Способ определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных растворах

Способ определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных растворах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: физико-химические методы анализа поверхностно-активных веществ в водных растворах. Сущность изобретения: измеряют разность поверхностных потенциалов чистой жидкости (подложки ) и жидкости после нанесения исследуемого вещества. Перед нанесением на поверхность чистой жидкости исследуемое вещество выдерживают в виде капли в течение 1,5-2 мин на воздухе, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)5 6 01 N !00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

OPVI ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870573/25 (22) 27.09.90 (46) 07.11.92. Бюл, N. 41. (71) Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им, Д.И.Менделеева (72) С.В,Добрыднев и Н.Ф.Кизим (56) 1. Лурье Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984, с. 353-361.

2, Адамсон А. Физическая химия поверхностей. M. Мир, 1979, с, 99-100.

Изобретение относится к физико-химическим методам анализа, а именно к способам определения концентраций поверхностноактивных веществ (ПАВ) в водных растворах, и может быть использовано при количественном анализе ПАВ на предприятиях химической, нефтехимической промышленности и бытовой химии.

Известные титраметрические и фотометрические методы анализа ПАВ s водных растворах включают такие стадии, как выделение ПАВ в виде осадка, упаривание проб, промывку, центрифугирование, растворение осадка, экстрагирование комплекса, титрование или определение экстинкции окрашенного раствора. Указанные способы включают несколько операций и поэтому трудоемки, длительны и требуют значительного расхода различных химических реактивов, Наиболее близким к предлагаемому способу является способ. характеризующийся измерением разности поверхностных потенциалов чистой жидкости 2„, 1774229 Al (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ (57) Использование: физико-химические методы анализа поверхностно-активных веществ в водных растворах. Сущность изобретения: измеряют разность поверхностных потенциалов чистой жидкости (подложки) и жидкости после нанесения исследуемого вещества. Перед нанесением на поверхность чистой жидкости исследуемое вещество выдерживают в виде капли в течение 1,5-2 мин на воздухе, 2 ил. (подложки) и жидкости с нанесенной плен- у- кой.

Однако в известном способе пленка на С поверхности чистой жидкости (подложки) формируется следующим образом. Исследуемое вещество растворяется в легколетучем растворителе и с помощью пипетки нано- а сится на поверхность чистой жидкости, После испарения растворителя образуется пленка исследуемого вещества, Таким образом, время проведения контроля лимитировано временем испарения растворителя. С другой стороны использование легколетучего растворителя значительно снижает универсальность способа при анализе водных растворов ПАВ и повышает его трудоемкость. з

Цель изобретения — ускорение определения ПАВ в водных растворах.

Способ основан на том, что в области разбавленных растворов ПАВ разность поверхностных потенциалов водного раствора

ПАВ и чистой воды имеет линейную зависимость ат концентрации.

1774229

Искомую концентрацию ПАВ находят по калибровочной зависимости разности поверхностных потенциалов ЛЛ водного раствора ПАВ и чистой воды от концентрации эталонного ПАВ в стандартных растворах и выра>кают в пересчете на концеíTðàöèþ эталонного вещества, Измерение разности поверхностных потенциалов можно осуществить при помощи известных методов динамического KQH денсатора или радиоактивного зонда, включающих устройство автоматической регистрации.

Способ поясняется черте>ками, фиг.1 и

2, где на фиг. 1 показана развертка самопишущего потенциометра, а на фиг. 2 — калибровочная кривая, Способ реализуют следующим образом.

Построение калибровочной кривой проводят путем помещения в стеклянную ячейку в центре вспомогательного электрода. В ячейку наливают дистиллированную воду в таком количестве, чтобы вспомогательный электрод был погру>кен на глубину не более

5 мм, так как при большей глубине значительно снижается чувствительность измерительной схемы. Ячейка устайавливается в измерительной камере установки, работающей по методу динамлческого конденсатора. Над поверхностью дистиллированной воды на расстоянии 1 — 1,5 мм опускают вибрирующий электрод. При помощи высокоомного потенциометра проводят компенсацию разности потенциалов в измерительной цепи, После этого включают развертку самопишущего потенциометра и записывают участок прямой, соответствующий ЛЛн,о (участок между точками 1-2 на фиг. 1), Затем на кончике микрошприца, металлическая игла которого предварительно заземлена для снятия статического электричества, формируют каплю вещества известной концентрации, например, каплю водного раствора хлорного сульфонола, выдержлвают ее на воздухе в течение 1,5-2 мин и наносят каплю на поверхность воды у края ячейки, в результате чего происходит изменение поверхностного потенциала (участки 2-3 на фиг.1). Как показывают экспериментальные данные в явлении растекания по поверхности чистой воды (подло>кки) участвуют только молекулы ПАВ, адсорбированные на поверхности капли, и не участвуют молекулы, содержащиеся в ее объеме.

Для установления адсорбционного равновесия требуется время 1,5-2 мин. Выдер>кивать на воздухе каплю после выдавливания более 2 мин нежелательно, так как в процессе испарения с поверхности капли изменяется концентрация ПАВ, а менее 1,5

5 мин еще не достигается адсорбционное равновесие. Участки 3-4 соответствуют установившемуся значению поверхностного потенциала после нанесения капли раствора хлорного сульфонола himp-p>, Линейный

10 участок (3-4) кривой, представленный на фиг, 1, обьясняется замедленным процессом десорбции ПАВ с поверхности воды в глубину фазы, то есть систему после нанесения капли можно считать квазиравновес15 ной, Отклонение пера самопишущего поте н циометра между прямыми 1-2 и 3-4 (фиг.1, выраженное в миллиметрах) прямо пропорционально величине AiL На основании данных зависимости отклонения пера

20 самопишущего потенциометра I от концентрации хлорного сульфонола в капле, строится калибровочная кривая (фиг, 2), Возможности использованной аппаратуры позволяли определить концентрацию хлор25 ного сульфонола вплоть до 0,01 мг/л. Верхний предел измерения концентрации

10 мг/л обусловлен тем, что более высоких концентрациях калибровочная зависимость отклоняется от линейной, что неудобно при

30 практической работе, При определении хлорного сульфонала в пробе с неизвестной концентрацией проводят три параллельных опыта, аналогичных построению калибровочной кривой, на основании которых

35 рассчитывают усредненное значение отклонения пера самопишущего потенциометра, по которому затем с помощью. калибровочной кривой определяют искомое значение концентрации. Значению I t> =44 мм по ка40 либровочному графику рис. 2 соответствует концентрация хлорного сульфонола

0,25 мг/л, Сопоставление полученного результата со значением концентрации равным 0,24 мг/л, определенным по стан45 дартной методике, показывает, что ошибка измерения предлагаемым способом по сравнению со стандартным не превышает

4,2%. Время прозедения одного анализа

3-4 минуты. С целью установления влия50 ния поверхностно-инактивных веществ на точность определения были проанализированы водные растворы ПАВ,содержащие неорганические кислоты, соли, щелочи.

Установлено, что содержание исследован55 ных поверхностно-инактивных веществ, таких как HCI, НИОз, НВОСУ, NaCI, КС1, NazS0n, NaOH, KOH вплоть до 1 моль/л каждого из указанных соединений или в смеси не оказывает заметного влияния на точ6 1774229

Формула изобретения растворителей.

Фиг. 60 i

04 06 03, мъ, л

0,2

Фиг 2

Составитель Г,Старостина

Техред М.Моргентал Корректор Н.Слободяник

Редактор

Заказ 3922 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ность количественного определения хлорного сульфонола.

Использование предлагаемого способа определения концентрации ПАВ в водных растворах обеспечает, по сравнению с про- 5 тотипом, ускорение анализов в 2-3 раза, проведение их в присутствии поверхностно-инактивных веществ с концентрациями вплоть до 1 моль/л, автоматическую регистрацию содержания ПАВ и уменьшение oR,- 10 ема проб до 0,004-0,006 мл, сокращение расхода реагентов и улучшение условий организации труда, так как не требуется использование легколетучих органических

Способ определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных растворах, включающий измерение разности поверхностных потенциалов чистой жидкости (подложки) и жидкости после нанесения исследуемого вещества, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что. с целью ускорения определения поверхностно-активных веществ в водных растворах, исследуемое вещество выдерживают в виде капли в течение 1,5-2 мин на воздухе перед нанесением на поверхнОСть чиСтОЙ жидкОСти,