Способ определения нафталиндисульфонатов

 

Использование в аналитической химии Сущность изобретения из пробы экстрагируют нафталиндисульфонаты в щелочной среде 2,4-динитрофенолятом метилпентадецилэтилендиаммонием, отделяют водную фазу с последующим ее фотометрированием 1 ил , 4 табл

совхоз соВ! 1ских со гиллистичг-ских ггсггуг лик

fsf!5 G 01 N 21/78

f осудлес1-Бенныгг Koi rfYi f f:-т по изо(г г-TEffflHM и огкяытиям

ЛГИ f Kf!T CCCf

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИ

| и фь.

М

1(р С

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884772/04 (22) 26,11.90 (46) 07.11.92. Бюл. N" 41 (71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им. B.È.Ëåíèíà (72) A,Ë. Ãóëåâè÷, Н.М. Снигирева и Е.M. Рахманько (56) Закупра В.А. Методы анализа и контроля в производстве поверхностноактивных веществ, M., Химия, 1977. с. 179-208.

ГОСТ 22567.6-87. Метод определения массовой доли поверхностноактивных веществ.

Авторское свидетельство СССР

М 1019299, f 983.

Авторское свидетельство СССР

К 1057822, 1983.

Авторское свидетельство CCCCP

N 953539, 1982.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности, к способам определения нафталиндисульфонатов — анионных поверхностно-активных веществ, и может быть использовано для количественного определения нафталиндисульфонатов в растворах и технологических электролитах, Известен способ определения анионных поверхностно-активных веществ путем обработки анализируемого раствора красителем — метиленовым синим в кислой среде, экстракции образовавшегося окрашенного комплекса хлороформом с последующим фотометрированием экстракта. Недостатком этого способа является низкая селективность определений анионных ПАВ даже в присутствии неорганических анионов.

„„5Q„„1774236 Al (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЛ НАФТАЛИНДИСУЛbФОНАТОВ (57) Использование: в аналитической химии, Сущность изобретения; из пробы экстрагиругот нафталиндисульфонаты в щелочной среде 2,4-динитрофенолятом метилпентадецилэтилендиаммонием, отделяют водную фазу с последующим ее фотометрированием. 1 ил., 4 табл.

Известен также весовой способ определения анионных ПАВ, в том числе и нафталиндисульфонатов, основанный на растворении анализируемого объекта в спирте, его выпаривании и взвешивании суxoro остатка. Недостатком данного метода является низкая селективность, высокая трудоемкость, Известен также целый ряд анионообменных эстракционных способов определения анионных ПАВ. основанный на экстрагировании органических анионов солями высших четвертичных аммониевых оснований. Недостатком этого метода определения нафталиндисульфонатов является низкая селективность определения и недостаточная чувствительность. Нафталиндисульфонат-анионы являются гидро1774236 фильными и крайне слабо экстрагируются солями высших четвертичных аммониевых оснований.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому реэультагу является способ определения >кирных карбоновых кислот, описанный в (5).

Способ закл1очается в обработке аликвоты исследуемого вещества в щелочной среде

2,4-динитрофенолятной солью высшего четвертичного аммониевого основания, содерх<ащего 32-45 углеродных атомов.

Однако этот способ неселективен при использовании его для определения нафтапиндисульфонатов. Его определению мешают большинство неорганических и органических анионов (табл,1 и 2), Целью изобретения является повышение селективности определения нафталиндисульфонатов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения нафталиндисульфонатов путем обработки анализируемой пробы экстрагентом в щег1очной среде, отделения водной фазы с последующим ее фотометрированием в качестве экстрагента используется бис-четвертичная аммониевая соль — 2,4-динитрофенолят метилпентадецилэтилендиаммония МПДДА(ДНФ)2, имеющий формулу

1 (СНз(С10Н21)2гч (СН2)2И {C10H?1)31 х х (С6Нз(г1 02)2О )2

При встряхивании водного раствора, содержащего нафталиндисульфонат-анионы с толуольным раствором

2,4-динитрофенолята МПДДА происходит анионообменная реакция;

МПддА {дНФ) )2 + Ка 2-= МПДДА Nat1: +2ДНФ

Как видно из уравнения реакции нафталиндисульфонат-анионы экстрагируются ионообменником, выделяя в водную фазу окрашенные динитрофенолят-анионы, Измеряя оптическую плотность водной фазы в зависимости от исходного содерж" íèÿ нафталиндисульфонатов можно построить градуировочный график и использовать его для количественного определения нафталиндисул ьфо н а то в.

Пример 1. Построение градуировочного графика.

В 5 пробирок с пришлифованными пробками вместимостью 25 мл вносят последовательно 0,5-1-2-3-4-5 мл стандартного раствора нафталиндисульфоната натрия с концентрацией 30,9 г/л, по 1 мл 0,01М раствора NaOH и доводят до объема 10 мл дистиллированной водой. Далее в каждую пробирку вносят по 10 мл толуольного рас5 твора реагента — 2,4-динитрофенолята метилпентадецилзтилендиаммония с концентрацией 2,5 10 M. Содержимое проби-з рок встряхивают 23-3 мин. После отстаивания фаэ отбирают нижнюю воднук>

10 фазу, фильтруют через бумажный фильтр и фотометрируют на длине волны 410 нм в к1овгте 1 см, По полученным данным строят градуировочный график в координатах:

15 А (оптическая плотность) — С (концентрация нафтилиндисульфоната, мг/л).

Градуировочный график представлен на чертеже.

Пример 2. Определение нафталинди20 сульфоната натрия., В пробирку с пришлифованной пробкой вносят Sмл анализируемого раствора,,содержащего нафталиндисул ьфонат натрия, добавля1от 1 мл 0,01М Na0H и 10 мл толу25 ольного раствора 2,4-динитрофенолята

ЫПДДА с концентрацией 2,5 10 М, Содержимое пробирки встряхивают 2-3 минуты.

После отстаивания фаз, отбира1от lM>KH!Qlo водную фазу, фильтруют ее через бумажный

30 фильтр и измеряют оптическую плотность на длине волны 410 нм в к1овете 1 см, Концентрацию нафталиндисульфоната определяют по предварительно построенному градуировочному графику.

35 В табл. 1 представлены результаты о!1ределения нафталиндисульфоната в широком концентрационном интервале, Проведено исследование селективности определения нафталиндисульфоната

40 натрия с помощью 2,4-динитрофенолята тринонилоктадециламмония (прототип) и заявляемым способом. Результаты исследования селективности способов выражены через факторы селективности — то предель45 ное массовое соотношение примесь:основное вещество, при котором наблюдается

70 ошибка в определении основного вещества.

50 Как.видно из табл. 2, при использовании заявляемого способа анализа селективность определения нафталиндисульфоната натрия увеличивается в зависимости от типа мешающего аниона в 13-116 раз.

55 Аналогичная картина наблюдается и в том случае, когда в качестве мешающих анионов выступают анионы алкилсульфатов и алкиларилсульфонатов, ча" то находящиеся в одной смеси с нафталиндисульфонатом натрия (табл. 3).

1774236

Таблица 1

Результаты определения нафталиндисульфоната натрия (п=5, Р=0,95). Обьем раствора

10 мл

Таблица2

Факторы селективности определения нафталиндисульфоната

HBTpHR в присутствии анналов неорганических кислот.

Концентрации реагентов - 2,5 ° 10 11. Растворитсль толуол

Зкстрагент

Нсыаке1ие

Г !

Вт ) С1

С(О, SCn Z

Но

ТНОДА ЛНФ (прототип) 0,0032 0,0096 0,086 0,65

0 11 0,80 9 75 75 5

7,4

780

0,0017

0,022

ИПДДА (ДНФ)

2 (эаявляеный способ) Отношение Факторов селективности

13 34 83 113 116 . 105

Твблица3

Факторы селектив юсти определения нафталиндисульфэната натрия в присутствии неыаоцих анионов: бенэолсульфоната (6С), нафталинсупьфоната (E1C), этилсульфата (C< ), бутилсульфата (Ст), гексипсульфата (Сс ), октилсУльфата (Сэ). КонцентРац»Я Реагентов 2,5 ° 10 э И. РаствоР»тель толуоп

Экстрагент

Невакцие анионы

С, (С, Са

0,0061 0,20 т1СОДА ДНФ 0,079 (поототип) 0,017 0,0040

0,0034

0,033

ДОДДА (ДНФ) 9 ° 9

2 (эаяепяеный способ) 0 ° 38 26

1,9 О, I7

Отнесение факторов селе»THRHCICI» 125

130

112 43

1О

Как видно из табл. 3. и в случае присутствия органических мешающих анионов при использовании заявляемого способа происходит значительное увеличение факторов селективности. 5

Так как 2,4-динитрофенол является кислотой слабой силы (К=10 ), то кислотность водной фазы оказывает существенное влияние на результаты анализа (табл. 4).

Как видно из табл, 4, в нейтральной и 10 кислой среде результаты анализа оказываются систематически заниженными вследствие перехода 2,4-динитрофенолят-анионов в кислую форму и ее экстракцию в органическую фазу. Поэтому 15 определение нафталиндисульфоната натрия необходимо проводить в щелочной среде.

Использование предлагаемого способа позволяет резко увеличить селективность определения нафтэлиндисул ьфонатов относительно неорганических и органических анионов, что может быть использовано в аналитической химии этого поверхностноактивного вещества.

Формула изобретения

Способ определения нафталиндисулфонатов путем обработки анализируемой пробы экстра гентом в щелочной среде отделения водной фазы с последующим ее фотометрированием, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения, в качестве экстрагента используют 2,4-динитрофенолят метилпентадецилэтилендиаммоний.

Таблица 4

Влияние рН водной фазы на результаты определения нафталиндисульфонага натрия (n =5 Р-.О 95) 0,9

r5 - л6f 4! i/л

Составитель А,Привич

Техред М.Моргентал Корректор З.Салко

Редактор

Заказ 3922 Тира>к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производсгвенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина 101

Введено Ма haft,ìêã

79.5

79.5

79.5

79.5

79,5

79.5

79,5

Найдено NaNafy,мкг

79,1 —.. 2.0

79,5 + 1,9

78,0 + 2,0

75.2 - 2,2

60,5 + 2,5

49,8 ч- 2.2

8,2+ 3,0

Не обнаружено