Формальдегід та методи його визначення

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.

5.журнал "Зеркало недели"

6. "Журнал 'Химия и жизнь - XXI век' "

7.Перегуд Е.А. Санітарна хімія полімерів, Вид-во "Хімія", Л., 1967. - С. 60.

8.Розенберг П.Я., Беялко Н.К. Хімічні методи дослідження біологічних субстратів в профпатологиі. М., Вид-во "Медицина", 1969. - С. 171-173.

9.Огородников С.К. "Формальдегід" Л.:Химия 1984 Рабіновіч В.А., Хавін З.Я. "Короткий хімічний довідник" Л.: Хімія, 1977. – С. 163.

11.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.І. "Біоорганічна хімія" М.: Медицина, 1985 стор. 190

12. . Губернській Ю.Д., Дмітрієв М.Т. Комплексна гігієнічна оцінка впливів на населення хімічних чинників в умовах житлового середовища // Гиг. і сан. 1987. —№4. — С. 24–27.

13. Rogers S.A. Diagnosing the fight building syndrome: an intradermal, method to provoke chemically — induced symptoms // Man and Ecosyst: Proc. sth World Clean Air Congr. The Haque, 11–15 Sept. 1989. —Amsterdam, 1989. —V. 1. —Р. 199–205.

14. Thielebeule U., Farkas U.I. Indoor air pollution of formaldehyde in new and oid buldings: health of children // 2 nd Meet. Environ. Hyg. Dsseldorf. May 31 – June 2. 1989. —Р. 126–128.

15. Rolle-Kampczyk U., Herbarth O. Methodes non invasives en medecine environnementale — biomonitoring // Energ.-sante. —2000. —11, N3. —Р. 253–255.

16. Fiedler K. Housing environment. Flats and health // Environ. Int. —1991. —17, N4. —Р. 263–269.

17. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта masters.donntu.edu

30