СПОСОБ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭТАНОЛАМИНА В ВОЗДУХЕ
METHOD OF GAS-CHROMATOGRAPHIC DETECTION OF ETHANOLAMINE IN AIR

Изобретение относится к аналитической химии, а конкретно к газохроматографическому определению концентраций этаноламина в воздухе, и может быть использовано для санитарного контроля воздушных объектов.
Известен способ фотометрического определения этаноламина в воздухе, описанный в сборнике методических указаний по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны. М., 1982, №6-7, с.28-32.
Определение, основанное на взаимодействии этаноламина с n-нитро-фенилдиазонием, не специфично в присутствии первичных аминов и обладает низкой чувствительностью.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ газохроматографического определения этаноламина в воздухе рабочей зоны, описанный в журнале аналитической химии, 1996, том 51, №6, с.642-646.
3
3
3
3
3
3
3
Этот способ заключается в том, что пробу воздуха в объеме 10-20 дм аспирируют через хемосорбент, затем смывают сорбат 2,5-3 см изопропилового спирта в 0,5 г прокаленного углекислого калия. В полученный раствор вводят 6 мм бензальдегида, объем раствора упаривают при 82°С до 1 см, затем раствор отделяют от осадка, осадок промывают 1 см изопропилового спирта и объединяют смыв с основной порцией элюата. Объединенный элюат концентрируют упариванием до объема 0,1-0,2 см, охлаждают до комнатной температуры и хроматографируют 3 мм с пламенно-ионизационным детектором. Предел определения в анализируемой пробе составляют 0,002 мкг.
3
Однако этот способ длителен и трудоемок, а повторное упаривание экстракта с целью обеспечения необходимой чувствительности определения деривата, полученного с помощью бензальдегида, значительно повышает погрешность анализа из-за невозможности четкого контроля упариваемых до столь малых величин объемов (0,1-0,2 см). В результате чего неизбежны низкая точность и надежность измерения концентраций, особенно в области малых ее значений. Кроме того, использование для хроматографирования пламенно-ионизационного детектора, чувствительного практически ко всем классам органических соединений, не позволяет обеспечить должной селективности, а следовательно, и надежности определения.
Задача предлагаемого технического решения - повышение чувствительности, точности и надежности определения этаноламина в воздухе с одновременным снижением трудоемкости и длительности анализа.
Эта задача решается за счет того, что сорбат экстрагируют толуолом в щелочной среде, толуольный экстракт обрабатывают пентафторпропионовым ангидридом, избыток которого нейтрализуют буферным раствором, экстракт осушают сульфатом натрия и хроматографируют с электронозахватным детектором.
3
3
3
3
3
3
3
3
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Пробу воздуха аспирируют через 3-5 см 6%-ного водного раствора углекислого натра. 1 см сорбата экстрагируют 1 см толуола в присутствии 1 см насыщенного щелочного раствора. После отделения водного слоя в толуольный экстракт добавляют 5-7 мм пентафторпропионового ангидрида, выдерживают 8-10 мин при комнатной температуре для проведения дериватизации, затем добавляют 1 см фосфатнокислого буферного раствора рН 7 для нейтрализации избытка ацилирующего реагента, отделяют толуольный слой, осушают его добавлением сернокислого натра и хроматографируют 1 мм с электронозахватным детектором. Предел определения этаноламина в анализируемой пробе составляет 0,0001 мкг, т.е. в 20 раз ниже, чем в методе-прототипе, что позволяет анализировать, например, воздух рабочей зоны на уровне 1/2 предельно-допустимой концентрации при объеме пробы воздуха всего 2 дм. Использование для хроматографирования фторселективного электронозахватного детектора обеспечивает высокую селективность и надежность определения фторсодержащего деривата.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность и точность определения этаноламина в воздушных объектах при одновременном снижении трудоемкости и значительном сокращении длительности проведения анализа.
3
3
3
3
3
Пример 1. В делительную воронку помещают 1 см раствора этаноламина в 6%-ном углекислом натре. Добавляют по 1 см насыщенного щелочного раствора и толуола и экстрагируют в течение 10-15 сек. Отделяют водный слой. В толуольный экстракт добавляют 3 мм пентафторпропионового ангидрида и оставляют на 8-10 минут для проведения дериватизации. Добавляют 1 см фосфатнокислого буферного раствора рН 7, встряхивают несколько раз делительную воронку и отделяют водный слой. В толуольный экстракт добавляют сернокислый натр и через 2-3 мин хроматографируют 1 мм с электронозахватным детектором.
Результаты анализа приведены в таблице 1.
3
Пример 2. Выполняют, как пример 1, но в толуольный экстракт добавляют 5 мм пентафторпропионового ангидрида. Результаты анализа приведены в таблице 1.
3
Пример 3. Выполняют, как пример 1, но в толуольный экстракт добавляют 7 мм пентафторпропионового ангидрида. Результаты анализа приведены в таблице 1.
3
3
3
3
3
3
3
3
Пример 4. Через поглотительный прибор с пористой пластинкой, содержащий 3 см 6%-ного водного раствора углекислого натра, аспирируют со скоростью 2 дм/мин 3 дм парогазовой смеси этаноламина, полученной с помощью динамического диффузионного дозатора. 1 см сорбата помещают в делительную воронку, добавляют по 1 см насыщенного щелочного раствора и толуола и встряхивают в течение 10-15 секунд. Отделяют верхний слой, в толуольный экстракт добавляют 6 мм пентафторпропионового ангидрида и оставляют на 8-10 мин для проведения дериватизации. Добавляют 1 см фосфатокислого буферного раствора, встряхивают делительную воронку несколько раз и отделяют водный слой. В толуольный экстракт добавляют сернокислый натр и через 2-3 мин хроматографируют 1 мм с электронозахватным детектором. Результаты анализа приведены в таблице 2.
Таблица 1
Результаты анализа раствора этаноламина, С=5 мкг/см<sup>3</sup>
Количество пентафторпропионового ангидрида, мм<sup>3</sup>
Высота хроматографического пика, h, mB
Метрологическая характеристика, Р=0,95
h<sub>ni</sub>
<img file="00000001.tif" he="8" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
Среднее квадратичное отклонение, S
Доверительный интервал, Δh<sub>ni</sub>
Погрешность определения σ, %
3
36,2 52,8 41,4 44,6 37,0
42,4
6,7372
7,8152
18,4
5
52,8 49,4 49,8 51,0 53,2
51,2
1,7176
1,9924
3,9
7
49,8 53,3 49,6 50,6 52,4
51,1
1,6454
1,9087
3,7
Таблица 2
Результаты анализа искусственной воздушной смеси этаноламина
№ анализа
Концентрация этаноламина в воздухе, мг/м<sup>3</sup>
Метрологическая характеристика, Р=0,95
C<sub>ni</sub>
<img file="00000002.tif" he="5" wi="7" img-content="undefined" img-format="tif" />
Среднее квадратичное отклонение, S
Доверительный интервал, ΔС<sub>ni</sub>
Погрешность определения, %
1
0,65
2
0,59
3
0,67
0,64
0,0017
0,0482
7,5
4
0,61
5
0,69