SU968749A1 - Способ определени метанола в газовоздушной среде - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к ангшитической химии г а именно к способам определени  метанола в газовой фазе, и может быть использовано на заводё1Х ив лаборатори х.

Известен способ определени  метаНола в газовой фазе с предварительньо концентрированием в ловушке, заполненный активированным углем, десорбцией метанола органическим растворителем и последующим газйхрсматографическим анализом экстракта 11.

Недостатком данного способа  вл етс  мала  селективность и невысока  точность определени .

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемым результатам  вл етс  способ, определени  метанола в газовоздушной среде путем адсорбции метанола пропусканием анализируемой пробы через сорбент-активированный уголь, при комнатной температуре, десорбции его водой с последурзщим газохроматографическим анализом экстракта 2.

Недостатком известного способа  вл етс  мала  селективность и относительно невысока  точность определени .

Цель изобретени  - повышение селективности и точности способа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  метанола в газовоздушной среде путем адсорбции метанола пропусканием анализируемой пробы через молекул рные сита ЗА при температуре от О до , десорбций метанола водой с

10 последуюпшм газохроматографическим анализом экстракта, в качестве сорбента используют молекул рные сита ЗА и адсорбцию ведут при температуре от О до ,

15

Пример 1. Дл  .проверки сорбции метанола молекул рными ситами ЗА (цеолитом ЗА) и изучени  возмозхного эффекта частичной сорбции этим адсорбентом примесей других химичес20 ких соединений приготовление сорбента провод т следующим образом. Цеолит ЗА измельчают на шаровой мельнице, отбирают, на ситах фракцию 0,5-0,25 мм, а затем сорбент активируют нагреванием в токе азота при 250-300°С 2 ч. Полученным сорбентом заполн ют стекл нную форколонку размером(8 см 4 мм). .Стандартные смеси мнкроконцентраций /т..етанола (0,005-0,5 мг/м) и других 30. органических соединений (спирты, амиы , сульфиды, кетоны, углеводороды др.) на уровне 5-10 мг/м готов т статическим методом в 4-х последовательно соединенных стекл нных буты х .. Дл  этого рассчитанную навеску вещества (или смеси) внос т в бутыли, 5 которые оставл ют на ночь, а затем точную концентрацию химических соединений в них провер ют с помощью стандартных спектрофотометрических методов . Стандартные смеси очень.низких Q концентраций метанола создают из более концентрированных паров метанола и воздуха точным разбавлением с использованием специальных баллонов и образцового манометра. Воз- uU дух из бутылей со скоростью л/мин пропускают через охлаждаемую льдом; Ловушку с молекул рным сита1да ЗА. После отбора 5-6 л воздуха (в зависимости от концентрации это кешичество может быть увеличено до 10- 20 12 л) содержимое ловушки высыпают в микробокс на 5 мл, куда добавл ют 0,5 мл дистиллированной водал и оставл ют на 30 мин. За:тем около 10 мкл полученного экстракта анализируют 25 на хроматографе (7 модель) с пламенно-ионизационным детектором (ПИД) и стальной хроматографичеСкой колонкой (2 мм), Наполненной порапаком О при , температуре 30 детектора и испарител  соответствен но 110 и , скорости газа-нОсител  (азота) 30 мл/мин и скорости подачи водорода и воздуха 30 и 300 МП/мин соответстзвенно.. 3

Дл  сравнени  сорбции метанола и других органических веществ из газовой фазы цеолитом ЗА проделаны параллельные определени  в одинаковых услови х при . Результаты сведе- .лп 1ы в табл. 1.

Как видно из табл. 1, все испытанные органические примеси свободно проход т через форколрнку. В то же врем  микроконцентрации метанола пол-45 ностью задерживаютс  в ней вплоть до концентрации 100 мг/м.

Приведенные результаты испытаний эффективности сорбции фбрколонки провод т методом газовой хроматографии -д в 2-х параллельных опытах: воздух, содержаний микропрИмеси органических соединенийг пропускают сначала через форколрнку. с ситами ЗА охлажденную до и до , а уже затемАпримеси концентрируютс  в ловушке с углем ВАУ и анализируютс  обычным Образом на хроматографе с ПИД. Ур авовлено , что свежие молекул рные сита ЗА частично (примерно на 2-3% от исследуемых концентраций В1еществ) 60 первоначально задерживают анализируеые примеси. Но после предварителього кондиционировани  колонки анаизируемыми веществами этот эффект счезает.65

Воздух, содержащий микроконцентрации метанола, анализировалс  аналогично . Примесей метанола в колонке-концентраторе с активным углем после хроматографировани  не найден

пример 2. Исследуют эффективность поглощени  метанола цеолитом ЗА в сравнении с сорбцией приме .сей метанола на активномугле. Услови  сорбции, размеры форкОлонки с ситами и активным углём идентичны, а услови  хроматографировани  те же, что и в примере 1.

Сорбци  метанола на цеолите ЗА и активном угле БАУ при концентраци метанола в газовой фазе 5: мг/м приведена в табл. 2. .

Приведенные Данные свидетельствуют о гораздо большей эффективност цеолита ЗА дл  концентрировани  и анализа примесей метанола в воздухе (газе), чем активного угл , примен мого в насто щее врем  в большинстве аналогичных методик в нашей стране и за рубежом. Хранить пробы .дл  анализа можно в Tepwtoce со льдом (при их транспортировке на большие рассто ни ).Или в холодильнике. В этих услови х общее количество пробы не измен етс  более чем на 5-7% за 3 недели хранени , что соответствует прин тым стандартам.

Пример 3. Провер ют эффективность сорбции метанола цеолитом ЗА в зависимости от температуры ловушки. Результаты приведены в табЛ;. 3. . . .

приведенные данные свидетельствуют О том, что оптимальными дл  ад сорбции метанола  вл ютс  температуры от О до -20°С.

П р и м е.р 4. Провер ют эффективность десорбции примесей метанол Из концентрационной трубки с цеолитом ЗА по сравнению с аналогичной десорбцией из ловушки с активным углем БЛУ. Услови  сорбции и хроматог5 )афического контрол  те же, что и э предащущих примерах . Десорбции провод т с использованием растворителей-экстрагентов , в качестве которых испытаны различные органические соединени  (углеводороды, кетоны, спирты, хлоруглеводороды и др.) и дистиллированна  вода. Предпочтение отдано последней, так как она может быть получена практически свободной от примесей, что чрезвычайно важно в услови х анализа мнкроконцентраций так как большинство даже хроматографически чистых растворителей содержат примеси органических веществ, мешающих анализу вредных веществ при их содержании в .воздухе на уровне 10 -.. Сорбированные на ак .тивном угле БАУ примеси метанола извлекаютс  из адсорбента максимум на 75-г78%, а десорбци  с помощью

воды примесей метанола из цеолита ЗА достигает 88-97% (в зависимости от исследуемых концентраций примесей). Результаты приведены в табл. 4.

Данный метод определени  низких концентраций метанола в сложной смеси с парафиновыми, нафтеновыми и ароматическими углеводородами топливных бензинов (марки А-72, А-76 и др.) и другими спиртами (бутиловый, про- 10 пиловый, амиловый, изобутиловый и др.) проверен при определении мета нрла в воздухе кабин грузовых авто-. мобилей при испытании нового топлива на основе бензометанольных смесей 15

и позвол ет оценить услови  труда водителей.

Помимо этого, метод определени  в воздухе микроконцентраций метанол проверен на производствах основного органического синтеза, в нефтеперерабатывакмдёй и нефтехимической промышленности и дает возможность впервые корректно оценить содержание этого токсичного вещества во многих компози ци х загр знителей, анализ которых ранее представл лс  невозможным . Метод универсален, так как позвол ет применить дл  определени  сконцентрированного метанола любой аналитический способ.

Н-парафиновые углеводоро

Cj-Cg

Спирты С2-С Кетоны

Эфиры

Ароматические углеводоро

Циклоолефины

Хлоруглеводороды

Амины

Сульфиды и маркаптаны

Альдегиды .

ФенолыНитросоединени 

Карбоновые кислоты

Гетероциклические соединени  (азот-,кислород- и

серусодержащие)

Метанол

Таблица 1

0,01-10,0

Температура, С

+20 О

-20 -30

Найдено, в мг/м при

Концентрировании на угле

5,56,0

5,56,0

-.0,10

-0,08

- 0,10

римечание. Ошибка определени  в случае

Таблица 2.

Т а б л .и ц а 3

Сорбци , вес.%

45

100 : 100

Происходит изменение сорбционной емкости ловушки за счет замерзани  паров.воды

Таблица4

Концентрировании на цеолите ЗА

цеолита ЗА не превышает 18% относительных.

9 96874910

Claims (2)

1. Формула изобретени Источники информации,

   Способ определени  метанола в прин тые во внимание при экспертизе газовоздушной среде путем адсорбции

   метанола пропусканием анализируемой 1. Crisp, S,. Solid sorbent gas пробы через сорбент, десорбции его samplers.- Annalen occupation HygieВОДОЙ с последующим газохроматогра- 5 ne. 1980, V.23, 5, p. 47-76. фическим анализом полученного экс-
2. 2. Русанова Л.А., Березкин В.Г., гракта, отличающийс  Волкова Т.Н., Жомов А.К., Холод гем , что, с целью повышени  селек- ков Н.И..Определение примесей спирривности и точности способа, в ка- тов С.,-С4 в воздухе. -Научные работы lecTBe сорбента используют молекул р-10 институтов охраны труда ВЦСПС,  ые сита ЗА и адсорбцию ведут вып.. 51. Медицина, 1968, с. 66-70 температуре от О до -20С.(прототип).