Спосіб виготовлення індикаторного паперу для виявлення та визначення активного хлору

Способ изготовления индикаторной бумаги для обнаружения и определения активного хлора, включающий нанесенИе на бумагу раствора тиокетона Михлера в органическом растворителе и последующую сушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве органического растворителя используют ацетон, а концентрация раствора тиокетона Михлера составляет 0,05-0,1%, перед нанесением раствора тиокетона Михлера на бумагу наносят 2,55% водный раствор этилендиаминтетраацетата натрия и высушивают, причем обе сушки осуществляют при комнатной температуре. Изобретение относится к области анализа материалов путем определения их химических свойств, в частности к качественному и полу количественному определению содержания активного хлора в воде. Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления индикаторной бумаги для обнаружения и определения активного хлора, включающий нанесение на бумагу раствора тиокетона Михлера в органическом растворителе и последующую сушку. Однако чувствительность и экспрессность определения при использовании такой бумаги недостаточно высоки. Задачей изобретения является получение индикаторной бумаги и с повышен ной чувствительностью и экспрессностью определения. Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления индикаторной бумаги для обнаружения и полуколичественного определения активного хлора в водопроводной воде, включающем нанесение предварительно полученного индикатора на бумагу и последующую его сушку, согласно изобретению, бумагу обрабатывают 2,5-5%-ным водным раствором этилендиаминтетраацетата натрия (NaЭДТА), высушивают при комнатной температуре, а затем пропитывают 0,05-0,1%ным раствором 4,4-бис-(диметиламино)тиобензофенона (тиокетона Михлера) в ацетоне и снова высушивают. Использование в изготовлении индикаторного слоя тиокетона Михлера поз О 27115 волило значительно повысить чувствительность индикаторной бумаги и определять в водопроводной воде до 0,1 мг/ л активного хлора. Na-ЭДТА используется в качестве регулятора рН и маскирующего агента для устранения мешающего влияния железа (III), меди (II), марганца (И) и других тяжелых металлов, обычно присутствующих в водопроводной воде. 'Наилучшие результаты получены при содержании в растворах тиокетона Михлера 0,05-0,1% и Na-ЭДТА 2,5-5,0%. Как видно из табл. 1, при получении концентрации тиокетона Михлера до 0,2 мае. снижается контрастность цветной реакции из-за изменения окраски индикаторной бумаги от желтой до оранжево-красной, что сопровождается уменьшением чувствительности определения хлора до 0,5 мг/л. При концентрации тиокетона Михлера менее 0,04% также снижается чувствительность индикаторной бумаги к хлору из-за недостатка реагента на бумаге. Количество Na-ЭДТА в растворе в пределах 0,2-7% не влияет на скорость изменения окраски индикатора и его чувствительность к хлору. Однако в присутствии до 5 мг/л железа (III), 10 мг/л меди (II) и марганца (II) при малых концентрациях Na-ЭДТА ионы указанных металлов реагируют с тиокетоном Михлера, при этом окраска индикаторной бумаги изменяется от желтой до оранжево-красной и красно-фиолетовой, что приводит к снижению чувствительности при определении хлора. Предварительная пропитка бумаги раствором Na-ЭДТА с концентрацией в пределах 2,5-7% исключает влияние указанных металлов на определение свободного хлора. Однако при увеличении концентрации Na-ЭДТА до 6-7% заметно ухудшаются механические свойства индикаторной бумаги, из-за образования кристаллов NaЭДТА на бумаге она становится хрупкой. Поэтому для обработки бумаги раствором Na-ЭДТА выбрана концентрация в пределах 2,5-5%. Такая концентрация ЭДТА позволяет полностью устранить влияние тяжелых металлов и достичь высокой чувствительности при определении хлора. До настоящего времени, как показал тематический поиск, не известен индикатор аналогичного состава с вы 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сокой чувствительностью по отношению к активному хлору на уровне ПДК (0,3 мг/л). На основании этого можно предположить, что предлагаемое техническое решение обладает существенным отличием от известных индикаторных бумаг. Способ изготовления индикаторной бумаги, согласно изобретению, заключается в том, что готовят 2,5-5%-ный раствор Na-ЭДТА, которым пропитывают листы фильтровальной бумаги и высушивают их при комнатной температуре. Затем эти же листы пропитывают 0,05-0,1%ным раствором тиокетона Михлера в ацетоне и сушат их при комна/ной температуре. Ниже приведены примеры способа изготовления индикатора. Растворяют в 50 мл дистиллированной воды 1,25 г Na-ЭДТА и полученным раствором пропитывают полосы фильтровальной бумаги длиной 10-15 и шириной 3 см. Бумажные полосы высушивают на воздухе при комнатной температуре и обрабатывают их 0,05%-ным раствором тиокетона Михлера в ацетоне и вновь высушивают при комнатной температуре. Полученные полосы хранят в сухом и темном месте. Остальные примеры способа изготовления индикатора сведены в табл. 1. Определение активного хлора. Для обнаружения активного хлора на полоску индикаторной бумаги размером 1,5x3,0 см наносят каплю водопроводной воды. При наличии в капле раствора объемом 0,03 мл 0,003 мкг и более активного хлора в течение 2-5 с на желтом фоне появляется в зависимости от содержания хлора синее кодьцо или пятно, интенсивность окраски которого зависит от количества хлора в капле. При полуколичественном определении хлора окраску, полученную после нанесения капли воды на индикаторную бумагу, сравнивают со шкалой, приготовленной путем нанесения на индикаторную бумагу свежеприготовленных растворов хлорамина Т с концентрациями 0,1-5 мг/л хлора или 0,003-0,150 мкг в капле объемом 0,03 мл. Данные о метрологической оценке результатов полуколичественного определения хлора в растворах хлорамина Т приведены в табл. 2. Для получения этих результатов на индикаторную бумагу на 27115 носили по 1 капле растворов хлорамина Т и для оценки концентрации хлора с помощью шкалы предлагали наблюдателям. Как видно из этой таблицы, предлагаемая индикаторная бумага позволяет с надежностью, достаточной для полуколичественного метода, определять 0,1-3,0 мг- хлора в 1 л воды. Правильность результатов полуколичественного определения остаточного хлора в водопроводной воде с помощью предлагаемого индикатора проведена с помощью йодометрического титрования в соответствии с ГОСТ 18180-72 "Вода питьевая. Методы определения содержания остаточного хлора". Соответствующие результаты приведены в табл. 3. Как видно из таблицы, результаты определения хлора в воде с помощью предлагаемого индикатора и с помощью стандартного йодометрического метода удовлетворительно совпадают и свидетельствуют о надежности результатов, полученных с помощью индикаторной бумаги. 10 15 20 25 Проверена устойчивость индикаторной бумаги во времени. Соответствующие данные приведены в табл. 4. Как видно из таблицы, индикаторная бумага не теряет чувствительности к активному хлору, по меньшей мере, в течение 3 мес. со дня изготовления. Данные таблиц проведенных испытаний показывают, что предложенное техническое решение повышает чувствительность к активному хлору и обеспечивает определение следовых количеств активного хлора в воде до 0,1 мг/л, значительно увеличено быстродействие определения хлора до 2-5 с. Индикатор характеризуется высокой избирательностью, так как устранено мешающее влияние железа, меди, марганца и других тяжелых металлов, присутствующих в водопроводной воде. Полученный индикатор устойчив при хранении в защищенном от света месте. Таким образом, способ обеспечивает пределы обнаружения остаточного хлора в водопроводной воде, регламентируемые санитарными нормами (0,3 мг/л) при более высоком быстродействии. Таблица.1 Пример 1 2 3 4 5 6 7 • Содержание компонентов мае. % тиокетон Na-ЭДТА Михлера 0.01 2.5 0.02 0.04 0.05 0.08 0.10 0.15 2.5 2,5 2.5 2.5 2.5 2.5 Концентрация посторонних ионов, мг/л Си (II) Мп(И) Fe(lll) — — _ Чувстви- Примечание тельность к хлору. мг/л 1 0.5 Нечеткая окраска кольца 0.2 То же 0.1 01 0.1 0.2 0.2 —'— - •_ - • • _ Отсугст • 8 9 10 0.20 0,05 0,05 2.5 0.2 0.5 ВИЄ KDHT 0.5 растно.сти То же 0,1 0,1 *- 27115 Продолжение табл. 1 Содержание компонентов. мае. % тиокетон Na-ЭДТА Михлера 0,05 1.0 2.0 0.05 2.5 0.05 5.0 0,05 0.05 5.0 5.0 0.10 6.0 0.05 7.0 0.05 0,2 0.05 Пример 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Концентрация посторонних ионов, мг/л Fe(IM) Си (II) Мп (II) 5 10 Чувствительность к хлору. мг/л Примеча 0.1 -"-"-"-"-"-"-"_-_ 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0,1 0,5 - • 10 * 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 20 21 22 23 24 25 26 27 " 5 5 5 5 0.5 1.0 2,5 4.0 5,0 . 5 2.5 6.07.0 0.1 0.05 0.05 5 5 5 Концентрация хлора в растворе, мг/л Введено Найдено 0.5 0.2 0,1 0,1 0.1 0.1 0.1 10 10 10 10 10 10 10 , 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Число наблюдателей ^ ние Розовый ореол вокруг синего кольца То же -"_-_ —•_ Уменьшается 0.1 прочность индикаторной бумаги Таблица 2 Относительное стандартное отклонение 0,10 0.20 0.40 0.60 1.00 3,00 0.11 0,20 0.38 0,59 1.00 3.10 ±Д04 ± 0,07 ±0.11 ±0,14 ±0.27 ±0.70 50 50 20 30 30 25 0.33 0.30 0,26 0.21 0.24 0.21 Таблица 3 Объект анали- Число опытов Концентрация активного хлора", мг/л за С помощью индикаторной бу- Иодометрическое титровз* маги ние по ГОСТ 18190-72 средний реотносительсредний реотносительзультат ное стандартзультат ное стандартное отклоненое отклонение ние Водопровод7 0,20-0.06 0,21 0.19 ±0.04 0.14 ная водэ То же 10 0,2В ±0,05 0.15 0,09 0,27 ± 0,03 8 0.50 ± 0.08 0,12 0,48 ±0.04 0,06 Раствор хлорамина, 0,4 мг/л 0,18 В 0,07 0.43 ±0,10 0,42 ± 0.04 • То же 0,8/мгл То же 1,0 мг/л 9 0.77 ±0.11 0.11 0.80 ± 0,08 0,07 7 0.98 ±0.17 0.13 0,98 ±0.04 0.03 10 27115 Таблица 4 Устойчивость индикаторной бумаги Промежуток времени после из- Чувствительность к активному готовления индикатора хлору, мг/л В день изготовления 0.1 0.5 мес. 0.1 1 мес ОИ 2 мес. 0,1 3 мес. 0,1 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О. Обручар Замовлення 552 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101