Способ раздельного определения 2-бромбензойной и 2-бром-6- гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот в воде

 

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено при анализе очищенных сточных вод фармацевтических предприятий. Раздельное определение 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот в воде, осуществляют за счет предварительной жидкостной экстракции и концентрирования кислот с последующим анализом экстракта. В качестве экстрагента используют этилацетат в количестве 5-100 см³ на 100 см³ водного раствора кислот. Анализ экстракта осуществляют при помощи потенциометрического титрования с использованием дифференцирующего растворителя диметилсульфоксида в объемном соотношении к экстракту 1:2,5. Технический результат - повышение точности потенциометрического титрования экстракта. 1 табл.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений (обнаружение и анализ) и может быть применено при анализе очищенных сточных вод фармацевтических предприятий.

Известен метод потенциометрического титрования для определения микроколичеств органических веществ, включающий предварительное концентрирование методом экстракции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является метод фотометрического определения 2- и 4-бромбензойных кислот в экстракте на основе н.бутилового спирта (Коренман Я.И., Нифталиев С.И., Новикова Н.А. Титриметрическое определение ароматических кислот в неводных экстрактах // Журн. аналит. хим., 1998, Т. 53, 12, с. 1299-1305). В данном способе для извлечения и концентрирования кислот применена жидкостная экстракция н. бутиловым спиртом с использованием сульфата лития в качестве высаливателя. Экстракт анализировали методом фотометрического титрования с двумя индикаторами, в качестве титранта применяли раствор гидроксида калия в н. бутиловом спирте.

Недостатки способа: использование дорогостоящего высаливателя; применение двух индикаторов, повышающее погрешность определения до 10-12%.

Технической задачей изобретения является раздельное определение 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот в воде, повышение точности и экспрессности анализа.

Поставленная задача достигается тем, что в способе раздельного определения 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот в воде, включающем предварительную жидкостную экстракцию и концентрирование кислот с последующим анализом экстракта, новым является то, что в качестве экстрагента используется этилацетат в количестве 5-100 см³ на 100 см³ водного раствора кислот и анализ экстракта осуществляют при помощи потенциометрического титрования с использованием дифференцирующего растворителя диметилсульфоксида в объемном соотношении к экстракту 1:2,5.

Технический результат заключается в оптимизации условий проведения экстракции (r-соотношении объемов водной и органической фаз) и в повышении точности потенциометрического титрования экстракта, что достигается варьированием объемных соотношений дифференцирующего растворителя по отношению к экстракту.

Способ заключается в следующем.

Воду, применяемую для приготовления растворов 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот, и этилацетат предварительно взаимонасыщают для предотвращения их растворения друг в друге при экстракции. Водные растворы кислот в количестве 100 см³ помещают в сосуд для экстракции, добавляют экстрагент в количестве 5-100 см³ и экстрагируют 15 мин. После установления межфазного равновесия экстракт количественно отделяют от водной фазы, помещают в ячейку для потенциометрического титрования, погружают в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титруют раствором КОН в этиловом или изопропиловом спирте. Для повышения точности анализа к экстракту добавляют дифференцирующий растворитель диметилсульфоксид в объемном соотношении к экстракту 1:2,5.

Примеры осуществления способа Пример 1. Воду, применяемую для приготовления растворов 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот, и этилацетат предварительно взаимонасыщали для предотвращения их растворения друг в друге при экстракции. Водные растворы кислот в количестве 100 см³, помещали в сосуд для экстракции, добавляли экстрагент в количестве 100 см³ (r=1) и экстрагировали 15 мин. После установления межфазного равновесия (15-20 мин) экстракт количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования, погружали в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титровали 0,01 моль/дм³ раствором КОН в этиловом спирте.

Продолжительность анализа, включая экстракцию и титрование, составляет 40-50 мин.

Метрологические характеристики способа приведены в таблице.

Пример 2. Водные растворы 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот готовили как описано в примере 1, добавляли 50 см³ насыщенного водой этилацетата (r=5) и экстрагировали 15 мин. После установления межфазного равновесия (15-20 мин) экстракт количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования, погружали в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титровали 0,01 моль/дм³ раствором КОН в этиловом спирте.

Продолжительность анализа, включая экстракцию и титрование, составляет 40-50 мин.

Метрологические характеристики способа приведены в таблице.

Пример 3. Водные растворы 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот готовили как описано в примере 1, добавляли 10 см³ насыщенного водой этилацетата (r=10) и экстрагировали 15 мин. После установления межфазного равновесия (15-20 мин) экстракт количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования, погружали в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титровали 0,01 моль/дм³ раствором КОН в этиловом спирте.

Продолжительность анализа, включая экстракцию и титрование, составляет 40-50 мин.

Метрологические характеристики способа приведены в таблице.

Пример 4. Водные растворы 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот готовили как описано в примере 1, добавляли 5 см³ насыщенного водой этилацетата (r=20) и экстрагировали 15 мин. После установления межфазного равновесия (15-20 мин) экстракт количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования, погружали в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титровали 0,01 моль/дм³ раствором КОН в этиловом спирте.

Продолжительность анализа, включая экстракцию и титрование, составляет 40-50 мин.

Метрологические характеристики способа приведены в таблице.

Пример 5. Водные растворы 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот готовили как описано в примере 1, добавляли 10 см³ насыщенного водой этилацетата и экстрагировали 15 мин. После установления межфазного равновесия (15-20 мин) экстракт количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования, добавляли дифференцирующий растворитель (диметилсульфоксид) в объемном соотношении 1:1, погружали в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титровали 0,01 моль/дм³ раствором КОН в этиловом спирте.

Продолжительность анализа, включая экстракцию и титрование, составляет 40-50 мин.

Метрологические характеристики способа приведены в таблице.

Пример 6. Водные растворы 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот готовили как описано в примере 1, добавляли 5 см³ насыщенного водой этилацетата и экстрагировали 15 мин. После установления межфазного равновесия (15-20 мин) экстракт количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования, добавляли дифференцирующий растворитель (диметилсульфоксид) в объемном соотношении 2,5:1, погружали в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титровали 0,01 моль/дм³ раствором КОН в этиловом спирте.

Продолжительность анализа, включая экстракцию и титрование, составляет 40-50 мин.

Метрологические характеристики способа приведены в таблице.

Пример 7. Водные растворы 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот готовили как описано в примере 1, добавляли 10 см³ насыщенного водой этилацетата и экстрагировали 15 мин. После установления межфазного равновесия (15-20 мин) экстракт количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования, добавляли дифференцирующий растворитель (диметилсульфоксид) в объемном соотношении 1: 2,5, погружали в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титровали 0,01 моль/дм³ раствором КОН в этиловом спирте.

Продолжительность анализа, включая экстракцию и титрование, составляет 40-50 мин.

Метрологические характеристики способа приведены в таблице.

Пример 8. Водные растворы 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот готовили как описано в примере 1, добавляли 10 см³ насыщенного водой этилацетата и экстрагировали 15 мин. После установления межфазного равновесия (15-20 мин) экстракт количественно переносили в ячейку для потенциометрического титрования, добавляли дифференцирующий растворитель (диметилсульфоксид) в объемной соотношении 2,5:1, погружали в раствор стеклянный и хлоридсеребряный электроды и титровали 0,01 моль/дм³ раствором КОН в изопропиловом спирте.

Продолжительность анализа, включая экстракцию и титрование, составляет 40-50 мин.

Метрологические характеристики способа приведены в таблице.

Как видно из таблицы, положительный эффект по предлагаемому способу достигается либо при r=1 (пример 1), либо с применением дифференцирующего растворителя при r= 10 (примеры 6-9). Осуществление анализа по примеру 1 экономически нецелесообразно, так как связано с большим расходом экстрагента и титранта при анализе. Определения с достаточной точностью можно проводить, если степень однократного извлечения находится на уровне 95%. Такого результата можно добиться уже при r=10, однако погрешность потенциометрического титрования такого экстракта высока (пример 3). Применение дифференцирующего растворителя снижает погрешность потенциометрического титрования. Введение дифференцирующего растворителя в объемном соотношении к экстракту 1: 2,5 (т. е. в избытке) повышает ошибку определения (пример 6). Наименьшая погрешность наблюдается при r=10 и объемном соотношении дифференцирующего растворителя по отношению к экстракту 1:2,5 (пример 7). Для точных определений можно титровать раствором КОН в этиловом спирте или изопропиловом спиртах (примеры 8, 9).

Таким образом, для раздельного определения 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот в воде необходимо провести экстракцию этилацетатом при r=10, при потенциометрическом титровании разбавлять экстракт диметилсульфоксидом в объемном соотношении по отношению к экстракту 1:2,5. Титрант можно приготовить в этиловом или изопропиловом спирте.

Предложенный способ позволяет: - раздельно определять 2-бромбензойную и 2-бром-6-гидроксибензойную (5-бромсалициловую) кислоты в воде; - повысить точность потенциометрического титрования кислот за счет добавления в экстракт дифференцирующего растворителя в объемном соотношении к экстракту 1:2,5; - экспрессно проводить анализ, поскольку способ не включает многократную экстракцию и реэкстракцию.

Формула изобретения

Способ раздельного определения 2-бромбензойной и 2-бром-6-гидроксибензойной (5-бромсалициловой) кислот в воде, включающий предварительную жидкостную экстракцию и концентрирование кислот с последующим анализом экстракта, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют этилацетат в количестве 5-100 см³ на 100 см³ водного раствора кислот и анализ экстракта осуществляется при помощи потенциометрического титрования с использованием дифференцирующего растворителя диметилсульфоксида в объемном соотношении к экстракту 1: 2,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1