Способ количественного определения 2-меркаптобензтиазола

 

ОЛ ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 56525!

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.06.74 (21) 2037184/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.77. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 04.08.77 (51) М. Кл 2 С 01M 31/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР

«о делам изобретений и открытий (53) УДК 543.42.062 (088,8) (72) Авторы изобретения

Н. Н. Михайлова и Л. А. Богинская (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ 2МЕРКАПТОБЕНЗТИАЗОЛА, 1

Изобретение относится к аналитической химии и физико-химическим методам анализа и может быть использовано для количественного определения 2-меркаптобензтиазола (2-МБТ) — эффективного ускорителя вулканизации, содержащегося в виде добавки в резинах и в виде примеси в других серусодерж ащих ускорителях.

Известен способ определения меркаптанов осаждением нитратом серебра меркаптидов серебра, который используется для потенциометрического анализа (1).

Однако этот метод недостаточно чувствителен и отличается определенной сложностью.

Известен также способ определения меркаптанов окислением йодом, в результатекоторого образуется дисульфид (2).

Однако этот способ приводит к получению неточных результатов и сложен ввиду необходимости соблюдать определенные условия реакции для предупреждения более глубокого окисления меркаптанов.

Известен способ определения 2-меркаптобензтиазола, основанный на взаимодействии бензольного раствора вещества с раствором олеата кобальта с последующим фотометрированием полученного окрашенного соединения (3).

Этот способ также недостаточно точный, вследствие его неизбирательности: дибензатиазолилдисульфид и другие серусодержащие соединения, растворимые в бензоле, ме5 шают определению.

Для повышения точности и избирательности способа по предлагаемому способу 2меркаптобензтиазол экстрагируют водным раствором щелочи, к экстракту добавляют

Ip уксуснокислый раствор азотнокислого висмута и стабилизирующую смесь, содержащую желатину, пиридин и этанол, с последующим фотометрированием полученного окрашенного соединения. Реакция комплексот5 образования заканчивается за 5 мин. Содержание 2-МБТ определяют по калибровочному графику зависимости оптической плотности фотометрируемого раствора от концентрации 2-МБТ и вычисляют по формуле.

Чувствительность определения 0,5 мг/мл экстракта, что превышает чувствительность известного способа в 2 раза.

Определению 2-МБТ не мешают дибензтиазолилдисульфид и другие серусодержащие

25 компоненты в ускорителях.

П р имер 1. Определение 2-МБТ в техническом продукте — дибензтиазолилдисульфиде (альтаксе). 1 r технического дибензтиазолилдисульфида растворяют в 50 .мл хлоро565251

Таблица 1

Анализ искусственных смесей 2-МБТ и дибензтиазолилдисульфида (ДБТДС) (1 1 - 3)З

Олеат кобальта

Состав смеси, оо

Найдено 2-МБТ, ОтноситеНайдено льная ошибка об

Относительная ошибка, ог, Относите1bHBB ошибка, о/о

ДБТДС

ДБТДС

2-МБТ

ДБТДС

Извлечена бензолом

Раствор в СНС1з

8,0

6,0

2,5

1,0

0,092

0,53

1,95

9,9

0,192

0,230

0,205

0,271

О

0,061

0,102

0,223

0,1

0,5

2,0

10,0

99,9 99,5

98,0

90,0

0,25

1,16

38,0

47,5

24,0

0,31

1,05

7,6

Таблица 2

Анализ искусственных смесей добавок в шинной промышленности

Олеат кобальта (11ОЗ)3

Содержание компонентов, ог

Состав искусственной смеси

Относительная ошибка,,, Найдено

2-МБТ, оо

Найдено

2МБТ îо

Относительная ошибка, ог

92

4,0

4,0

ДБТДС

2-МБТ

62,5

1,5

3,7

4,15

Дифенил-гуанидин

96

2,0

2,0

ДБТДС

2-МБТ

17,0

5,0

2,1

Тиурам Д

2-МБТ

Дифенил-гуанидин

4,0

4,0

3,12

4,13

1,6 Тиурам Д образует оранжевый комплекс с олеатом кобальта, цвет которого накладывается на зеленый цвет кобальтового комплекса 2-МБТ (зеленая окраска в исследуемой смеси переходит в желтую в течение 2 — 5 мин), 3 форма при слабом нагревании. 10 мл полученного раствора переносят в делительную воронку емкостью 50 мл, добавляют 10 мл

0,05 н. раствора едкого натра и перемешивают в течение 5 мин. Затем дают разделиться органическому и водному слоям, отбирают

1 — 4 мл полученного водно-щелочного экстракта в мерную колбу емкостью 25 мл, добавляют до 5 мл 0,05 н. раствора едкого натра, 2 мл стабилизирующей смеси (10 мл

1,5%-ного водного растворажелатины +5мл пиридина + 7,5 мл этилового спирта) и

0,5 мл 4%-ного раствора В1(NO3)з.5Н20 в ледяной уксусной кислоте. Смесь перемешивают и доводят до 25 мл водой. Через 5 мин измеряют оптическую плотность в кювете с толщиной поглощаемого слоя 5 мм на ФЭК56 со светофильтром № 4. Эталонным раствором служит смесь всех компонентов, кроме висмута. Содержание 2-МБТ (L / ) вычисляют по формуле: аХ50Х100 5а

1 ООООХ VX1000 V а — концентрация 2-МБТ, найденная по графику, мг/25 мл, V — объем щелочного экстракта, взятый для определения, мл.

Допускается изменение состава стабилизирующей смеси в интервале: 1 объем 1,5О/О5 ного раствора желатины; (0,25 —:0,5) объем пиридина: (0,5 —:1,0) объем этилового спирта.

Чувствительность определения 0,5 мг/мл экстр акта.

10 Пример 2. К 3 г мелко нарезанной резины приливают 50 мл ацетона, кипятят с обратным холодильником в течение 1,5 ч. Экстракт сливают, резину ополаскивают 10 мл ацетона, которые присоединяют к экстракту.

15 Экстракцию повторяют еще два раза. Все экстракты и промывки объединяют и концентрируют отгонкой ацетона. Из остатка экстр агируют 2-меркаптобензтиазол водой при кипячении в течение 10 мин в три при20 ема, приливая каждый раз по 7 — 8 мл кипящей дистиллированной воды. Горячий раствор фильтруют. Водный экстракт собирают в мерную колбу емкостью 25 мл и доводят до метки 1 н. раствором едкого натра, 25 5 мл полученного раствора отбирают в мерную колбу емкостью 25 мл и далее проводят

565251

Таблица 3

Анализ технических образцов альтакса

Содержание 2-МБТ, о;

Олеат кобальта

Образец (N03)3

Извлечение бензолом

Раствор в СНС1з

0,28

0,125

0,62

0,6

Альтакс технический

Альтакс технический

1,25

0,76

0,36

0,09

Альтакс, лабораторный синтез (из очищенного 2-МБТ)

Технический 2-МБТ"

86,3

94,5

" Титрометрическими методами (йодометрическим и меркуриметрическим в этом образце определено 94,7< > 2-МБТ.

Формула изобретения аХ25Х1000 5а

ЗОООХ5Х 1000 30

Составитель В. Чехлатов

Техред М. Семенов

Редактор Л. Емельянова

Корректор Л. Брахнина

Заказ 1660!17 Изд. № 594 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д.4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 операции аналогично примеру 1. Содержание 2 МБТ (L /0) в резине вычисляют по формуле

Сравнительная оценка предлагаемого и известного способов приведена в табл. 1 — 3.

Из табл. 1 видно, что по предлагаемому методу определяется 0,1% — 10 2-МБТ в альтаксе с ошибкой не более 8 относительных. По известному методу 0,1% 2-МБТ в смеси не определяется, а примесь 0,5% — 10%

2-МБТ определяется с недопустимо большой ошибкой.

Исходя из данных табл, 2 следует, что дифенилгуанидин и тиурам Д мешают определению 2-МБТ известным методом с применением олеата кобальта и не мешают определению по предлагаемому методу, Способ количественного определения 2мерка птобензтиазола, заключающийся в эк5 стракции анализируемого вещества, добавлении к экстракту комплексообразователя и фотометрировании образующихся продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа и повышения его

10 избирательности, в качестве экстрагента используют водный раствор щелочи, в качестве комплексообразователя — уксуснокислый раствор азотнокислого висмута и комплексообразование ведут в присутствии смеси, содер15 жащей пиридин, желатину и этиловый спирт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Губен-Вейль, Методы органической химии, 1967, М., с. 587.

20 2. Там же, с. 586.

3. М. А. Щербачева, Химические методы анализа резин, Госхимиздат, М., 1957, с. 94.