Способ количественного определения алифатических спиртов

 

(72) Авторы изобретения

Б. И. Киссин, Б. Б. Мустафин и Т. И. Хилова (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

АЛИФАТИЧЕСКИХ СПИРТОВ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения спиртов.

Известен способ количественного определения спиртов, заключающийся в обработке анализируемой пробы в пиридине рас-> твором 3,5-динитробензоилхлорида в пиридине, соляной кислотой и гексаном с последующим отделением и обработкой гек-! санового слоя карбонатом натрия, добавлением к нему диметилформамида и пропилеи-4

Щ диамина и фотометрированием полученного раствора 1.1.

Недостатком способа является использование труднодоступных реактивов и сложность определения. .15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ количественного определения алифатических спиртов, заключающийся в последовательной обработке

20 анализируемой пробы соляной кислотой, нитритом натрия, карбонатом натрия и бензолом, отделении бенэольного слоя и обработке его аналином в присутствии хлористоводородной соли анкпина при 208о

210 С, последующей обработке водным раствором ацетона и колориметрировании полученного окрашенного водно-aaегоaoaoго раствора (2).

Недостатком способа является невысокая чувствительность 0,04-0,08% и длительность определения — 3 ч. 40 мин.

Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение длительности определения.

Поставленная цель достигается способом количественного определения алифатических спиртов, заключающимся в по следовательной обработке анализируемой пробы сернокислым аммонием или хлорис» тым кальцием, бензолом или хлорбэнэолом, соляной кислотой, нитритом натрия. отделении органического cnoa a обработке его этанольным раствором дифенилами на и уксусной кислотой с последующим аолярографированием полученного при этом раствора.

85988

Иа этой основе достигнута высокая чувствительность определения в водных растворах ряда спиртов - изопропилового н-амилового, бутиловогo, бензилового, с малыми расхождениями в анализах, С несколько меньшей чувствительностью определяются этиловый, метиловый спирты, этилен гликоль.

В способе введены другие приемы для повышения стабильности алкилнитри- 10 тов в стадии их образования и обработки, а именно, использование сульфата аммония или хлористого кальция в высокой концентрации растворов, что препятствует гидролизу алкнлнитритов ;:в водной среде, в ка- 15 честве органического растворителя в стадии этерификации применен, наряду с бенэолом, также хлорбензол. Эти приемы повышают и чувствительность определений до 0,003% и сокращают время определе- 20 ния до 2 ч 20 мин.

Пример. В химический стакан вносят 5 г кристаллического сернокислого аммония или хлористого кальция, 10 мл бенэола или хлорбенэола, 5 мл анали- 2s зируемого раствора спирта, охлаждают содержимое стакана до 5-6 С, вносят 2 мл охлажденной концентрированной соляной кислоты и приливают по каплям 2 мл охлажденного 30%-ного концентрированного раствора нитрита натрия. Массу выдерживают при охлаждении и перемешивании на магнитной мешалке 30 мин при 5-6"С.

Затем содержимое стакана переносят в охлаждаемую делительную воронку, стакан споласкивают 10 мл охлажденного 40%-ного раствора сернокиспого аммония или хлористого кальция, прибавляя этот раствор к .основной массе s делительной воронке. После разделения слоев в течение

5-10 мин, водный раствор сливают, а бензольный слой в делительной воронке промывают 20 мл охлажденного 40%-ного раствора сернокислогo аммония или хлористого кальция, 5 мин и расслаивают

45 при охлаждении 5-10 мин (после образования алкилнитрита в количестве, пропорциональном анализируемому спирту, и затем перевода алкилнитрит в иитрозодифениламин в дальнейших операциях анализируемый спирт не участвует, действующим началом является нитроэогруппа).

В мерную колбу емкостью 25 мл .вносят 1 мл этанольного раствора дифениламина 20 мгlмл, 5 мл ледяной уксусной кислоты и 0,5 мл бензольного раствора алкилнитрита. Полученный раствор при периодическом перемешивании выдерживают при комнатной температуре ЗО мин. Пос6 4 ле этого объем в мерной колбе доводят этанолом до метки.

В полярографическую ячейку вносят

8 мл буферного раствора с рН 1-3 капли 0,5%-ного раствора желатины в 0,5 н. растворе соляной кислоты и 1 мл раствора дифенилнитрозамина из мерной колбы.

Через раствор в полярографической ячейке пропускают 10 мин углекислый гаэ и снимают полярограмму в интервале 0,350,9 В на полярографе с ртутно-капельным электродом. Измеряют высоту полярографической волны и определяют по калибровочному графику содержание спирта в анализируемом растворе.

Полярограммы для построения калибровочного графика зависимость высоты волны от содержания спирта в растворе снимают в тех же условиях, что и для анализируемых растворов. Берут среднее значение из 3-4 параллельных определений.

Потенциал полуволны в принятых условиях равен -0,62 В. Калибровочные .графики строят отдельно для интервала концентраций, мг/мл: 15-5; 5-1; . 1-0,1;

0,1-0,01; переводя для каждого графика полярограф на более высокую чувствительность.

В тех случаях, когда. в анализируемом растворе спирта содержится более 1 5мг/мл, исходный раствор спирта разбавляют дистиллированной водой, что учитывают в результатах анализа.

Если концентрацию получают меньше

1 мг/мл, повышают чувствительность прибора и определяют примерное содержание спирта. Далее, если предварительное определение получается в интервале 10,1 мг/мл, берут на этерификацию 20 мл йспытуемого раствора и 14 г сульфата аммония, и 30 мл раствора и 20 г сульфата аммония, если определяемая концентрация менее 0,1 мг/мл. В этом случае в полярографическую ячейку берут 7 мл буферного раствора и 2 мл раствора из мерной колбы (потенциал полуволны -0,67 В).

Минимально определяемые концентрации составляют для разных спиртов от 0,0250,2 мгlмл составляют 0,003-0,02%, для этиленгликоля 1-2 мг/мл - 0,1-0,2%. Относительная ошибка определения 14%, для спиртов, сильно растворимых в воде (смешивающихся с водой) 2-12%.

В табл. 1 и 2 приведены для иллюстрации некоторые аналитические данные по анализу водных растворов спиртов в малых концентрациях по предлагаемому способу.

5 ÉÜ0888 6

Предлагаемый способ дает возможность растворах, так и в ряде других раствориопределять различные спирты в малых ко- телей, индиферентных в условиях образоличествах и во многих случаях в очень вания алкилнитритов, в присутствии мномалых концентрациях с необходимой точ- гих примесей. Способ примеряется an@ ностью, с применением распространенной s анализа многих отходов и промстоков, а лабораторной техники (полярографы) без, также для определения спиртов в некотокаких либо специальных сложных устано- рых твердых субстратах, если они раствовок. Определение возможно как в водных римы в воде, бензоле или хлорбензоле.

Таблица 1

Анализ растворов изопропилового спирта

-0,50

1,45

+0,21

-О, 19

1,51

0,49

+0,05

-0,0015

0,18

1,82

0,19

0,008

0,080

0,0080 0,0785

Анализ растворов амилового спирта

9,77

0,98

1,01

10,06

0,38

3,77

1,01

-4, 00

О, 050.

О, 0290

-1,72

Анализ растворов этиленгликоля

2,67

-О, 04

+О, 035

2,71

+7,95

0,475

0,323

0,440

+0,012 +3,86

0,311

15,0

14,84

5,06

1,50

1,48

0,51

0,10

О, 005

О, 0029

0,271

О, 0440

О, 031 1.

14,50

15, 05 . 4,87

1,87

3,68

0,98

О, 048

О, 0285

0,37

0,10

0,005

О, 0029

0,267

О, 0475

0,0323

-0,29

-О, 09

-0,03

-О, 0020

-О, 0005

-3, 33

+.1,42

-3,75

+2,74

-1,87

-2,88

-2,39

-2,97

850886

Таблица 2

5,70 0,57 +0,14

5,56

Метиловый

+2,52

+4, 00

0,56

2,50 0,25

r .

««

О 26 +0,10

2,60

5,29 0,529 5,40

0,540. +О, 1 1 +2, 07

Этиловый

0,910 0 091 0,860 0,086 -0,050 -5,49

0,342 0,034 0,355 0,036 +0,013 +3,80 в

»»

8,06

0,83 +0,19 +2,ф9

0,25 +0,20 +8,7

0,81

8,25

2,50

Этиленгликоль. 2,30

0,23

375 0375 370 037 -005 -14

Бутиловый

0,021 +0,005 +2,5

0,20 0,020 0,205

О 131 1,33 0,133 +0,02 +1,53

Бензиловый

1,31

0,100 0,010 0,0985 0,0099 -О,О015 -1,50

P

° »

Составитель JL Соломенцева

Редактор Ю. Середа Техред М. олинка Корректор В. Бутяга

Заказ 7536/65 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал П П Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ количественного определения алифатических спиртов, включа|ощий обработку соляной кислотой, нитрнтом натрия, .ароматическим углеводородом, отделение . органического слоя и обработку его ароматичесиим амином, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и сокращения времени опреде- ления, анализируемую пробу последователь- 45 но обрабатывают сернокислым аммонием или хлористым кальцием, бензолом или хлорбензолом, соляной кислотой, нитритом натрия, отделяют органический слой и обрабатывают его этанольным раствором дифениламина, уксусной кислотой, с последующим полярографированием полученного при этом раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коренман И. М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. М., "Химия, 1970, с. 142143.

2. Авторское свидетельство СССР

М 734543, an. Я 01N 21/24, 1977 (прототип) .