книги из ГПНТБ / Лурье, Ю. Ю. Химический анализ производственных сточных вод

Если анализируют дистиллят, содержащий только нейт­ ральные летучие соединения, то, естественно, его не надо ни подщелачивать, ни подкислять.

В колонку насыпают сначала небольшой слой более круп­

компоненты вод; большинство из них не обладает сильным за­ пахом или токсическими свойствами. Все же рекомендуется тем или иным способом получить представление об их содержании (например, в воде, прошедшей через колонку с активированным

ства. Сначала уголь высушивают на воздухе, поместив его на медный или стеклянный поднос (но не алюминиевый). Воздух в комнате должен быть чистым, не загрязненным парами ор­ ганических веществ. Для ускорения высушивания можно на­ править на уголь струю воздуха, нагретого до 35—40 °С, но не выше. Время между сорбцией органических веществ на угле и; последующей экстракцией должно быть возможно более корот­ ким, иначе на угле развиваются микроорганизмы, поглощаю­ щие выделенные органические вещества.

Экстракцию органических веществ из угля проводят в ап­ парате типа Сокслета, поместив уголь в бумажный патрон и покрыв стеклянной ватой. Полнота экстракции достигается многочасовой (не менее 36 ч) обработкой растворителем.

Выбор растворителя представляет некоторые трудности. Ни один чистый растворитель не извлекает всех органических веществ. Лучшие результаты получаются при последователь­ ной обработке двумя или большим числом растворителей, еще лучшие — при обработке смесями растворителей. Имеются дан­ ные *, указывающие, что наиболее полно экстракция проходит при обработке угля смесью 47% 1,2-дихлорпропана и 53% ме­ танола ‘азеотропная смесь, кипящая при 63 °С). Несколько худшие, но, по-видимому, достаточно высокие результаты из­ влечения дает азеотропная смесь 65% 1,2-дихлорэтана и 35% метанола (59,5 °С).

При отсутствии этих веществ можно провести экстракцию последовательно, сначала хлороформом, потом метанолом и исследовать каждый экстракт отдельно.

После отгонки смешанного растворителя (СзНвС12 + СН3ОН

200

Таким образом получают два раствора (в хлороформе и в ме­ таноле), как если бы последовательно обрабатывали уголь этими растворителями, но извлечение из угля смешанным раст­ ворителем происходит полнее.

Хлороформный раствор выпаривают до удаления раство­

таток содержит преимущественно вещества, внесенные в при­ родную воду извне и ее загрязняющие (нитрилы, нитро- и хлорпроизводные ароматического ряда, ДДТ и различные другие инсектициды, гербициды и т. п.), и, следовательно, масса его является показателем загрязнения.

После взвешивания остаток растворяют в эфире, отделяют нерастворимые в эфире вещества и взвешивают их. Эфирный раствор можно сразу исследовать по схеме (см. разд. 49.1.1), но лучше сначала провести -экстракцию очень небольшим коли­ чеством воды, отделить водный слой, выпарить его и взвесить остаток (вещества, лучше растворимые в воде, чем в эфире). Эфирный слой затем подвергают анализу по указанной схеме.

Метанольный раствор выпаривают, остаток взвешивают и, если надо, подвергают специальному исследованию (в эфире обычно растворяется лишь небольшая его часть).

*

49.3. ДРУГИЕ МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД И РАЗДЕЛЕНИЯ ИХ НА ГРУППЫ

Метод прямой экстракции диэтиловым эфиром мы рекомен­ дуем для анализа относительно концентрированных по содер­ жанию органических загрязнений вод и в которых присут­ ствующие загрязняющие вещества имеют высокий коэффи­ циент распределения в системе: диэтиловый эфир — вода.

Метод с применением адсорбции на активном угле можно рекомендовать для анализа очищенных сточных вод и природ­ ных вод, когда не требуется определения гидрофильных, хо­ рошо растворимых в воде органических веществ, плохо сорби­ руемых углем (это обычно — природные загрязнения водоемов).

К указанным ограничениям этих двух методов можно при­ бавить еще следующие: оба метода нельзя применять в тех случаях, когда в анализируемой пробе содержится много лег­ колетучих соединений, а второй метод встречает затруднения, связанные с возможностью биохимического и химического окисления на угле выделенных органических веществ.

Мы предлагаем здесь еще две схемы выделения органических веществ с последующим разделением их на группы *. Эти ме­ тоды не имеют указанных выше недостатков, но у них есть

* Сб. «Охрана труда и техника безопасности. Очистка сточных вод и от­ ходящих газов в химической промышленности». НИИТЭХИМ, 1973, вып. 8,

с. 8—12.

201

свои ограничения, в частности их нельзя применять, если в воде присутствуют значительные количества веществ, разла­ гающихся при нагревании.

Ход разделения подробно приведен в схемах, здесь отмечены лишь наиболее важные стадии разделения.

Разделение по схеме 2 начинается с дистилляции анализи­ руемой пробы из щелочной среды. При этом в дистиллят пере­

и другие, т. е. соединения, практически не извлекаемые диэти-

таются кислоты группы Р5, а также сахара, мочевина, неле­ тучие основания и др.

Эфирный раствор (ЭэФ) действием бикарбонатом натрия делится на кислоты (R5) и фенолы (R3), которые затем разде­ ляются на группы летучих и нелетучих кислот и летучих (D2) и нелетучих фенолов (Rl‘).

Подобным же образом концентрируют и группу органиче­ ских оснований. Подкислив дистиллят (D'), где находятся ле­ тучие основания и нейтральные соединения, отгоняют из кис­ лой среды нейтральные соединения (D3), а в остатке (R9) в небольшом объеме остаются фосфорнокислые соли летучих ор­ ганических оснований. Этот остаток (R9) подщелачивают и вы­ делившиеся органические основания либо прямо экстрагируют многократно диэтиловым эфиром (S12), либо отгоняют в раст­ вор хлористоводородной кислоты для получения их менее лету­ чих солянокислых солей.

Летучие нейтральные соединения (D3) концентрируют, для этого рекомендуется медленное ступенчатое вымораживание да объема 0,5—0,6 л. Остаток S13 многократно экстрагируют большими порциями диэтилового эфира. Поскольку некоторое количество летучих нейтральных соединений захватывается выделившимися кристаллами льда, лед растаивают, получен­ ный раствор пропускают через активированный уголь и извле­

202

2.Схема разделения смеси органических веществ

иих определение

203

Продолжение схемы 2

204

Продолжение схемы 2

205

—>Я“

Лед

4

Взвешивание

206

Продолжение схемы 2

3.Схема разделения смеси органических веществ

иих определение

(дистилляция из кислой среды)

летучие кислоты,

Абсорбция в 20 мл Н20 'нейтральные соединения и

фенолы

Дистилляция

- 5—S.V15 Н3Р 0 4 до pH = ГС

______Экстракция

207

солянокислые соли всех оснований

208

209