Фотометрическое определение с применением 4-аминоантипирина

Метод основан на образовании окрашенных соединений фенола , его производных и гомологов с 4- аминоантипирином в присутствии гексацианоферрата ( III ) или персульфата аммония при рН = 10 ± 0,2.

Определению мешают окислители , например , свободный хлор или гипохлориты . Их надо удалить в самом начале , при отборе пробы , добавлением в избытке соли железа ( II ) или арсенита натрия . Мешают также большие количества нефтепродуктов и смол ( они могут также содержать фенолы ). При их отсутствии рекомендуется проводить предварительную экстракцию указанных веществ четыреххлористым углеродом из подщелоченного едким натром до рН =12-12,5 рас т вора .

Влияние других мешающих веществ устраняется предварительной отгонкой летучих с паром фенолов .

Предлагается два варианта метода : с экстракцией продукта реакции хлороформом ( для определения очень малых концентраций фенолов ) и без экстракции продукта реакции ( для определения относительно больших концентраций фенолов ).

Минимальное количество фенолов , определяемое первым вариантом метода , если экстракцию проводят 25 мл хлороформа и для измерения оптической плотности применяют кюветы с толщиной слоя 5 см , равно 0,5 мкг ; при анализе 500 мл пробы это составляет 1 мкг / л . Минимальное количество фенолов , определяемое вторым вариантом метода, 1 мг / л . Без предварительного разбавления можно определять до 50 мг / л .

Предварительную отгонку летучих фенолов в обоих вариантах проводят одинаково .

Реактивы .

1 . Сульфат меди , раствор . Растворяют 100 г CuSO₄ × 5 H₂ О в дистиллированной воде и разбавляют до 1 л .

2. Фосфорная кислота . Концентрированную (85 % - ную ) фосфорную кислоту разбавляют в отношении 1:9.

3. Гексацианоферрат ( III ) калия , 8 %- ный раствор . Растворяют 8 г K₃ F e ( CN )₆ч . д . а . в дистиллированной воде и разбавляют до 100 мл . Раствор пригоден только одну неделю .

4 . Персульфат аммония , 20% - ный раствор . Растворяют 50 г персульфата аммония в 200 мл дистиллированной воды , нейтрализуют концентрированным раствором аммиака по лакмусовой бумаге , доводят объем до 250 мл и фильтруют . Раствор устойчив .

5. Буферный раствор , рН = 10 ,0. Растворяют 12,5 г хлорида аммония в 100 мл 25 %- ного раствора аммиака .

6 . Хлороформ , ч . д . а .

7. 4- Аминоантипирин, 2 %- ный водный раствор .

8. Стандартный раствор фенола . Основной раствор. В свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной воде растворяют 1,00 г фенола ч . д . а. и разбавляют такой же водой до 1 л .

Рабочий раствор 1 . Разбавляют 10,0 мл основного стандартного раствора до 1000 мл свежепрокипяченной дистиллированной водой ; 1 мл полученного раствора содержит 10,0 мг фенола . Раствор готовят в день выполнения анализа .

Рабочий раствор II . Разбавляют 50,0 мл рабочего стандартного раствора 1 до 500 мл свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной водой ; 1 мл полученного раствора содержит 1 мкг фенола . Раствор надо готовить не ранее , чем за 2 ч до анализа .

Градуировочные графики .

Для определения малых концентраций в мерные колбы вместимостью 500 мл наливают 0,5; 1,0; 5; 10; 20 ... 50 мл рабочего стандартного раствора II , что соответствует содержанию 0,5; 1,0; 5; 10; 20 ... 50 мкг фенола , разбавляют до меток дистиллированной водой , перемешивают и дальше продолжают , как при анализе пробы , перенося их в стакан вместимостью 1 л , прибавляя раствор хлорида аммония , и т . д . По результатам измерения оптической плотности строят график в координатах : содержание фенола в мерной колбе ( в мкг )- оптическая плотность .

Для определения больших концентраций в стаканы вместимостью 250 мл помещают 10; 20 ... 50 мл стандартного рабочего раствора 1, что соответствует содержанию 0,1; 0,2 ... 0,5 мг фенола , разбавляют каждый раствор дистиллированной водой до 100 мл и продолжают дальше , как при анализе пробы . Строят график в координатах : содержание фенола ( в мг )- оптическая плотность .

Предварительная отгонка летучих с паром фенолов .

К отмеренному объему пробы прибавляют дистиллированную воду до 500 мл , 10 мл раствора фосфорной кислоты ,5 мл раствора сульфата меди и отгоняют 450 мл. К остатку в перегонной колбе приливают 50 мл дистиллированной воды и отгоняют еще 50 мл .

Ход определения .

Определение малых концентраций .

Аликвотную часть дистиллята ( или весь дистиллят , если содержание в нем фенолов не превышает 50 мкг ) разбавляют до 500 мл и переносят в стакан вместимостью 1 л . В другой стакан наливают 500 мл дистиллированной воды для холостого опыта . Не следует брать аликвотную часть менее 50 мл .

В оба стакана приливают по 5 мл буферного раствора . Смесь переносят в делительную воронку вместимостью 1 л, прибавляют 3,0 мл раствора 4- аминоантипирина , перемешивают , добавляют 3 мл гексацианоферрата ( III ) калия или персульфата аммония , снова перемешивают и оставляют на 3 мин , после чего сразу экстрагируют 25 мл хлороформа . Взбалтывают раз десять , дают хлороформу отделиться , потом снова взбалтывают столько же раз и дают хлороформу собраться внизу воронки . Хлороформный экстракт фильтруют через бумажный фильтр или через воронку с фильтрующим стеклянным слоем , поместив в нее 5 г обезвоженного сульфата натрия , собирая фильтрат в кювету с толщиной слоя 5 см .

Измеряют оптическую плотность по отношению к раствору холостого опыта при λ = 460 нм . Содержание фенола находят по градуировочному графику .

Расчет .

Содержание летучих с паром фенолов в расчете на простой фенол С₆ Н₅ О Н ( X ) в мг / л находят по формуле :

(9 .1 9)

где а- содержание фенола , найденное по градуировочно м у графику , мкг ;

У₁ - объем пробы , взятой для анализа , мл ;

У₂- объем аликвотной порции дистиллята , взятой для экстракции , мл ;

500 - объем дистиллята , мл .

Определение относительно больших количеств фенола .

Отбирают аликвотную часть дистиллята , содержащую 0,1-0,5 мг фенола ( не менее 10 и не более 100 мл ), переносят в стакан вместимостью 250 мл и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл . Проводят холостой опыт с 100 мл дистиллированной воды . Прибавляют 1,0 мл буферного раствора и 2,0 мл раствора 4- аминоантипирина , перемешивают , наливают 2,0 мл раствора гексацианферрата ( III ) или персульфата и снова перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность по отношению к раствору холостого опыта при λ = 510 нм. Содержание фенола находят по градуировочному графику .

Расчет .

Содержание летучих с паром фенолов в расчете на фенол С₆ Н₅ О Н ( X ) в мг / л находят по формуле :

(9.20)

где а- содержание фенола , найденное по градуировочному графику , мг ;

У₁- объем пробы , взятой для анализа , мл;

У₂- объем аликвотной части дистиллята , взятой для колориметрического определения , мл ;

500 - объем дистиллята , мл .