Разработка методического обеспечения контроля за содержанием трифлатов и продуктов их трансформации в атмосферном воздухе

• Автор: Рожанская, Анна Валентиновна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФТОРОРГАНИЧСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ТРИФЛАТОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ ОБЗОР

1.1. Характеристика основных физикохимических свойств трифлатов

как объектов анализа.

1.2. Синтез и краткая характеристика производства трифлатов.

1.2.1. Краткая характеристика способов получения сульфонил

галогенидов.

1.2.2. Синтез фторсульфоновых кислот

1.2.3. Методы получения ангидридов фторсульфоновых кислот

1.3. Физикохимические методы определения трифлатов в атмосфер
ном воздухе.
1.4. Краткая токсикологическая характеристика трифлатов.
1.5. Методы исследования процесса трансформации органических
веществ в атмосферном воздухе
1.6. Методикомегрологическое обеспечение контроля содержания
трифлатов
1.7. Задачи и направления исследований
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТРИФЛАТОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
2.1. Разработка фотометрической методики определения содержания
трифторметансульфокислоты ТФМСК в атмосферном воздухе
2.1.1. Поиск подходящего реагента для определения ТФМСК в
атмосферном воздухе
2.1.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
2.1.3. Выбор оптимальных условий фотометрирования для построения градуировочной характеристики ТФМСК
2.1.4. Установление градуировочной характеристики.
2.1.3.Определение стабильности градуировочного графика
2.1.6. Оценка нижней границы определяемых содержаний
2.1.7. Изучение мешающего влияния веществ на ход определения
содержания ТФМСК в атмосферном воздухе
2.2. Разработка газохроматографических методик определения
АТФМСК и ТФМСФ в атмосферном воздухе
2.2.1. Выбор оптимальных условий проведения анализа
2.2.2. Количественное определение АТФМСК и ТФМСФ и их
метрологическая оценка
2.2.3. Определение нижней границы определяемых содержаний
АТФМСК ТФМСФ и оценка мешающего влияния сопутствующих
веществ в атмосферном воздухе на ход их определения.
2.3. Отбор проб атмосферного воздуха, подготовка их к анализу
2.4. Оценка метрологических характеристик разработанных методик
2.5. Выводы
ГЛАВА Ш. ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТФМСК
И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ
3.1. Исследование токсикологических свойств ТФМСК
3.2. Исследование токсичности ангидрида трифтормегансульфо кислоты
3.3. Выводы
ГЛАВА IV. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ТРАНСФОРМАЦИИ ФТОРОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ И ИХ ИДЕНТИФИКАЦИЯ
4.1. Гипотеза фотохимических превращений фторорганических
веществ в атмосферном воздухе
4.2. Исследование процесса превращений фторорганических
соединений в атмосферном воздухе в экспериментальных условиях
4.2.1. Установление факта фотохимических превращений АТФМСК
4.2.2. Моделирование процесса трансформации АТФМСК
4.2.3. Исследование химического состава смеси атмосферного воздуха под действием УФ света в лабораторных условиях
4.2.4. Исследование загрязнения воздушной среды продуктами трансформации фторорганических веществ в районе их производства
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Методики газохроматографического измерения массовых концентраций АТФМСК и ТФМСФ в атмосферном воздухе. З.ОБУВ и результаты санитарнохимических исследований атмосферного воздуха загрязнения трифлатами и продуктами их трансформации. Схема фотохимического превращения ТФМСК в атмосферном воздухе. По теме диссертационной работы опубликовано работ, в том числе 1 сборник Методических указаний. ГЛАВА I. Самостоятельными продуктами производства трифлатов на АЭХК являются трифтормстансульфофторид ТФМСФ трифторметансульфокислота ТФМСК ангидрид трифтормстансульфокислоты АТФМСК 8. Трифлаты это общее наименование производных трифторметансульфокислоты 9. Трифторметансульфофторид представляет собой бесцветный газ с удушливым запахом . Эмпирическая формула СРзБОгР. Структурная формула
Б
Р С
Б
Молекулярная масса 2,. Температура кипения минус ,7С. Температура замерзания минус С. Как химический реагент, ТФМСФ довольно инертное вещество, с водой не взаимодействует даже при 0С, растворяется в полярных растворителях, реагирует с аммиаком и аминами. В воздухе находится в виде паров . Алифатическая трифторметильная группа устойчива по отношению к гидролизу как в щелочной, так и в кислой среде И. ТФМСФ относится к IV классу опасности, ОБУВ для атмосферного
воздуха населенных мест 0,3 мгм 8. Трифторметансульфокислота бесцветная или с желтоватым опенком жидкость без запаха . Эмпирическая формула СРзБОзН. Молекулярная масса 0. Температура плавления минус С. Температура кипения плюс 2С при 0 мм. Для сравнения, метансульфоновая кислота кипит при температуре 5С, что отражает гораздо более высокую степень межмолекулярных связей. ТФМСК дымит во влажном воздухе до тех пор, пока не превратится в устойчивый моногидрат СРззНН, который представляет собой твердое вещество при комнатной температуре температура плавления С . Моногидрат правильнее назвать трифторметансульфонат иона гидроксония, поскольку вода вполне хорошее основание в присутствии такой сильной кислоты. Наподобие аналогичного перхлората иона гидроксония, эта соль очень гигроскопична и будет разжижаться при контакте с влажной атмосферой. Рентгеновское кристаллографическое изучение показало, что ее структура состоит из ионов оксония, которые связываются ионами водорода до трех сульфонатных групп в пирамидальной группировке . Трифторметансульфокислота растворяется во многих полярных органических растворителях, таких как диметилформамид, димстилсульфоксид , диметилсульфат, ацетонитрил. Растворяется кислота также в спиртах, кетонах, в сложных и простых эфирах, но уже с частичным взаимодействием. ТФМСК полностью диссоциирует в диметилсульфоксиде, а некоторые другие сильные кислоты, такие как метансульфоновая, трифторуксусная кислоты нет. Диссоциацию кислоты изучали методом кондуктометрии . Смешивается с водой в любых соотношениях. В литературе описывается целый ряд экспериментов ,,, проводимых с целью определения констант диссоциации кислот посредством измерений проводимости по ряду разбавлений. Кдисс р 6,1 И КДНссСРЗОЗН 4,7. Эти значения указывают на то, что СР3БН является самой сильной из известных органических кислот. В литературе сообщались значения плотности, показателя преломления, вязкости и электропроводности при 1 С для чистой кислоты плотность 1, гсм3 показатель преломления 1,5 вязкость 2, сантиПуаз электропроводность 0, ом см. Относительно низкая точка замерзания кислоты и ее вязкость, по сравнению с серной кислотой, сделали ее высоко полезным растворителем для генерации некоторых катионных радикалов для спектрального изучения . Ориентировочный безопасный уровень воздействия ОБУВ для ТФМСК0, мгм3 7. Ангидрид трифторметансульфокислоты при комнатной температуре бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом . Молекулярная масса 2,. Плотность 1,7 гсм3 при С. Показатель преломления 1, при С. Температура кипения С при 0 мм. Эмпирическая формула СРзБОгО. На воздухе дымит за счет взаимодействия примеси трифторметансульфокислоты с влагой воздуха. Очищенный от примесей АТФМСК на воздухе не дымит . Гидролитическому распаду подвержены фторангидриды кислот.