166619 (625061), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

3.6 Відкриття формальдегіду у виді гексаметилентетрамина

Декілька мілілітрів водного розчину формальдегіду (більше або менше - в залежності від його змісту) обробляють надлишком аміаку і випаровують на водяній лазні, додаючи час від часу невеликі кількості аміаку так, щоб розчин постійно мав лужну реакцію. Залишок є характерними кристалами гексаметилентетраміна, ідентичність якого може бути доведена реакціями:

Реакція з хлоридом ртуті (II). Залишок від випаровування розчиняють в 3-5 мл води, поміщають одну краплю цього розчину на наочне скло і додають одну краплю насиченого водного розчину хлориду ртуті (II). Негайно або через деякий час утворюється осад, що має вид октаедрів або зірочок з трьома і промінням.

Реакція з реактивом Майєра. До однієї краплі розчину (див. вище) додають каплю розчину реактиву Майєра і дуже маленьку крапельку (з капіляра) розбавленої соляної кислоти: з'являються гексагональні світло-жовті зірочки.

Реакція з фероціанідом магнію-калія. 1 мл розчину (див. вище) гексаметилентетраміну обробляють декількома краплями насиченого розчину сульфату магнію і свіжо приготованого розчину фероціаніду калію; у вигляді жовтих лускових кристалів випадає осад подвійного з'єднання гексаметилентетраміну і фероціаніду калію-магнію складу

MgK[Fe(CN)e]₂[12(CH₂)eN₄].12H20 [15].

3.7 Капілярний метод відкриття формальдегіду у вигляді формальдімедона

Реакцію утворення дімедона проводять на смужці фільтрувального паперу завдовжки 20 см і шириною 1 см, звуженої посередині до 3-4 мм на відстані 1 см. На звужену частину паперової смужки за допомогою вушка платинового дроту наносять концентрований спиртовий розчин дімедона і потім занурюють кінець смужки у випробовуваний водний розчин формальдегіду. При всмоктуванні розчину формальдегід затримується на межі вузької частини у вигляді формальдімедона. Після закінчення всмоктування випробовуваного розчину смужку занурюють у воду, щоб витіснити залишок випробовуваного розчину у вузькій частині і відмити весь надлишок дімедона.

Смужку паперу висушують, вирізують вузьку частину і піддають той, що утворився на нейформальдімедон мікросублімації при 130. Далі формальдімедон може бути ідентифікований за формою кристалів і температурі плавлення.

3.8 Кількісне визначення формальдегіду

Йодометричний метод. Визначення по Ромійну 1 г розчину формальдегіду вносять в мірну колбу місткістю 100 мл, в яку заздалегідь налито 2,5 мл води і 2,5 мл 1,0 н. розчину їдкого розжарюй. Добре перемішують і доповнюють розчин водою до мітки. До точно зміряних 10 мл цього розчину додають 50 мл 0,1 н. розчину йоду і 20,0 мл 1,0 н. розчину їдкого розжарюй, залишають на 15 мін., підкисляють 10 мл розбавленої сірчаної кислоти і титрують надлишок йоду 0,1 н. розчином тіосульфату до жовтого кольору. Потім підливають розчин крохмалю і дотитровують до кінця. Гіпойодит калію, що утворюється на холоду з йоду і їдкого розжарюй, окисляє в лужному розчині формальдегід в мурашину кислоту. 1 мл 0,1 н. розчину йоду відповідає 0,001501 г формальдегіди. Щоб одержати добрі результати, необхідно дотримувати наступні умови : вживаний розчин лугу повинен бути абсолютно вільний від присутності речовин, що окислюються (спирт); надлишок йоду повинен складати не менше 50%; йод і їдке розжарюй повинні змішуватися лише після надбавки формальдегіду; при підкислюючому слід уникати застосування великого надлишку кислоти. Вважається також, що гіпойодит і формальдегід повинні застосовуватися в достатньо високих концентраціях. Цей метод надає велику послугу при аналізі чистих розчинів формальдегіду, але непридатний у присутності оцтового альдегіду і інших реагуючих з йодом речовин.

Розроблений спеціальний метод, що дозволяє визначати формальдегід, оцтовий альдегід, озон, воду, перекис водню і мурашину кислоту при їх сумісній присутності. Запропоновано застосовувати замість лужного розчину йоду лужний розчин брому. Бром виділяють з розчину бромід-бромату точно відомого змісту за допомогою соляної кислоти, підлужнюють розчин, діють протягом 30 мін, на формальдегід, потім знову підкисляють, додають йодиду калію і титрують надлишок йоду тіосульфатом .

Метод з ціанідом калію. На формальдегід діють надлишком ціаніду і після закінчення реакції надлишок ціаніду відтитровують по Фольгарду . Можна також розчин, що містить надлишок ціаниду, підкисляти винною кислотою і відігнати ціаністий водень, уловлюючи його в розчині лугу, потім визначити титруванням нітратом срібла по Лібіху і Деніже. Надалі в аргентометричний спосіб були внесені нові зміни і, крім того, було запропоновано визначати надлишок ціаніду йодометрично . Останній прийом йодометричного визначення унаслідок своєї точності має особливе значення при аналізі малих кількостей формальдегіду. На формальдегід діють ціанідом калія в нейтральному або лужному розчині, причому негайно ж утворюється калієве похідне нітрилу глікольової кислоти, що поволі розкладається під дією води на глікольовокислий калій і аміак.

Надлишок ціаніду калію може бути визначений йодометрично. До розчину додають бром, який в кислому середовищі дає з ціанідом калію бромціан. Надлишок брому зв'язують, додавши фенол або сульфат гідразину, і додають йодид калію, який реагує з бромціаном, виділяючи вільний йод. Установка титру розчину ціаніду. 10-20 мл приблизно О,\М розчину ціаніду калію підливають з бюретки в мірну колбу з довгим горлом, сильно підкисляють концентрованою сірчаною кислотою і при перемішуванні обертанням додають бромисту воду до появи виразного жовтого забарвлення. Щоб видалити надлишок брому, додають з бюретки 0,025 М розчин сульфату гідразину точно до обезбарвлення розчину і потім ще надлишок 1-2мл. Вносять в розчин 0,5-1 г йодиду калії, розчинені в 4 мл води, і негайно титрують йод, що виділився, 0,1 н. розчином тіосульфату у присутності крохмалю.

Хід визначення. До 0,1 УІ розчину ціаніду калію, що знаходиться в мірній колбі, підливають випробовуваний розчин формальдегіду і поступають далі, як це вказано при установці титру. Кількість формальдегіду обчислюють по різниці між об'ємами розчину тіосульфату, витраченими в обох випадках; 1 мл 0,1 н. розчину тіосульфату відповідає 0,003002 г формальдегіди [16]

3.9 Алкаліметричні методи. Сульфітний метод

Цей метод заснований на реакції сульфіту натрію з формальдегідом, протікаючої по наступному рівнянню:

НСНОSO₇-H₂O→HCH(OH)SO-ОН

Луг, що утворюється в результаті виділення іонів ВІН, можна у відомих умовах відтитрувати соляною кислотою і обчислити кількість формальдегіду.

Хід визначення. Близько 3 г розчину формальдегіду, точно зваженого, або 10 мл розчину, приготованого з 30 г розчину формаліну в 100мл води, обрабатывают50мл свіжо приготованого розчину сульфіту натрію (25 г кристалічного сульфіту в 100 мл розчину; сульфіт натрію не повинен містити бісульфіту, вільного лугу або вуглекислих лугів) і додають 10 крапель змішаного індикатора (див. нижче). Поволі титрують 1,0 н. розчином соляної кислоти до слабкого сірувато-синього забарвлення. Щоб внести поправку на гідроліз сульфіту натрію, до 80 мл води додають 50 мл розчину сульфіту натрію і 10 крапель змішаного індикатора і титрують 1,0 н. соляною кислотою до того ж кольору, як і колір випробовуваного розчину, що є свідком. Об'єм розчину соляної кислоти, знайдений при титруванні одного сульфіту натрію, віднімають з об'єму, що пішов на титрування випробовуваної проби. 1 мл 1,Он. розчину соляної кислоти відповідає 0,03003 г формальдегіди.

Змішаний індикатор. 1 частину 0,1-процентного спиртного розчину α-нафтолфталеїну змішують з 3 частинами 0,1-процентного спиртного розчину фенолфталеїну. У лужних розчинах цей індикатор має фіолетово-червоний колір, при титруванні кислотами переходить в світло фіолетовий, слабкий сірувато-синій, слабкий зелений і нарешті стає безбарвним. Краще всього вести титрування до сірувато-синього відтінку. Розбавлені розчини формальдегіду можна з успіхом титрувати і 0,1 н. розчином соляної кислоти. Метод, заснований на окисленні перекисом водню. Формальдегід окислюється перекисом водню в лужному розчині; кількість лугу, витраченого на нейтралізацію одержаної мурашиної кислоти, визначається:

НСНОNaOHН₂О₂->HCOONa₂Н₂О

Хід визначення. У конічну колбу із стійкого по відношенню до лугів скла вливають 50 мл 1,0 н. розчину їдкого натру і 50 мл точно нейтралізованого по фенолфталеїну 3-процентного розчину перекису водню і негайно ж нейтральний розчин формальдегіду (близько 3 г формаліну або 10 мл розчину 30 г формаліну в 100 мл). Колбу закривають пробкою з повітряним холодильником, забезпеченим трубкою з натронним вапном, і нагрівають протягом 15 мін. на водяній лазні. Після охолоджування титрують залишок лугу 1,0 н. розчином соляної кислоти у присутності фенолфталєїна. 1 мл 0,1 н. розчину відповідає 0,3003 г СН2О [17].

3.10 Реакція конденсації з дімедоном

Конденсація з дімедоном застосовується і як ваговий і як об'ємний метод визначення формальдегіду (і оцтового альдегіду)

Ваговий метод

До нейтрального відповідно розбавленому холодному розчину формальдегіду додають прозорий водний 5-10-процентний розчин дімедона з лишком, нагрівають протягом 10 мін. (не довше.) до кипіння і залишають стояти на 1 годину. Після охолоджування формальдімедон фільтрують через скляний тигель, промивають холодною водою і висушують при 110 . Вага осаду, помножений на 0,10274, дорівнює вазі формальдегіду.

Об'ємний метод

Продукт конденсації облягають, як вказано вище, потім після промивання розчиняють в спирті і титрують цей розчин 1,0 н. розчином лугу у присутності фенолфталеїну.

1 мл 1,0н. розчину дімедона відповідає 0,015 г формальдегіди або 0,022 г оцтові альдегіди.

3.11 Особливі методи

Метод, засновані на окисленні перманганатом в лужному розчині, придатний як для визначення одного формальдегіду, так і для визначення метилового спирту і формальдегіду при сумісній присутності. Суму цих з'єднань визначають титруванням перманганатом і в другій пробі один тільки формальдегід йодометричним методом.

Дуже чутливий і точний спектрофотометричний метод визначення формальдегіду, заснований на реакції з фуксинсірчистою кислотою, розроблений Векслером [17].

4. Аналіз стану атмосферного повітря міста Донецька

1- аміак; 2 – марганець; 3 – свинець; 4 – фенол; 5 – формальдегід; 6 – хром; 7 – оксиди азоту; 8 – оксид вуглецю; 9 – сірчана кислота; 10 – пил; 11 – сажа; 12 – сірководень; 13 – цинк; 14 – діоксид сірі; 15 – бенз(а) пірен

Малюнок 1 – Техногенний спектр для р. Донецька

Аналіз графіка показує, що найбільшої шкоди навколишньому середовищу завдається діоксидом сірки, хоча об'єми його викидів менше, ніж пилу і оксиду вуглецю [3].

Висновки

Формальдегід - CH2O - органічна сполука. Інша його назва - мурашиний альдегід. Основним джерелом забруднення вод формальдегідом є антропогенна діяльність. Стічні води, використовування у водопостачанні матеріалів з неякісних полімерів, аварійні скидання - все це приводить до попадання формальдегіду у воду. Він міститься в стічних водах виробництв органічного синтезу, пластмас, лаків, фарб, підприємств шкіряної, текстильної і целюлозно-паперової промисловості. Його ПДК у воді - 0,05 мг/л [9].

У природних водах формальдегід досить швидко розкладається за допомогою мікроорганізмів.

Основними джерелами забруднення атмосфери є: сніг, метан, СБЗ. Формальдегід вражає центральну нервову систему, легені, печінку, нирки, органи зору. Формальдегід є канцерогеном.

Найбрудніше повітря - в Макіївці, найчистіший - в Тернополі. Такі дані обнародувала на своєму сайті Центральна геофізична обсерваторія Міністерства по надзвичайних ситуаціях (ЦГО), яка кожні півроку проводить дослідження екологічної ситуації в українських містах.

А за даними Міністерства охорони навколишнього природного середовища України, за перше півріччя поточного року в середньому по країні було зафіксовано перевищення в атмосферному повітрі рівня гранично допустимій концентрації (ПДК - показник безпечного рівня змісту шкідливих речовин в навколишньому середовищі) пилу - в 1,2 рази, діоксиду азоту - в 1,3 рази, формальдегіду - в три рази.

Також ми розглянули методи аналізу формальдегіду, це: методичні рекомендації про визначення вільного формальдегіду в біосередовищах методом тонкошарової хроматографії, з реактивом Несслера, реакція з флороглюцином, з орцином, з морфіном і сірчаною кислотою; відкриття формальдегіду у виді гексаметилентетраміну; кількісне визначення формальдегіду; алкаліметричні методи; реакція конденсації з дімедоном та особливі методи визначення формальдегіду [17].

Список літератури

1. Екологічна хімія: Пер. з німий. / Під ред. Ф. Корті. — М.: Мир, 1996. — С. 396.

2. Екологічні проблеми: що відбувається, хто винуватий і що робити Навчальний посібник / Під ред. Проф. У. І. Данілова - Даніляна. ( М.: Вид-во МНЕПУ, 1997 - С. 332.

3. Небілий Б. Наука про навколишнє середовище: Який влаштований світ: У 2-х т. Т. 1,2. Пер. з англ.- М.: Мир, 1993. – С 658.

Характеристики

Список файлов курсовой работы