Аналитическая химия промышленных сточных вод - Лурье Ю.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
10.2.1. Определение капролактама
Для определения предлагаются два метода: метод тонкослойной хроматографии и фотометрический метод. ПДК на капролактам в воде водоемов— 1 мг/л.
10.2.1.1. Метод тонкослойной хроматографии*
Сущность метода. Кислотный гидролиз капролактама приводит к образованию аминокапроновой кислоты: •
ch2-CH2-CH2
^NH + H2O —> H2N-CH2-Ch2-CH2-CH2-CH2-COOH
CH2-CH2-C=O
* Дятловицкая Ф. Г., Ботеинова Л. E., Мактаз Э. Д. Методические указания по определению капролактама в сточных водах и водах водоемов. Министерство здравоохранения УССР, Киев, 1969.
403
Аминокапроновую кислоту выделяют на тонком слое оксида,, алюминия и проявляют действием нингидрина — общего реактива на аминокислоты. В состав проявляющего реактива вводят соль меди, стабилизирующую образующееся окрашенное соединение. Последнее извлекают метанолом и определяют фотометрическим методом.
Реактивы
Оксид алюминия для хроматографии. Нингидрин чда.
Реактив для проявления; 0,1 г нингидрина растворяют в 20 мл этанола, прибавляют 1 мл ледяной уксусной кислоты и 3 мл 0,2%-ного водного раствора сульфата меди.
Соляная кислота, концентрированная.
н-Бцтанол.
Ледяная уксусная кислота.
Стандартный раствор капролактама. Основной, содержащий 1 г капролак-^ тама в 1 л, и рабочий, для приготовления которого разбавляют основной раствор в 100 раз; в 1 мл полученного раствора содержится 10 мкг капролактама.1'
Ход определения. Отбирают 25 мл анализируемой воды, содержащей от 0,2 до 6 мг/л капролактама (или, при анализе более концентрированных по содержанию капролактама сточных вод, соответственно меньший объем, разбавленный до 25 мл дистиллированной водой) в круглодонную колбу вместимостью 50 мл. Прибавляют 2,5 мл концентрированной соляной кислоты и кипятят 1 ч с обратным холодильником. За это время капролактам ко-„ личественно превращается в аминокапроновую кислоту. Полу~ ченный гидролизат переносят в стеклянную или фарфоровую чашку и выпаривают на'водяной бане досуха. Сухой остаток растворяют в нескольких каплях нагретой до 60—70 0C дистиллированной воды и с помощью стеклянного капилляра количественно переносят на адсорбент — слой оксида алюминия толщиной 1—2 мм на стеклянной пластинке размером 8X12 см. Наносят на середину стартовой линии, отмеченной на расстоянии 15 мм от нижнего края стекла. Затем стекло с адсорбентом подсушивают на воздухе 30 мин и помещают в хроматографическую камеру, куда предварительно наливают подвижный растворитель — смесь 45 мл н-бу-танола, 12 мл ледяной уксусной кислоты и 12 мл дистиллированной воды. Уровень подвижного растворителя должен касаться нижнего края пластинки.
Камеру прикрывают пришлифованной крышкой и оставляют до тех пор, пока фронт растворителя не продвинется до верхнего края адсорбента. Тогда вынимают стекло из камеры, высушивают 5 мин в вытяжном шкафу и проявляют хроматограмму.
Проявление проводят нингидриновым реактивом. Затем стеклянную пластинку с адсорбентом нагревают в сушильном шкафу 30 мин при 110 °С. На пластинке появляется ярко-розовое пятно Rl = QJ. Окрашенное соединение извлекают из адсорбента двумя порциями метанола (10 и 5 см), фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель № 4 (применяя отсасывание) и измеряют оптическую плотность полученного раствора в кювете с толщи*
404
ной слоя 3 см при ^=584 нм по отношению к раствору холостого опыта, проведенного с 25 мл используемой на производстве воды.
Результат определения находят по калибровочному графику, для построения которого отмеряют 0; 1,0; 2,0, 10 мл рабочего стандартного раствора капролактама, разбавляют каждый раствор до 25 мл дистиллированной водой и дальше продолжают, как при анализе пробы.
10.2.1.2. Фотометрический метод с гидроксиламином
Сущность метода. Описываемый метод* основан на разложении амидов кислот нагреванием их с гидроксиламином: RCONH2 + NH2OH= RCONHOH + NH3
и на реакции образующихся гидроксамовых кислот с ионами железа (III), в результате которой получаются окрашенные в красно-коричневый цвет соединения; концентрацию последних определяют фотометрически:
3RCONHO + Fe3+ = (RCONHO)3Fe + 3H+
Мешающие вещества. Определению мешают вещества, образующие в этих условиях гидроксамовые кислоты, например муравьиная кислота, и вещества, реагирующие с ионами железа (III) с образованием окрашенных соединений, например фенолы и их производные, роданиды и др. Не мешают циклогексан, нитроцик-логексан, циклогексанол, бензол, нитробензол, циклогексаноно-ксим, адипиновая кислота.
Реактивы
Гидрохлорид гидроксиламина, 3 M раствор. Едкий натр, 1 н. и 0,1 н. растворы. Соляная кислота, 2 н. и 0,1 н. растворы. Хлорид железа (III), 10%-ный раствор.
Стандартные растворы капролактама, содержащие 1,0 мг и 0,1 мг капролактама в 1 мл.
Калибровочные графики. Для построения одного из них отбирают 1; 2; 3, ... ...,10 мл стандартного раствора, содержащего 1 мг капролактама в 1 мл, разбавляют до 50 мл дистиллированной водой и дальше продолжают, как при анализе пробы, пользуясь кюветой с толщиной слоя 1 см. Для построения другого графика отбирают 1; 2; 3, ...,20 мл стандартного раствора, содержащего 0,1 мг капролактама в 1 мл, разбавляют до 50 мл дистиллированной водой и продолжают, как в ходе определения, пользуясь кюветой с толщиной слоя 5 см.
