Фенолы

Фенолы являются одним из распространенных загрязните­лей сточных вод. Они образуются в качестве промежуточного продукта окисления многих ароматических соединений. Фенолы присутствуют в разнообразных производственных сточных водах, в том числе и в сточных водах химико-фарма­цевтических предприятий. Фенолы разделяют на две группы: летучие с водяным паром и нелетучие. Летучие с водяным па­ром фенолы (фенол, крезолы, ксилолы, гваякол, тимол и неко­торые другие) более токсичны, обладают более интенсивным запахом, чем нелетучие. Поэтому при определении фенолов часто ограничиваются только определением летучих фенолов.

Летучие фенолы от нелетучих отделяют перегонкой с водя­ным паром.

Для определения больших количеств летучих фенолов ис­пользуют броматометрический метод, для определения малых концентраций — фотометрические методы, основанные на об­разовании азокрасителя с диазотированным п-нитроанилином или на образовании пиразолонового красителя с 4-аминоан-типирином.

В разбавленных растворах фенолы при стоянии быстро разлагаются, поэтому пробы необходимо анализировать не позже чем через 4 ч после отбора. В противном случае пробу консервируют, добавляя на каждый литр воды 5 мл 10% рас­твора гидроксида натрия. В таком виде пробу хранят в темном прохладном месте; анализ проводят не позже 1-2 сут после отбора пробы.

Вг_2изб +2KI                      I₂ + 2КВг

I₂ + 2Na₂S₂ O₃                        2NaI + Na₂S₄0₆

Броматометрическое определение летучих фенолов (способ обратного титрования) проводят после перегонки летучих фе­нолов с водяным паром. К аликвотной части дистиллята до­бавляют избыток бромат-бромидной смеси, происходит бромирование фенолов образовавшимся из бромат-бромидной смеси в кислой среде бромом. Затем к реакционной смеси до­бавляют йод ид калия, который при взаимодействии с избыт­ком брома выделяет йод; последний титруют стандартным раствором тиосульфата натрия:

Фотометрическое определение летучих фенолов с п-нитроанилином основано на реакции образования азокрасителя при взаимодействии фенолов в щелочной среде с диазотированным п-нитроанилином (λ _max 570 нм)

При определении более высоких концентраций фенолов (до 50 мг/л) определению мешают сероводород, цианиды и двухатомные фенолы.

Эти мешающие соединения устраняют прибавлением суль­фата меди при перегонке. Гомологи фенола, замещенные в пара-положении, с п-нит­роанилином не определяются.

Фотометрическое определение с 4-аминоантипирином. Лету­чие фенолы, кроме п-крезола и других фенолов, замещенных в пара-положении, реагируют с 4-аминоантипирином в ще­лочной среде (рН 10,0±0,2) в присутствии гексацианоферрата (III) калия K₃[Fe(CN)₆] с образованием пиразолоновых красителей оранжевого цвета (λ_max 460 нм). Последний экст­рагируют хлороформом, и хлороформный экстракт фотометрируют.

Фенол в щелочной среде окисляется гексацианоферратом (III) калия до п-хинона, который с 4-аминоантипирином об­разует пиразолоновый краситель

Этим методом можно определять концентрации фенолов от сотых долей миллиграмма до целых миллиграммов в 1 л.

Раздельное определение летучих фенолов проводят с помо­щью хроматографических методов. В методе тонкослойной хроматографии летучие фенолы сначала превращают в азокрасители по реакции с диазотированным п-нитроанилином; затем азокрасители разделяют тонкослойной хроматографией на оксиде алюминия. Под­вижным растворителем служит хлорбензол. Пятна окрашен­ных соединений вырезают скальпелем, эти соединения из­влекают тем или иным органическим растворителем, оксид алюминия отфильтровывают и окрашенные соединения фотометрируют.

Раздельное определение фенолов методом газожидкостной хроматографии. Сначала проводят предварительное выделение этих веществ либо экстракцией диэтиловым эфиром, либо их адсорбцией активированным углем с последующей десорб­цией. Метод с предварительной экстракцией диэтиловым эфиром дает возможность определять летучие фенолы при концентра­ции каждого индивидуального фенола не менее 50 мг/л (или 8,5 мкг в пробе). Проводя предварительную адсорбцию фенолов активиро­ванным углем, можно определять отдельные летучие фенолы, присутствующие даже в самых малых концентрациях (напри­мер, в очищенных сточных водах), поскольку через активиро­ванный уголь можно пропустить любой объем анализируемой воды. После выделения фенолов из анализируемой воды одним из указанных выше способов полученный раствор фенолов в эфире помещают в маленькую колбу и отгоняют 1 мл эфира. Затем отбирают микрошприцем полученный концентрат и вводят в газожидкостный хроматограф не более 6 мкл. В по­лученной хроматограмме находят площади пиков и рассчиты­вают содержание отдельных фенолов общепринятыми в газо­жидкостной хроматографии методами.