Методы определения концентрации фенолов в сточных водах

2. Подготовка проб.

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 [23].

Подготовка проб к измерениям включает следующие этапы:

- извлечение (экстракция) фенола из пробы методом твердофазной экстракции;

- элюирование фенола с ТФЭ - картриджа;

- подготовка пробы для ввода в хроматограф [21].

Для анализа готовят две параллельные пробы.

Рис. 4.11. Блок - схема процедуры пробоподготовки.

* При наличии взвешенных частиц или осадка пробу фильтруют через мембранный фильтр из нейлона с диаметром пор 0,45 мкм;
** При анализе газированных вод с пробой помещают в УЗ - ванну на 7 - 10 мин [21].

3. Проведение хроматографического анализа.

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 [23].

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 [20].

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 (Phenomenex, США);

- защитная колонка: Polar-RP 4x3,0 мм (Phenomenex, США);

- подвижная фаза: ацетонитрил - 1% раствор 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 [21].

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 [20]. Значение показателя эффективности рассчитывают как среднее арифметическое значение по результатам двух параллельных измерений. Эффективность установленной разделительной системы принимают удовлетворительной при . Контроль эффективности установленной разделительной системы в процессе эксплуатации проводится не реже чем 1 раз в 2 недели [23].

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 [21].

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 [3].

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) [21].

Рис. 4.12. Хроматограмма.

- колонка: Synergi Polar-RP 2504.6 мм 4 мкм;
- защитная колонка: SecurityGuard Polar-RP 4х3.0 мм;
- режим разделения: изократический;
- подвижная фаза: ацетонитрил - 1% раствор фосфорной кислоты в воде (35:65);
- расход: 0,9 мл/мин;
- температура колонки: 20 °С;
- объем пробы: 20 мл;
- детектор: электрохимический;
- параметры детектирования: постояннотоковый, потенциал рабочего электрода +1.3 В;
- объект исследования: вода сточная;
- группы веществ: ароматические углеводороды;
- образец: проба воды из производственного стока;
- методическое обеспечение: методика выполнения измерений массовой концентрации фенола в сточной воде методом высокоэффективной жидкостной хроматографии [12].

Результат измерений - массовая концентрация фенола в пробе, введенной в хроматограф, автоматически рассчитывается программой системой сбора и обработки хроматографической информации «МультиХром». Расчитывают среднее арифметическое значение () массовой концентрации фенола в пробах, введенных в хроматограф ( и ), по результатам двух измерений для каждой из параллельных проб [21].

Массовую концентрацию фенола в рабочей пробе , мкг/дм3, рассчитывают по формуле:

                                                                                                                (4.8)

где – среднее значение массовой концентрации фенола в пробе, введенной в хроматограф, мкг/дм3; V1 - объем пробы воды, см3  (50 см3); V2 - измеренный объем пробы после ТФЭ и добавления фосфорной кислоты, см3; -  коэффициент твердофазной экстракции фенола (равен 0,95) [20].

4. Основное оборудование.