SU1087885A1

SU1087885A1 - Method of determination of organic substances in sewage of alumina production

Info

Publication number: SU1087885A1
Application number: SU823411987A
Authority: SU
Inventors: Олег Борисович Максимов; Наталья Петровна Красовская; Надежда Ивановна Кулеш; Лара Владимировна Бунчук; Альбина Ивановна Ардашева; Моисей Маркович Гольдман
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Металлургии И Обогащения Ан Казсср
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1982-03-25
Publication date: 1984-04-23

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий подкисление анализируемой пробы, до рН I минеральной кислотой, экстракцию органическим растворителем ,удалеиие растворител из эк трактд, сушку экстракта и взвешивание полученного остатка., отличающийс тем, что, с целью повышени точности способа и обеспечени определени содержани низкомолекул рных нелетучих соединений, анализируемую пробу подкисл ют до рН I серной кислотой, ввод т в под-кисленный раствор 9-11%-ный избыток серной кислоты,экстрагируют метилэтилкет .оном, удал ют метилэтилкетон из экстракта, высуптвают экстракт, взвешивают остаток, раствор ют его в метилэтилкетоне, приливают при перемешивании полученный раствор к эфиру или хлороформу, при соотношении объемов раствора и растворител 1:10 - 15, фильтруют выделившийс осадок, промывают его эфиром, высушивают и взвешивают. Об 00 ОО елMETHOD FOR DETERMINING ORGANIC SUBSTANCES IN THE WASTE OF THE ALUMINUM PRODUCTION, including acidification of the sample being analyzed, to pH I with mineral acid, extraction with an organic solvent, removal of the solvent from ecstatd, drying of the extract and weighing the resulting residue. ensuring the determination of low molecular weight non-volatile compounds, the analyzed sample is acidified to pH I with sulfuric acid, introduced into the acidic solution a 9-11% excess of sulfuric acid extract the methyl ethyl ketone, remove the methyl ethyl ketone from the extract, extract the extract, weigh the residue, dissolve it in methyl ethyl ketone, pour the resulting solution to ether or chloroform with stirring, with a ratio of solvent and solvent volumes 1: 10, filter the precipitated precipitate washed with ether, dried and weighed. About 00 oo ate

Description

Изобретение относитс к аналитической химии, в частности к способам определени органических веществ в сточных водах, и может использоватьс в качестве метода контрол за составом технологических сточных вод.The invention relates to analytical chemistry, in particular to methods for the determination of organic matter in wastewater, and can be used as a method for controlling the composition of process wastewater.

Известен способ опредепени органических веществ в воде, основанный на методе экстракции соде1 ва1чихс в воде органических веществ различными растворител ми с последующим разделением полученного экстрак .та на фракции и определением, с привлечением различных методов анализ а веществ, вход щих в состав фракции СО.A known method for the determination of organic substances in water is based on the method of extracting organic substances in water by organic substances with various solvents, followed by separation of the resulting extract into fractions and determination, using various methods, analyzing and analyzing the substances in the CO fraction.

Недостатком способа вл етс его сложность, обусловленна многостадийностью проведени анализа, что в свою очередь приводит к снижению точности определени в результате потери части веществ на стади х предварителько Г обработки и фракционировани .The disadvantage of this method is its complexity, due to the multistage analysis, which in turn leads to a decrease in the accuracy of determination as a result of the loss of part of the substances at the stages of preliminary processing and fractionation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс способ определени содержани органических веще .: тв в сточных водах, путем подкислени анализируемой пробы до рН 1 минеральной фосфорной кислотой экстракции органических веществ из подкисленного раствора эфиром, удалени эфира экстракта, сушки экстракта и взвешивани полученного остатка С 2J.The closest to the technical essence and the achieved effect of the invention is a method for determining the content of organic substances.: TV in wastewater, by acidifying the analyzed sample to pH 1 with mineral phosphoric acid, extracting organic substances from the acidified solution with ether, removing the ether of the extract, drying the extract and weighing the residue obtained With 2J.

Недостатками известного способа вл ютс мала точность определени высокомолекул рных соединений, что снижает и общую точность метода , а также отсутствие возможности определени содержани низкомолекул рных нелетучих соединений.The disadvantages of this method are the low accuracy of the determination of high-molecular compounds, which reduces the overall accuracy of the method, as well as the inability to determine the content of low-molecular non-volatile compounds.

Цель изобретени - повышение точности способа и обеспечение определени содержани низкомолекул рных нелетучих соединений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the method and to provide a determination of the content of low molecular weight non-volatile compounds.

По1ставленна цель достигаетс тем, что согласно способу определени органических веществ в сточных водах глиноземного производства анализируемую пробу подкисл ют до рН 1 серной кислотой, ввод т в подкисленный раствор 9-11%-ный избыток серной кислоты, экстрагируют метилэтилкетоном , удал ют мртнлэтилкетон из экстракта, )..-зкт экстракт взвегтир ют 1ст.ч 1;.к , рлстпор ют егоThe goal is achieved in that according to the method of determining organic substances in the waste water of alumina production, the analyzed sample is acidified to pH 1 with sulfuric acid, 9-11% excess sulfuric acid is added to the acidified solution, extracted with methyl ethyl ketone, and the ethyl ketone is extracted from the extract, ) ..- this extract extracts 1st Part.h 1;. to, it is

в метнпэтилкетоне, приливают при перемешивании полученный раствор к эфиру или хлороформу, при соотношении объемов раствора и растворител 1:10-15, фильтруют выделившийс осадок, промьшают его эфиром, высушивают и взвешивают.in metpethyl ketone, the resulting solution is poured with stirring to ether or chloroform, with a ratio of solution and solvent volumes of 1: 10-15, the precipitate is filtered, rinsed with ether, dried and weighed.

Определение органических веществ в сточных водах провод т следующим образом.The determination of organic matter in the wastewater is carried out as follows.

50 МП анализируемого технологического раствора подкисл ют 30%-ной серной кислотой до рН 1,осуществл ют ввод 9-11%-ного избытка кислоты. После растворени солей к теплому раствору (t / 40°С) добавл ют 100 м метилэтилкетона (МЭК) и провод т экстракцию в делительной воронке (3-4 раза).The 50 MP of the analyzed process solution is acidified with 30% sulfuric acid to pH 1, and a 9-11% excess of acid is added. After dissolving the salts, 100 m of methyl ethyl ketone (MEK) is added to the warm solution (t / 40 ° C) and extraction is carried out in a separatory funnel (3-4 times).

Объединенный экстракт промывают небольшой порцией насыщенного радтвора сульфата натри i Промывной раствор вьтускают из воронки, нейтрализуют по индикатору до рН 1 IN раствором NaOH и вновь обрабатывают им экстра.ст, и так до полной отмывки следов серной кислоты, увлеченной растворителем. После сушки безводным сульфатом натри экстрагент отгон ют и остаток досушивают в вакууме до посто нного веса, который и определ ет всю сумму органических кислых веществ, включа так называемые фульвркислоты, кроме низкомолекул рных (уксусна , щавелева ) и . амфотерных (аминокислоты) соединений а налиэируемых отдельно.The combined extract is washed with a small portion of saturated sodium sulfate radium i. The washing solution is drawn out from the funnel, neutralized to pH 1 with IN solution of NaOH and re-treated with extra.st, and so on until complete washing of traces of sulfuric acid entrained with the solvent. After drying with anhydrous sodium sulfate, the extractant is distilled off and the residue is dried in vacuum to constant weight, which determines the entire amount of organic acidic substances, including the so-called fulvric acids, except for low molecular weight (acetic, oxalic) and. amphoteric (amino acid) compounds and available separately.

Высушенные кетонные экстракты раствор ют в небольшом объеме МЭК и выливают при перемешивании в 10-15кратный объем этилового эфира или хлороформа.1The dried ketone extracts are dissolved in a small volume of MEK and poured with stirring into a 10-15 fold volume of ethyl ether or chloroform.

После сто ни 12 ч выпавшие осадки отдел ют на воронке Шотта, промьгоают эфиром и высушивают в вакууме . Полученн5то серо-бурые осадки взвешивают и по разности весов суммарного экстракта и вьщеленной высокомолекул рной фракции определ ют содержание низкомолекул рных нелетучих соединений.After standing for 12 hours, the precipitated precipitates are separated on a Schott funnel, washed with ether, and dried in vacuo. The resulting gray-brown sediments are weighed and the content of low-molecular non-volatile compounds is determined by the difference in weights of the total extract and the lumped high molecular weight fraction.

Пример 1. 50 мл раствора, содержащего Na20 г/л и г/л, подкисл ют 30%-ной серной кислотой до рН 1 и затем ввод т 9%-ный ее избыток. После растворени солей к теплому раствору (t - ) приливают 100 мл М)К4 пропод т DKстракцин opr-ii«H4f(.-vH4 .:т1 п .ч(31 лительной воронке до получени бесцветного экстракта (3 раза). Объединенный экстракт промьгеают небольшой порцией сульфата натри . Промьшной раствор вьтускают из воро ки, нейтрализуют, по индикатору до рН IN раствором NaOH и вновь обрабатьтают им экстракт, и так до полной отмывки следов серной кислот увлеченной растворителем. После суш ки безводным сульфатом натри экстр гейт отгон ют, а осадок досупшвают в вакууме до посто нного веса, кото |)ый и определ ет вскг сумму i низкомол кул рных и высокомолекул рных проду тов распада гумусовых веществ. Дл анализируемого раствора содержание органических веществ составл ет 5,36 г/л. Дл вь|делени из суммарного экстракта высокомолекул рной фракции, ,соответствующеи природным фульвокис там,,провод т фракционирование полу ченного осадка. Раствор ют 0,2 г осадка в 5 мл МЭК и при перемешиваНИИ по капл м вливают их в 50 мл этилового эфира (отношение объемов раствор - эфир 1:10), После отстаивани в течение 12 ч выпавший осадок отдел ют нд воронк Шотта, промывают этиловым эфиром и высушивают в вакууме. Полученный серо-бурый осадок взвешивают. Вес осадкасоответствует содержанию высокомолекул рных веществ равному 0,84 г/л. Количество низкомолекул р ных продуктов определ ют по разност содержани в растворе суммарного экстракта и высокомолекул рной фрак ции: 5,36 - 0,84 4,52 г/л. Параллельное определение других органических веществ известными спо собами указывает, что в анализируемом растворе содержатс , г/л: летучие кислоты 1,17, щавелева кислота 0,86, углеводы 0,101, аминокислоты 0,251, что соответствует их общему сбдержанию 2,382 г/л, а с учетом высокомолекул рных и иизкомолекул р ных продуктов 5,36 г/л. Общее со .держание органических веществ в растворе соответствует концентрации 7,742 г/л. Пример 2. 30 мл раствора, содержащего Ы. -285 г/л и Al-Oj г/.1, подкисл ют 30%-ной серной кислоrini до рН 1 и затем ввод т о. избыток. 5 После растворени солей к теплому раствору (t /- ) приливают 100 мл МЭК, провод т экстракцию в делительной воронке (4 раза). Далее провод т все операции аналогично примеру Г, Вес суммарного экстракта соответствует содержанию органических веществ 8,36 г/л. 0,2 г осадка раствор ют в 10 мл МЭК и при перемешивании небольшими порци ми вливают в 150 мл зтилового эфира (отношение объемов 1:15). После вьщержки в течение 12 ч вьшавший осадок отдел ют на воронке Йотта, промывают этиловым эфиром и высушивают в вакууме. Серо-бурый осадок взвешивают. Вес осадка сЪответствует содержанию высокомолекул рных веществ в растворе 1,17 г/л. Общее содержание органических веществ в исследуемом растворе составл ет , г/л: летучие кислоты 1,7, щавелева кислота 1,27, углеводы 0,251, аминокислоты 1,250, органичес-г кие кислоты, экстрагируемые МЭК 8,36 или всего 12,85 г/л. Пример 3. 50 мл раствора, имеющего состав, аналогичный примеру 1,подкисл ют 30%-ной серной кислотой до рН 1 и затем ввод т 10%-ный ее избыток. Далее провод т все операции аналогично примерам 2 и 1, Содержание органических веществ, выделенных в экстракте, равно 5,35 г/л, концентраци низкомолкул рных веществ 4,55 г/л, а общее содержание органических вещест в 7,2 г/л. Пример 4,В 50 мл раствора, имеющего состав аналогичный примеру 2,подкисленного до рН 1, ввод т 10%-ный избыток кислоты и провод т все операции аналогично примеру 2, В результате анализа определено, что количество высоко- и ниэкомолекул рных соединений соответствует концентрации 8,56 г/л (из них 1,17 г/л высокомолекул рные соединени ) , а обща концентраци органических веществ 11,99 г/л. Пример 5.1л раствора, содержгицего i 135 г/л и ( г/л, подкисл ют 30%-ной cepHofi кислотой дЛ рН I, доблплпют 9%-иьп ее избыток и исчерш.т.чюшс экстрлгируют органические всцссм-па MIK. )кг.тракт промывают илсьшгмпп-.гм р стио;-).--сульфата натри , П1. бпчцм--:Example 1. 50 ml of a solution containing Na20 g / l and g / l are acidified with 30% sulfuric acid to pH 1 and then 9% excess thereof is added. After dissolving the salts, 100 ml of M) K4 is added to the warm solution (t -) of DKstraktsin opr-ii "H4f (.- vH4.: T1 p.p. (31 liters of funnel to obtain a colorless extract (3 times). The combined extract flushes a small portion of sodium sulfate. The dilute solution is drained from the stew, neutralized using an indicator to pH IN with NaOH solution and the extract is again treated, and so on until complete washing of the traces of sulfuric acid entrained with the solvent. the precipitate is reached in a vacuum to constant weight, to This determines the amount of low molecular weight and high molecular mass decomposition products of humic substances. For the analyzed solution the content of organic substances is 5.36 g / l. For dividing the total extract of the high molecular fraction, natural precipitates, the fractionation of the obtained precipitate is carried out. Dissolve 0.2 g of the precipitate in 5 ml of MEK and, under stirring, drop by drop in 50 ml of ethyl ether (the ratio of the volumes of the solution is ether 1:10). for 12 h, the precipitated precipitate is separated PMC frit, washed with ethyl ether and dried in vacuo. The resulting gray-brown precipitate is weighed. The weight of the precipitate corresponds to a high molecular weight content of 0.84 g / l. The amount of low molecular weight products is determined by the difference in the content in the solution of the total extract and the high molecular weight fraction: 5.36-0.84 4.52 g / l. The parallel determination of other organic substances by known methods indicates that the analyzed solution contains, g / l: volatile acids 1.17, oxalic acid 0.86, carbohydrates 0.101, amino acids 0.251, which corresponds to their total maintenance of 2.382 g / l, and by taking into account high molecular weight and low molecular weight products, 5.36 g / l. The total content of organic substances in the solution corresponds to a concentration of 7.742 g / l. Example 2. 30 ml of a solution containing s. -285 g / l and Al-Oj g / .1, acidified with 30% sulfuric acid to pH 1 and then o. excess. 5 After dissolving the salts, 100 ml of MEK are added to the warm solution (t / -), extraction is carried out in a separatory funnel (4 times). Further, all operations are carried out analogously to example G, the weight of the total extract corresponds to the organic matter content of 8.36 g / l. 0.2 g of the precipitate is dissolved in 10 ml of MEK and, with stirring, in small portions poured into 150 ml of ethyl ether (volume ratio 1:15). After settling for 12 hours, the precipitated precipitate is separated on a Yotta funnel, washed with ethyl ether and dried under vacuum. Gray-brown sediment weighed. The weight of the precipitate corresponds to the content of high-molecular substances in the solution of 1.17 g / l. The total organic content in the test solution is, g / l: volatile acids 1.7, oxalic acid 1.27, carbohydrates 0.251, amino acids 1.250, organic acids extracted by IEC 8.36 or a total of 12.85 g / l Example 3. 50 ml of a solution having a composition similar to that of Example 1 was acidified with 30% sulfuric acid to pH 1 and then 10% excess thereof was added. Further, all operations are carried out as in Examples 2 and 1, the content of organic substances recovered in the extract is 5.35 g / l, the concentration of low-molecular substances is 4.55 g / l, and the total content of organic substances is 7.2 g / l . Example 4 In 50 ml of a solution having a composition similar to Example 2, acidified to pH 1, a 10% excess of acid is added and all operations are performed as in Example 2. The analysis determined that the amount of high and low molecular weight compounds corresponds to concentrations of 8.56 g / l (of which 1.17 g / l are high-molecular compounds), and the total concentration of organic substances is 11.99 g / l. Example 5.1 of a solution containing 135 g / l and (g / l, acidified with 30% cepHofi acid dL pH I, add 9% or more of its excess and exhaustively extract organic MIKs). kg. tract washed ілшшгмпп-. мм р стио; -) .-- sodium sulfate, П1. bpcm--:

сульфатом и упаривают до объема 100 мл. Содеожание органических веществ в экстракте соответствует концентрации 5,41 г/л.sulphate and evaporated to a volume of 100 ml. The content of organic substances in the extract corresponds to a concentration of 5.41 g / l.

Аликвоту полученного экстракта упаривают до объема 5 мл и вливают по капл м при перемешивании в 50 мл хлороформа (соотношение 1:10).An aliquot of the extract obtained is evaporated to a volume of 5 ml and poured dropwise with stirring into 50 ml of chloroform (1:10 ratio).

После отстаивани над слоем хлороформа вьщел етс липкий темный осадок , который отдел ют от растворител , промывают хлороформом и высуптвают . Содержание высокомолекул рных веществ в экстракте, определенноеAfter settling over the chloroform layer, a sticky dark precipitate appeared, which was separated from the solvent, washed with chloroform and blew out. The content of high molecular weight substances in the extract, determined

в параллельшюс опытах, составл ет 0,81-0,88 г/л. .In parallel, the experiments are 0.81-0.88 g / l. .

Определение органических веществ согласно известному способу дл раствора, имеиндего состав, указанный в примере 1, дало следующие результаты, г/л летучие кислоты 1,17,. остальные органические вещества 3,63 или обща концентраци 4,8.The determination of organic substances according to a known method for a solution, having the composition specified in example 1, gave the following results, g / l volatile acids 1.17 ,. the remaining organic matter is 3.63 or a total concentration of 4.8.

Сравнительные результаты точности, достигаемой при определении известным и предлагаемым способами, представлены в таблице.Comparative results of the accuracy achieved in determining the known and proposed methods are presented in the table.

Известный 3,63 3 0,95 5 - Предлагаемый 5,36Known 3.63 3 0.95 5 - Suggested 5.36

Такю образом, предлагаемый способ 30 ность определени повьпиаетс вThus, the proposed method of determination is twisted into

позвол ет определ ть более полно содержание органических веществ в сточных водах глиноземного производства, превосход известный в 1,6 раза, точ2 ,7 раза. Способ позвол ет определ ть содержание ни комолекул рных нелетучих органических веществ в раство-, рак глиноземного производства. 0,687 3,63tO,687 0,0606 6,06 0,333 5,36iO,333 0,0223 2,23allows you to more fully determine the content of organic matter in the wastewater of alumina production, superior to the known 1.6 times, exactly 2, 7 times. The method allows to determine the content of non-co-molecular non-volatile organic substances in the solution of alumina production. 0.687 3.63 tO, 687 0.0606 6.06 0.333 5.36iO, 333 0.0223 2.23

Claims

METHOD FOR DETERMINING ORGANIC SUBSTANCES IN WASTE WATERS OF ALUMINUM PRODUCTION, including acidification of the analyzed sample to pH 1 with mineral acid, extraction with an organic solvent, removing the solvent from the extract, drying the extract and weighing the obtained residue., Characterized in that, in order to increase the accuracy of the method and ensure determination the content of low molecular weight non-volatile compounds, the analyzed sample is acidified to pH 1 with sulfuric acid, 9-11% excess sulfuric acid is introduced into the acidified solution, ext it is agitated with methyl ethyl ketone. it is removed methyl ethyl ketone from the extract, the extract is dried, the residue is weighed, it is dissolved in methyl ethyl ketone, the resulting solution is added to ether or chloroform, with a solution to solvent ratio of 1:10 - 15, the precipitate is filtered, washed with ether , dried and weighed.