Потери моноциклических ароматических углеводородов при экстракционном извлечении из водной фазы

Abstract

In order to determine the total content of hydrocarbons (HCs) in natural and waste waters the sum of HCs was extracted, and the possibility of incomplete extraction of most soluble and most toxic HCs – monocyclic arenes – was neglected. The recommendations on the optimal extraction conditions were found to be quite contradictory, while the data for arenes losses was not studied. The purpose of this research was to examine the possibility of quantitative extraction of arenes during HCs determinations. We have measured the extraction degree (R, %) for the most soluble C6 - C9 arenes from model aqueous solutions in optimized conditions by IR and UV spectrometry with hexane and carbon tetrachloride as extractants. The influence of different factors on the extraction degree was investigated. It was established that the optimal phases contact time was 5 minutes. R values for a single extraction made up 30% - 80% depending on the arenes and the extractants nature. The influence of the initial concentration of arenes on R value was not statistically significant. The introduction of salting-out reagents, the increase of extractants volume and the repeated treatment of the sample reduced the losses of arenes, but did not lead to their complete elimination (in all cases R < 90 %). The incompleteness of arenes extraction led to the underestimated results of water analysis. The bigger was the share of arenes in the sum of HCs the bigger was the error value by modulus.

Для определения углеводородов (УВ) в природных и сточных водах сумму УВ экстрагируют, пренебрегая потерями наиболее растворимых в воде и самых токсичных УВ – моноциклических аренов. Рекомендации по условиям экстракции противоречивы, потери УВ не изучались. Цель работы – оценить возможность количественного извлечения аренов при определении УВ в водах. Для этого методами ИК- и УФ-спектрометрии определяли степень извлечения (R, %) наиболее растворимых аренов С6 -С9 из модельных водных растворов, используя обычно применяемые экстрагенты (гексан, тетрахлорметан) и варьируя условия экстракции. Установлено, что оптимальное время контакта фаз при извлечении аренов равно 5 минутам. Значения R при однократной экстракции составляют 30-80 % в зависимости от природы арена и экстрагента. Влияние начальной концентрации аренов на величину R незначимо. Введение высаливателей, увеличение объема экстрагента и повторная обработка пробы экстрагентом уменьшают потери, но не приводят к их исключению (во всех случаях R < 90 %). Таким образом, экстракция суммы УВ даже в оптимальных условиях ведет к заниженным результатам анализа. Систематические погрешности будут тем выше (по модулю), чем выше доля аренов в смеси УВ.