Методические рекомендации по определению формальдегида в водных вытяжках и модельных средах
(утв. Минздравом СССР 10.05.1978 № 1849-78)
10 мая 1978 г. № 1849-78
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ФОРМАЛЬДЕГИДА В ВОДНЫХ ВЫТЯЖКАХ
И МОДЕЛЬНЫХ СРЕДАХ
Общая часть
Настоящие методические рекомендации предназначены для определения формальдегида, мигрирующего из полимерных материалов в водные вытяжки и модельные среды.
O
Формальдегид — HC // бесцветный газ. Т. пл. — 92 °C. Т. кип. — 21 °C.
H
Он хорошо растворим в воде, этиловом спирте, эфире и других растворителях.
Формальдегид обладает мутагенным, канцерогенным в токсичным эффектом на теплокровных животных и человека. Предельно допустимая концентрация составляет для водоемов 0,05 мг/л.
Формальдегид высокореакционноспособное соединение и большинство методов основано на его способности образовывать цветные соединения. Известны методы определения формальдегида с фуксинсернистой и хромотроповой кислотами.
Существенным недостатком приведенных методов является то, что они представляют фотометрический метод, на показания которого могут влиять различные примеси других веществ.
Предлагаемая нами методика является модификацией метода определения при помощи димедона. Главным недостатком этого метода является необходимость упаривать большие объемы водных растворов и отфильтрование осадка формдимедона. Это приводит к тому, что этим методом можно определять только миллиграммовые количества формальдегида, что неприемлемо для санитарно-химического контроля.
Мы предлагаем при определении формальдегида взаимодействие с димедоном проводить при температуре 90 — 100 °C в течение 10 — 15 минут.
Продукт реакции выделяют при помощи экстракции органическим растворителем (хлороформом, хлористым метиленом). Это резко повышает чувствительность метода. Приводим чувствительности различных методов определения формальдегида в водных растворах:
по хромотроповой кислоте — 0,066 мг/л;
по фуксинсернистой кислоте — 0,4 мг/л;
по предлагаемому методу — 0,0005 мг/л.
Данные методические рекомендации могут быть использованы как для работников СЭС, так и для работников научно-исследовательских учреждений.
Принцип метода
Метод основан на взаимодействии формальдегида с димедоном, экстракции продукта взаимодействия (формальдимедона) органическим растворителем из водных и модельных сред, последующем хроматографировании его на пластинках «silufol» или силикагелькрахмал.
Открываемый минимум — 0,05 мкг формальдегида.
Реакция проходит по следующей схеме:
O O O
| CH |
|---|
CH + 2 / \ / \ / 2\ / \ | 3 \ | | 3 \ | | | | / 3 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
/ \ / \\ / \ / \\ // \ / \
CH O CH O O CH + H O
3 3 3 2
Веществ, мешающих определению, не установлено.
Реактивы и растворы
1. Хлороформ х.ч. ГОСТ 3160-51
3. Стандартный раствор димедона в спирте 200 мкг/мл.
4. Стандартный раствор формальдимедона в хлороформе 100 мкг/мл
6. Проявляющий раствор: 0,5% раствор йода в хлороформе
7. Натрий сернокислый безводный чда ГОСТ 4166-66
8. Спирт этиловый ректификат ГОСТ 5962-67
К концентрированному водному раствору 1 г-моль формальдегида прибавляют 2,2 г-моль спиртового раствора димедона (5,5 — диметилдигидрорезорцин) и полученную смесь нагревают на водяной бане в течение 30 — 45 минут. Смесь охлаждают и продукт конденсации — формальдимедон, отфильтровывают, промывают водой и перекристаллизовывают из диметилформамида. Т. пл. 184 — 186 °C.
Оборудование и посуда
1. Пластинки для хроматографии:
а) «silufol» и «silufol» ИУ-254
б) силикагель-крахмал (40 г тщательно растертого и просеянного силикагеля и 1 г крахмала смешивают с 125 мл дистиллированной воды. Смесь растирают до получения сметанообразной массы и равномерно наносят на сухую поверхность пластинок для хроматографирования. Из указанного выше количества сорбционной массы может быть приготовлено 10 — 15 пластинок).
3. Колбы мерные емкостью 25 мл
5. Делительные воронки емкостью 250 мл
6. Камера для хроматографирования (цилиндрический сосуд диаметром 15 см 20 см с притертой крышкой ГОСТ 1065-63)
7. Градуированные пипетки с ценой деления 0,01 мл и емкостью 0,1 мл
9. Камера для опрыскивания пластинок (стеклянный колпак диаметром 20 см, высотой 25 см СТУ 30-6192-62)
11. Холодильник Либиха ГОСТ 9499-69
12. Мерные цилиндры емкостью 25 мл и 100 мл
13. Круглодонные или конические колбы емкостью 250 мл на шлифах ГОСТ 1039-63
14. Колбы конические грушевидные для упаривания растворителя емкостью 50 мл
Ход определения
1. Проведение реакции
К 100 мл водной вытяжки прибавляют 1 мл спиртового раствора димедона (концентрации 200 мкг/мл). Нагревают 10 минут на кипящей водяной бане с обратным холодильником. Охлаждают и экстрагируют хлороформом.
2. Экстракция препарата из вытяжек
100 мл вытяжки (после проведения реакции) встряхивают в делительной воронке в течение 5 минут с 15 мл хлороформа. Экстракцию повторяют еще раз. Хлороформенные экстракты объединяют, пропускают через фильтр с безводным сульфатом натрия и упаривают на водяной бане до объема 0,1 — 0,2 мл.
3. Хроматографирование
Содержимое колбы после отгонки растворителя при помощи градуированной пипетки наносят на хроматографическую пластинку. Проба наносится в одну точку на середину пластинки на расстоянии 1,5 см от ее нижнего края. Нанесение проводится таким образом, чтобы диаметр полученного пятна не превышал 1 см. Справа и слева от пробы на расстоянии не менее 1 см наносят растворы «Свидетели-» — стандартные растворы определяемого препарата. Пластинку с нанесенными пробами помещают в камеру для хроматографирования, в которую наливают растворитель — хлороформ. Высота слоя растворителя на дне камеры не должна превышать 0,5 см. После подъема растворителя пластинку вынимают из камеры и отмечают линию, до которой поднялся растворитель, сушат на воздухе до полного исчезновения запаха растворителя.
Для обнаружения препарата пластинку опрыскивают 0,5% раствором йода в хлороформе. Формальдимедон обнаруживается на пластинках в виде желтых пятен на белом фоне. Количественное определение препарата производится путем визуального сравнения размера и интенсивности окраски пятен определяемого вещества в пробе с интенсивностью окраски и размером пятен стандартов.
Идентификацию препарата осуществляют по величине Rf пятен, равное 0,48 +/- 0,02.
Для контроля выполняют те же операции, но используя чистые продукты.
C - C мг/л 1 2
где C — количество формальдимедона в исследуемом растворе, мкг; 1
C — количество формальдимедона в контрольном растворе, мкг; 2
V — объем раствора, взятого для анализа, мг;
9,6 — фактор пересчета от формальдимедона к формальдегиду;
P — содержание формальдегида, мг/л.
Экстракция и хроматографирование вытяжек из модельных сред
Экстракция и хроматографирование вытяжек из модельных сред проводится аналогично экстракции и хроматографированию водных вытяжек.
При работе со следующими средами:
0,3% лимонная кислота, 2% лимонная кислота, 3% лимонная кислота, 1% уксусная кислота, 2% уксусная кислота, 2% уксусная кислота + 2% NaCl, необходимо перед проведением реакции с димедоном, небольшим количеством 50% NaOH довести среду до нейтральной.
При работе со спиртовыми вытяжками необходимо отогнать весь спирт, так как спирт мешает проведению экстракции.
В случае 10% спиртовой вытяжки надо отогнать 10 мл из 100 мл вытяжки и объем оставшейся вытяжки доводят дистиллированной водой до 100 мл, в случае 20% вытяжки отгоняют 20 мл.
Так же анализируют 20, 60 и 96% спиртовые вытяжки.