Методы определения концентрации фенолов в сточных водах

Для определения о-крезола. Из очищенного о-крезола приготовляют раствор концентрации 5 мг/л и дальше поступают так же, как при построении графика для фенола, но на стекло наносят 0,02; 0,03; 0,05, … , 0,25 мл хлорбензольного раствора полученного красителя, что соответствует 2; 3; 5, … , 25 мкг о - крезола. Для определения m-крезола и n-крезола. Приготовляют раствор, содержащий по 2,5 г m-крезола и n-крезола в 1 л, и отбирают 1 мл этого раствора. Дальше продолжают, как в предыдущих случаях, но на пластинку наносят 0,1; 0,15; 0,2, … , 0,4 мл хлорбензольного раствора, что соответствует 10; 15; 20, … , 40 мкг смеси m- и n- крезолов. Полученные пятна элюируют (извлечение вещества вымыванием его подходящим растворителем - элюентом) не изопропанольной смесью, а 10 мл хлорбензола, и оптические плотности измеряют при нм [20].

5. Расчет.

Содержание каждого из фенолов в мг/л находят по формуле:

                                                                                                   (4.7)

где - содержание фенола, о-крезола или суммы m-крезола и n-крезола, найденное по соответствующему калибровочному графику, мкг; - объем пробы, взятой для анализа, мл; - объем аликвотной части щелочного раствора, взятого для определения, мл; - объем хлорбензольного раствора, нанесенного на стекло, мл; - объем хлорбензольного раствора красителей, мл; - объем щелочного раствора, мл [23].

Данная методика приведена на основании документа ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ "Методики выполнения измерений" [18].

4.6 Раздельное определение летучих фенолов методом газожидкостной хроматографии

1. Сущность метода.

Для раздельного определения летучих фенолов методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) предлагается предварительное выделение этих веществ из анализируемой пробы либо экстракцией диэтиловым эфиром, либо адсорбцией их активным углем с последующей десорбцией [20].

Метод с предварительной экстракцией диэтиловым эфиром дает возможность определять летучие фенолы при концентрациях каждого фенола не менее 50 мг/л (или 8,5 мкг в пробе).

Проводя предварительную адсорбцию фенолов активным углем, можно определять летучие фенолы, присутствующие даже в самых малых концентрациях, поскольку через активный уголь можно пропустить любой объем анализируемой воды [23].

2. Мешающие вещества.

Если предварительную экстракцию или извлечение активным углем проводят из подкисленной пробы, то присутствие других органических веществ в пробе в большинстве случаев мешающего влияния не оказывает - их сигналы не превышают нулевой линии фона хроматограммы. Нелетучие фенолы не дают сигналов на хроматограмме при рабочей температуре колонки 166 °С [21].

3. Условия хроматографического разделения.

Стационарная фаза - додецилфталат (5% от массы носителя); носитель -инзенский кирпич зернистостью 0,25 - 0,55 мм, предварительно прокаленный 3 часа при 1050 °С; колонка длиной 4 м, с внутренним диаметром 4 мм; температура разделения 166 - 168 °С; скорость газа - носителя (гелия) - 60 мл/мин; ток моста - 200 мА; детектор - катарометр [20].

3. Ход определения.

После выделения фенолов из анализируемой воды одним из указанных выше способов полученный раствор фенолов в эфире помещают в небольшую колбу (желательно с оттянутым дном) и отгоняют эфир до 0,5 или 1,0 мл. Затем отбирают микрошприцем полученный концентрат и вводят в газожидкостный хроматограф не более 6 мкл. На полученной хроматограмме находят площади пиков и рассчитывают содержание отдельных фенолов общепринятыми в газожидкостной хроматографии методами [20].

Рис. 4.10. Газожидкостный хроматограф.

Суть метода заключается в том, что исследуемый образец хроматографируют при выбранных условиях ГЖХ-анализа. Полученную хроматограмму обрабатывают с помощью программы обработки данных, которая вычисляет время удерживания, высоту, площадь исследуемого вещества. Идентификацию проводят путем сравнения полученных данных с табличными данными метода [23].

Данная методика приведена на основании методики, описанной в документе ПНД Ф 14.1:2:4.177-02 "Методика выполнения измерений массовой концентрации фенола в пробах питьевых, природных и сточных вод методом газожидкостной хроматографии" [28].

4.7 Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии

Настоящая методика на основании Свидетельства №11-09 от 07.04.2009 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 [29].

1. Сущность метода.

Высокоэффективная жидкостная хроматография - наиболее эффективный метод анализа органических проб сложного состава. Процесс анализа пробы делится на 2 этапа:

- разделение пробы на составляющие компоненты;

- детектирование и измерение содержания каждого компонента.

Задача разделения решается при помощи хроматографической колонки, которая представляет собой трубку, заполненную сорбентом. При проведении анализа через хроматографическую колонку подают жидкость (элюент) определенного состава с постоянной скоростью. В этот поток вводят точно отмеренную дозу пробы [20].

Компоненты пробы, введенной в хроматографическую колонку, из - за их разного сродства к сорбенту колонки двигаются по ней с различными скоростями и достигают детектора последовательно в разные моменты времени.

Таким образом, хроматографическая колонка отвечает за селективность и эффективность разделения компонентов. Подбирая различные типы колонок можно управлять степенью разделения анализируемых веществ. Идентификация соединений осуществляется по их времени удерживания (время от момента ввода пробы в колонку до момента регистрации максимума пика). Количественное определение каждого из компонентов рассчитывают, исходя из величины аналитического сигнала, измеренного с помощью детектора, подключенного к выходу хроматографической колонки [23].

Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации фенола в пробах сточной воды в диапазоне от 1,0 до 20 мкг/дм3 [21].