Спосіб кількісного визначення формальдегіду

Спосіб кількісного визначення формальдегіду шляхом обробки аналізованої проби розчином 37538 розчину; bо та b - коефіцієнти градуювальної характеристики. На основі проведених досліджень по джерелах патентної та науково-технічної літератури можна зробити висновок, що сукупність суттєвих ознак є новою та дозволяє забезпечити селективне визначення формальдегіду в присутності фенолу. Для визначення загального рівняння встановлюють математичну залежність оптичної густини розчину формальдегіду від маси домішок фенолу, вводять поправочний коефіцієнт для компенсації впливу фенолу та знаходять рівняння залежності величини коефіцієнту від маси домішок фенолу. Для встановлення математичної залежності досліджують вплив фенолу у кількості від 2,5 до 30 мкг в об'ємі розчину, що аналізують. Визначену масу фенолу, наприклад 2,5 мкг, додають в серію градуювальних розчинів, які охоплюють діапазон маси формальдегіду від 0,5 до 5,0 мкг. До отриманих розчинів додають розчин динатрієвої солі хромотропової кислоти у сірчаній кислоті; вимірюють оптичну густин у розчинів, що мають у своєму складі фенол, та встановлюють градуювальну характеристику. Аналогічно цьому, визначають градуювальні характеристики, які враховують вплив фенолу у кількості до 30 мкг. Встановлено, що всі градуювальні характеристики, які враховують вплив фенолу, так як і основне рівняння градуювальної характеристики для формальдегіду, підпорядковуються лінійній залежності та описуються рівняннями виду: Y=bo+b х (1) У ф =b0ф +bф х (2) де х - маса формальдегіду, мкг; у - оптична густина градуювального розчину; У ф - оптична густина градуювальних розчинів в присутності фенолу, bo, b, bоф та bф - коефіцієнти градуювальних характеристик. Із рівняння градуювальної характеристики в присутності фенолу (2) виражають (х): Х=(уф -bоф )bф (3) після підстановки якого в основне рівняння градуювальної характеристики (1) та позначення співвідношення: b/bф = К (4) шляхом математичних перетворювань отримують рівняння виду: у=Ко+Куф , (5) де K0=b0–b·b0ф /bф . Для зниження систематичної похибки методики виконання вимірювань відкидають величину К0 і подальші розрахунки проводять за рівнянням (6): У=Куф , (6) де К - поправочний коефіцієнт, який враховує вплив фенолу. Приклади експериментальних даних, які дозволяють визначити поправочний коефіцієнт для маси домішок фенолу (хф ) 5 та 20 мкг, наведені в табл. 1. Наведені дані у та уф о тримані як середнє арифметичне з шести паралельних вимірювань. У відсутності фенолу, використовуючи значення х та у (табл. 1), отримують основне рівняння градуювальної характеристики (1) для діапазону маси формальдегіду від 0,5 до 5,0 мкг: у=-0,01+0,11х (7) Підставляючи значення у та уф в рівняння (6), одержуємо величини К=1,681 та К=4,166 для кількості домішок фенолу 5 та 20 мкг, відповідно. Встановлено, що коефіцієнт К не є постійною величиною і залежить від маси домішок фенолу. Значення поправочних коефіцієнтів (К) залежно від маси фенолу в градуювальному розчині наведені в табл. 2. Обробкою експериментальних даних (табл. 2) за допомогою програми STATISTICA 6.0 методом лінійної регресії здобута залежність поправочного коефіцієнту від маси внесеного фенолу, яка описується рівнянням: К=1,025+0,146Хф (8) де Хф - маса фенолу, мкг. Коефіцієнт кореляції r=0,9934. Спосіб кількісного визначення формальдегіду в присутності фенолу здійснюють таким чином. Відбирають пробу з будь-якого об'єкту навколишнього середовища; по одному з відомих методів знаходять масу фенолу (Хф ) в пробі, що аналізується, та розраховують значення поправочного коефіцієнту (К) за рівнянням (8). Для аналізу у колориметричну пробірку відбирають 1 см 3 проби і потім додають 4 см 3 розчину динатрієвої солі хромотропової кислоти у сірчаній кислоті (0,25 г динатрієвої солі хромотропової кислоти розчиняють в 5 см 3 води та додають 125 см 3 сірчаної кислоти). Розчин розігрівається. Після охолодження до кімнатної температури вимірюють оптичну густин у (уф ) відносно нульового розчину. За рівнянням (6) визначають оптичну густину об'єму проби, що аналізується (у). Потім розраховують кількість формальдегіду (х) за рівнянням основної градуювальної характеристики (7). Або ці ж розрахунки проводять за загальним рівнянням: х=(Куф –b0)/b (9) Приклад 1. Визначення маси формальдегіду в пробі в присутності фенолу Модельний розчин формальдегіду з домішкою фенолу, що аналізується, готують таким чином. В мірний посуд вносять 3 см 3 стандартного розчину формальдегіду концентрацією 10 мкг/см 3 і 2,5 см 3 розчину фенолу концентрацією 40 мкг/см 3 та додають 4,5 см 3 дистильованої води. Розчин перемішують. Для аналізу у колориметричну пробірку відбирають 1 см 3 проби і потім додають 4 см 3 розчину динатрієвої солі хромотропової кислоти у концентрованій сірчаній кислоті. Розчин розігрівається. Після його самодовільного охолодження до кімнатної температури вимірюють оптичну густину (уф ) забарвленого розчину проби відносно нульового розчину. Для нульового розчину замість проби вносять 1 см 3 дистильованої води. Вимірювання проводять при довжині хвилі 590 нм в кюветі з відстанню між гранями 10 мм. Аналізований об'єм проби містить 3 мкг формальдегіду (х) та 10 мкг фенолу (xф ). За відомою масою фенолу розраховують значення поправочного коефіцієнту (К) за рівнянням (8) К=2,485. За рівнянням (6) визначають оптичну густину об'єм у проби, що аналізується (у). Потім розраховують масу формальдегіду (х) за рівнянням основної градуювальної характеристики (7). Знайдено формальдегіду 3,14 мкг, відносна похибка 4,7%. За прототипом знайдено формальдегіду 1,41 мкг, відносна похибка 53%. 2 37538 Загальне рівняння для даного прикладу має вигляд: х=[(1,025+0,146Хф )уф +0,01]/0,11=3,14 Приклади 2-10 аналогічні прикладу 1, в модельних розчинах змінювали масу формальдегіду і фенолу. Дані наведені в табл. 3. Із прикладів видно, що те хнічним результатом запропонованого способу є зниження відносної похибки визначення формальдегіду в пробі в присутності фенолу на 16-73%. Таким чином, можна зробити висновок про можливість проведення аналізу запропонованим способом з високою селективністю. Таблиця 1 Перемінні основного рівняння градуювальної характеристики (1) Оптична густина градуювальних розчинів у присутності фенолу х, мкг 0,5 У 0,043 У Ф при Хф =5 мкг 0,025 У Ф при Х=20 мкг 0,010 1,0 0,101 0,060 0,025 1,5 2,0 0,155 0,211 0,080 0,110 0,042 0,055 2,5 3,0 0,265 0,320 0,155 0,180 0,067 0,080 3,5 0,377 0,220 0,091 4,0 4,5 0,432 0,485 0,260 0,300 0,102 0,115 5,0 0,542 0,330 0,125 Таблиця 2 Номер серії градуМаса фенолу в іровочного розчину в присутності фе- градуіровочному розчині, Хф , мкг нолу 1 2,5 2 5,0 3 7,5 4 10,0 5 12,5 6 15,0 7 20,0 8 25,0 9 30,0 Експериментальне Розрахункове зна- Відносна похибзначення поправоч- чення поправочнока, d, % ного коефіцієнту, К го коефіцієнту, К 1,379 1,681 2,113 2,345 2,785 3,452 4,168 4,736 5,168 1,389 1,754 2,119 2,484 2,848 3,213 3,943 4,672 5,402 0,75 4,35 0,28 5,91 2,28 6,92 5,36 1,34 4,53 Таблиця 3 Введено Приклад 2 3 4 5 б 7 8 9 10 Відомий спосіб Знайдено формальдеВідносна фенолу, мкг формальдегіду, мкг похибка, % гіду, мкг 1 2,5 0,815 18,5 1 7,5 0,730 27,0 1 12,5 0,582 41,8 3 7,5 1,525 49,2 3 20 0,986 67,1 3 30 0,748 75,1 5 5,0 3,100 38,0 5 15 1,850 63,0 5 30 1,348 73,0 3 Заявлений спосіб Знайдено Відносна поформальдехибка, % гіду, мкг 0,977 2,28 1,010 0,76 0,999 0,12 2,939 2,04 2,955 1,50 3,033 1,10 5,028 0,56 4,902 1,96 4,99 0,16 37538 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4