Физико-химические методы определения фенола (стр. 6 из 7)
2. Водный раствор гексацианоферрата (III) калия, 8%-ный. Растворяют 8г K3[Fe(CN)6] ч.д.а. в дистиллированной воде и разбавляют до 100 мл. Раствор пригоден только в течение недели. Взамен этого раствора можно приготовить: персульфат аммония 20% раствор, нейтрализованный концентрированным раствором аммиака по лакмусовой бумажке, профильтрованный. Растворы устойчивы.
3. Буферный раствор. Для приготовления растворяют 12,5 г хлорида аммония в 100 мл 25%-ного раствора аммиака; рН этого раствора равен 10,0.
4-аминоантипирин, 2%-ный раствор пригоден в течение недели.
4. Фотоколориметр, КФК.
Ход работы
Построение калибровочного графика для определения фенола в растворе колориметрическим методом с применением 4-аминоантипирина.
В мерные колбы на 100 мл помещают 10, 20, 30, 40, и 50 мл рабочего раствора «1», добавляют до половины колбы дистиллированную воду, 1 мл буферного раствора, 2 мл раствора 4-аминоантипирина и 2 мл раствора гексацианоферрата калия (III). После каждого добавленного реактива раствор перемешивают, затем добавляют дистиллированную воду до 100 мл. Одновременно готовят раствор холостого опыта (в него добавляют все указанные реактивы, кроме фенола). Через 15 минут замеряют оптическую плотность каждого раствора по отношению к раствору холостого опыта при λ=540 нм, кювета 1 см, КФК-3М. Результаты заносят в таблицу 2:
Таблица 2
| № пп | Объем рабочего раствора | Содержание фенола в 100 мл раствора, мг | Концентрация фенола С, мг/л | D |
| 1 | 10 | 0,1 | 1 | |
| 2 | 20 | 0,2 | 2 | |
| 3 | 30 | 0,3 | 3 | |
| 4 | 40 | 0,4 | 4 | |
| 5 | 50 | 0,5 | 5 |
По полученным данным строят калибровочный график в координатах: оптическая плотность – концентрация фенола (С), мг/л.
1. Определение содержания фенола в исследуемой фенольной воде колориметрическим методом с применением 4-аминоантипирина. Метод основан на образовании соединений фенола, производных и гомологов с 4-аминоантипирином (1-фенил – 2,3 – диметил-4-аминопиразолон) в присутствии гексацианоферрата калия [K3Fe(CN)6] или персульфата аммония (NH4)2S2O8 при pH=10±02.
Реакция фенола с 4-аминоантипирином протекает по схеме:3. Определение содержания фенола в исследуемой воде.
Отобрать аликвотную часть сточной воды для двух параллельных проб, содержащую 0,1–0,5 мг фенола (не менее 10 и не более90 мл), в мерные колбы на 100 мл и обработать так же, как при построении калибровочного графика. Если величина оптической плотности не укладывается в калибровочный график, воду следует разбавлять в необходимое количество раз или построить новый калибровочный график с рабочим раствором «2». Массовую концентрацию фенола (С) рассчитывают по формуле:
С = (100·Cгр)/V, мг/л, где 100 – объем мерной колбы, применяемой при построении калибровочного графика, мл. V – объем воды, взятой на анализ (аликвота), мл. D-оптическая плотность. Сгр - концентрация фенола в сточной воде, соответствующая оптической плотности D (по калибровочному графику).
Проведение сорбции фенола из фенольной воды активными углями в статических условиях.
Взять 5 конических колб на 200 мл, в них поместить по 100 мл исследуемой фенольной воды и активного угля АГ-3 в течение времени τ =3, 5, 10, 20, 30 мин, перемешать с помощью вибрационной мешалки, отфильтровать в конические колбы на 100 мл. В каждом фильтрате определить остаточную концентрацию фенола (С), для этого взять аликвоту объемом 50 мл и подготовить пробу для анализа, как при построении калибровочного графика. Результаты занести в таблицу 3:
Таблица 3
| № опыта | τ, мин | D | V аликвоты | Сτ, мг/л | С0-Сτ | (а0-аτ)/m, мг/л |
| 1 | 3 | 10 | ||||
| 2 | 5 | 10 | ||||
| 3 | 10 | 10 | ||||
| 4 | 20 | 20 | ||||
| 5 | 30 | 20 |
Где: а0 и аτ – содержание фенола (мг) в 100 мл исходной воды и после адсорбции (находят их по калибровочному графику).
5. Представить графически зависимость (С0-Сτ) от τ.
7.4 Методика выполнения измерений массовой концентрации фенола в питьевой и сточной воде, воде поверхностных и подземных источников водопользования методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
1. Объекты исследования
Настоящая методика устанавливает метод измерений массовой концентрации фенола в воде централизованных систем питьевого водоснабжения и расфасованной в емкости, воде минеральной питьевой лечебной, лечебно-столовой и природной столовой, природной и сточной методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
2. Диапазон измерений
Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации фенола в пробах воды в диапазоне от 0,10 до 20 мкг/дм3.
3. Пробоподготовка
Отбор, консервация и хранение проб воды проводятся в соответствии с ГОСТ Р 51592, воды питьевой – по ГОСТ Р 51593, воды минеральной питьевой лечебной, лечебно-столовой и природной столовой – по ГОСТ 23268.0, воды природной – по ГОСТ 17.1.5.05, поверхностных вод суши и очищенных сточных вод – по Р 52.24.353, сточных вод – по НВН 33.5.3.01, а также в соответствии с другой нормативной документацией, регламентирующей отбор проб для конкретных объектов исследования.
Для отбора, хранения и транспортировки проб используют чистые склянки темного стекла с герметично закрывающимися крышками. Объём пробы воды для определения массовой концентрации фенола должен быть не менее 1000 см3. Пробы хранят при температуре 4–6 °C не более 3 суток.
Подготовка проб к измерениям включает следующие этапы:
1) Извлечение (экстракция) фенола из пробы методом твердофазной экстракции;
2) Элюирование фенола с ТФЭ-картриджа;
3) Подготовка пробы для ввода в хроматограф.
Для анализа готовят две параллельные пробы.
Блок-схема процедуры пробоподготовки:
4. Проведение хроматографического анализа.
4.1. Оборудование и условия для проведения ВЭЖХ-анализа градуировочных растворов фенола, подготовленной пробы воды.
Для хроматографического анализа фенола необходимо использовать изократическую хроматографическую систему с электрохимическим детектором.
При подготовке к выполнению измерений выполняют следующие работы: подготовка посуды, проверка чистоты реактивов и растворителей, приготовление растворов, подготовка хроматографа к работе, контроль эффективности разделительной системы, установление градуировочной зависимости.
Оборудование:
хроматографическая система «Стайер» (Аквилон);
детектор электрохимический (ECD);
персональный компьютер, с соответствующим установленным программным обеспечением – «МультиХром для Windows XP» версии 1.5 или 2х
Условия:
– режим разделения: изократический;
– колонка: Synergy Polar-RP 250x4,6 мм 4 мкм;
– защитная колонка: Polar-RP 4x3,0 мм
– подвижная фаза: ацетонитрил – 1% p-p фосфорной кислоты в воде (35:65);
– скорость потока: 0,9 см3/мин;
– температура: 20 °С
– объем петлевого дозатора: 100 мкл;
– детектирование: электрохимическое;
– режим: постояннотоковый;
– потенциал рабочего электрода: +1,3 В.
Эффективность установленной разделительной системы оценивают по значению показателя эффективности N (числа теоретических тарелок) пика фенола при вводе в хроматограф градуировочного раствора с массовой концентрацией фенола 100 нг/см3. Значение показателя эффективности рассчитывают как среднее арифметическое значение по результатам двух параллельных измерений. Эффективность установленной разделительной системы принимают удовлетворительной при N ≥ 10000. Контроль эффективности установленной разделительной системы в процессе эксплуатации проводится не реже чем 1 раз в 2 недели.
Градуировку во всем диапазоне измеряемых концентраций проводят не реже 1 раза в месяц, а также при смене колонки и / или защитной колонки, при замене стандартных веществ и / или реактивов; после проведения ремонта хроматографа, после длительного простоя хроматографа (2 недели и более), при изменении эффективности хроматографической системы и / или чувствительности детектора.
Контроль стабильности градуировочной характеристики выполняют перед началом работ в день выполнения измерений по градуировочному с массовой концентрацией фенола 100 нг/см3. Регистрируют не менее двух хроматограмм. При отклонении среднего значения результатов измерений фенола в градуировочном растворе более чем на 15% и / или изменении времени удерживания более чем на 7%, выполняют градуировку хроматографа во всем диапазоне измерений.
4.2. Определение количественного содержания фенола в пробе воды.
Для получения результата измерений необходимо провести анализ двух параллельных проб, для каждой из которых выполнить по два измерения (получить по две хроматограммы).
Результат измерений – массовая концентрация фенола в пробе, введенной в хроматограф, автоматически рассчитывается программой системой сбора и обработки хроматографической информации «МультиХром». Расчитывают среднее арифметическое значение (Сxp) массовой концентрации фенола в пробах, введенных в хроматограф (C1 и C2), по результатам двух измерений для каждой из параллельных проб.