. Důsledkem je, že při plynověchromatografleká analýze extraktu je získán zkreslený záznam /komplikovaný navíc přítomnosti píků aromatických uhlovodíků eluujíeích v některých případech společně s dusíkatými zásadami/ vedoucí k nepřesným a nesprávným výsledkům stanovení množství těchto látek.

Tyto nedostatky odstraňuje způsob stanovení množství dusíkatých zásad podle vynálezu. Jeho podstatou jo, že se vzorek analyzovaná vody okyselí minerální kyselinou rozpustnou ve vodě do pH » 2 a nechá se protéci objemovou rychlostí 1,0 až 4,0 ·

1 .10** m . s přes systém sériově zapojených mikrokolonek s náplní sulfonovaného kopolymeru styrenu a divinylbenzonu o zrnění 0,05 až 0,15 · 10~³ _a. Dusíkaté látky se uvolní vodným roztokem hydroxidu amonného o koncentraci 20 až 26 &f~eluují se metanolem a eluát se po přidání vnitřního standardu ehromatograficky analyzuje.

Výhodou tohoto způsobu stanovení je zvýšená přesnost analýzy, nenáročnost sorpčního systému pokud jde o použitý sorbent a konstrukci zařízení. Na pracovištích v průmyslových a vodohospodářských organizacích je možno podstatně zvýšit četnost stanovení jednotlivých dusíkatých zásad i jejich celkový obsah * 237 054

Byly stanoveny tyto koncentrace dusíkatých zásad v g.l¹ x 10³: pyridin 0,55} 2-methylpyridin 0,54} 3-methylpyridin 0,52} 4-metrhylpyridin 0,51} 2,5-dimethylpyridin 0,52} 2,6-dimethylpyridin 0,53} 3,4-dimethylpyridin 0,52; 2,4,6-trimethylpyridin 0,52} 2,3,5-trimethylpyridin 0,53} 2,3,4-trimethylpyridin 0,52} ehinelin 0,52} isoehinolin 0,52 a anilin 0,50.

Příklad 3

Katexová pryskyřice uvedená v příkladu 1 o změní 0,05 až 0,10 · . 1O“³ bi se nejprve podrobí extrakci methanelem na Soxhletevě

- 3 237 054 pryskyřic® extrahován® v Sexhletově přístroji methanolem po dobu 8 hod. a nakonec promyta čtyřnásobným objemem destilovaná vody· Suspenzí iomaxa v destilovaná vodě se naplní systám dvou sárievě zapojených mikrokolonek /každá objem cca 2 x 10^ m^/, z nichž první je hlavní a druhá pojistná· Obě kolonky jsou spojeny zábrusem, nad nímž je zatavena porézní frita· Naplněným systémem mikrokolonek se pod tlakem inertního plynu nechá prokapat postupně 10 ml destilovaná vody, 2 až 3 al 4M HCI a opět 10 ml destilovaná vody· Stejnou rychlostí se systémem nechá prokapat 200 ml destilovaná vody, do níž byly postupně v koncentraci 0,6 x 10~³ g.l”¹ přidány tyto dusíkatá zásady: pyridin, 2-methyl-, 3-methyl- a 4-methylpyridin, 2,5-, 2,6- a 3,4-dimethylpyridin, 2,4,6-, 2,3,5- a 2,3,4-trimethylpyridin, ehinolin, isochinolin a anilin. Zákontaminováná voda byla před analýzou okyselena 36,5 %-ní kyselinou chlorovodíkovou p.a. na pH « 2.

Fo přesátí analyzované vody se dvojice mikrokolonek rozpojí a zachycená dusíkatá zásady se uvolní 1 ml 25 %-ního roztoku hydroxidu amonného p.a·, eluují se 2 až 5 ml methanolu p»a· a analyzují kapilární chromatografií plyn - kapalina jednak bez a jednak se standardním přídavkem /např· 2,3- nebo 2,4-dimethylpyridin/ na skleněná kapilární koloně o dálce 15 m smočená ETAP nebo jinou zakotvenou fází· Vyhodnocením ehromatografickáho záznamu byla experimentálně nalezena sumární koncentrace věech dusíkatých zásad 6,9 x 10”³ g*l”\ což je 88,5 % celkového množství látek, jímž byla analyzovaná voda zkontaminevána· Experimentálně byly zjištěny tyto koncentrace dusíkatých zásad v <·Γ~?χ 10”^ pyridin 0,56; 2-aethylpyridin 0,54; 3-methylpyridin #»52; 4-methylpyridin 0,53» 2,5-dimethylpyridin 0,52; 2,6-dimethylpyridin 0,53; 3,4-dime thylpyridin 0,54; 2,4,6-triaethylpyridin 0,52; 2,3,5-trimethylpyridin 0,53; 2,3,4-trimethylpyridin 0,52; chinelin 0,55» isochinolin 0,54 a anilin 0,50.

Příklad 2

Postupem uvedeným v příkladu 1 s tím rozdílem, že místo HCI se použije HgSO^ stejná koncentrace, se analyzuje 200 ml destilovaná vody, do níž byly postupně v koncentraci 0,6 x to^-4 e.lpřidány dusíkatá zásady uvedená v přikladu 1· Experimentálně nalezená sumární koncentrace dusíkatých zásad je 6,8 x 10“\ což je 87,2 % celkového množství, jímž byla voda zkontaminována·

237 054

Byly stanoveny tyto koncentrace dusíkatých zásad v g.l x 10 .

pyridin 0,55} 2-nethylpyridin 0,54} 3-methylpyridin 0,52} 4-msthylpyridin 0,51} 2,5-dimethylpyridin 0,52} 2,6-dimsthylpyridin

0,53} 3,4-disaethylpyridin 0,52} 2,4,6-tri»·thylpyridin 0,52}

2,3>5-trimethylpyridin 0,53} 2,3,4-trimethylpyridin 0,52} skinelin 0,52} isoehinolin 0,52 a anilin 0,50.

Příklad 3

Katexová pryskyřice uvedená v příkladu 1 o zrněni 0,05 až 0,10 . • 10³ _{m 8e} nejprve podrobí extrakci methanelem na Soxhletevě přístroji po dobu 8 hod. a potekše zbaví zbývajících neSistet trojím opakovaným rozmícháním s dvojnásobným objemem roztoků uvedených v příkladu 1 · Postupem uvedeným v příkladu 1 s tím rozdílem, že místo HCl se použije ^3^4 stejná koncentrace a že pro uvolnění dusíkatých zásad se použije roztoku hydroxidu amonného o koncentraci 20 %, se analyzuje 200 ml destilovaná vody zkontaminovaně dusíkatými zásadami stejným způsobem jako v příkladu 1j obsahující navíc 0,4 x 10³ g fenolu, 0,3 x 10³ g p-kresolu, 0,2 x 10³ g 2.5-xylenolu, 0,2 x IO³ g benzenu, 0,2 x 10³g toluenu, 0,3 x 10³ g p-xylenu, 015 x 10³ g naftalonu a 0,1 x x 10³ g 1-methylnaftalenu. Experimentálně nalezená sumární kono -1 centrace dusíkatých zásad je 6,9 x 10 g.l , což je 88,5 % celkového množství těchto látek. Chromatograficky byly nalezeny tyto koncentrace dusíkatých zásad v g.l' x 10³: pyridin 0,54} 2-methylpyridin 0,54} 3-methylpyridin 0,53} 4-methylpyridin 0,53} 2,5-dimethylpyridin 0,56} 2,6-dimethylpyridin 0,54} 2,3,5-trimethylpyridin 0,55} 2,3,4-trimethylpyridin 0,52} chinolin 0,53} isoehinolin 0,52 a anilin 0,50.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

237 054

Způsob stanovení dusíkatých zásad ve vodách, obsahujících tyto látky v koncentracích do 10” g · 1“ za současné přítomnosti aromatických a alifatických uhlovodíků, fenolů a jejich degradačních produktů, chromátografickou analýzou, vyznačující se tím, že se vzorek analyzované vody okyselí minerální kyselinou rozpustnou ve vodě do pH = 2, nechá se protéci objemovou rychlostí 1,0 až 4,0 . 10“ nr · s“ přes systém sériově zápoje ných mikrokolonek s náplní sulfonovaného kopolymeru styrenu a divinylbenzenu o zrnění 0,05 až 0,15 · 10”^ m, dusíkaté látky se uvolní vodným roztokem hydroxidu amonného o koncentraci 20 až 26 S^eiuují se metanolem a eluát se po přidání vnitřního standardu chromatograficky analyzuje.