Способ колическтвенного определения жирных, нафтеновых и сульфонафтеновых кислот, содержащихся в сточных водах

Способ колическтвенного определения жирных, нафтеновых и сульфонафтеновых кислот, содержащихся в сточных водах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (!i! 54)И!

Союз Советских

Сомиалнстическнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.12.74 (21) 2081765/04 с присоединением заявки № (51) М. Кл.- "б 01N 21/24

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 543.852.3 (088.8) Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 05.04.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. В. Отлетов и Ю. А. Коваленко

Дальневосточный проектный и научно-исследовательс промышленного строительства ий ин (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ Я(ИРНЫХ, НАФТЕНОВЫХ И СУЛЪФОНАФТЕНОВЫХ КИСЛОТ, СОДЕР)КАЩИХСЯ В СТОЧНЫХ ВОДАХ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к способу определения нафтеновых и сульфонафтеновых кислот в сточных водах различных производств и может быть использовано при определении указанных компонентов в сточных и пластовых водах, содержащих тяжелые нефтепродукты, в том числе в стоках гаражей, нефтехимических комбинатов, нефтеперерабатывающих заводов, пластовых водах при добыче нефти и др.

Известен способ весового определения содержания относительно больших количеств суммы нафтеновых и сульфонафтеновых кислот в сточных водах, основанный на экстракции растворенных нефтепродуктов серным эфиром из насыщенного хлористым натрием раствора, отгонкой эфира, взвешивании осадка, представляющего смесь неомыляемых (углеводороды) и омыляемых (смесь нафтеновых, сульфонафтеновых и жирных кислот) с последующим разделением омыляемых и неомыляемых веществ 0,5 н. спиртовым раствором едкого кали, повторного экстрагирования неомыляемых веществ эфиром. Отгонкой из эфирной вытяжки эфира и взвешиванием остатка определяют сумму углеводородов. Сумму омыляемых, в том числе и нафтеновых кислот, определяют нейтрализацией мыл избытком серной кислоты в водно-спиртовой вытяжке, последующей экстракцией суммы нафтеновых и прочих кислот эфиром, отгонкой эфира и взвешивания остатка после отгонки растворителя. Вес остатка представляет собой содержание нафтеновых, сульфонафтеновых и жирных кислот в объеме взятой для анализа сточной жидкости (1 и 2).

Однако способ определения нафтеновых и сульфонафтеновых кислот имеет ряд недостатков: способ не позволяет селективно определить только содержание нафтеновых и сульфонафтеновых кислот, так как одновременно определяются и другие омыляемые, в том числе и жирные кислоты различного строения; продолжительность анализа достигает 10—

16 час; ошибка определения суммы нафтеновых и сульфонафтеновых кислот достигает 340р (1).

Целью изобретения является разработка

20 способа анализа, позволяющего селективно и с высокой точностью определить сумму нафтеновых и сульфонафтеновых кислот при значительном сокращении времени анализа.

Предложенный способ количественного

25 определения жирных, нафтеновых и сульфонафтеновых кислот заключается в выделении суммы нафтепродуктов из анализируемого образца сточной воды: разделении выделенной суммы нефтепродук30 тов на омыляемые (кислоты) и неомыляемые

541111

65 (прочне вещества, ушедшие в экстрактную фазу) путем обработки гидроокисью калия; обработки водного раствора мыл ацетатом свинца с получением осадка свинцовых мыл; экстрагировании осадка свинцовых мыл диэтиловым (серным) эфиром с получением экстракта (мыла нафтеновых и сульфонафтеновых кислот) и рафината (мыла жирных кислот); раздельной обработке экстракта и рафината сильной минеральной кислотой; осаждении свинца бихроматом калия с получением бихромата свинца; выделении бихромата свинца; растворении бихромата свинца соляной кислотой с получением окрашенного раствора; фотометрировании окрашенного раствора.

Качественный и количественный анализ нефти показывает, что сырые нафтеновые кислоты, выделенные из газойлевых дистиллятов нефти, содержат, в основном, циклопентанкарбоновые кислоты и циклогексанкарбоновые кислоты и смесь (7,7О/о общего количества кислот) карбоновых кислот жирного ряда, состоящую из пальмитиновой, олеиновой, стеариновой, каприловой и небольшого количества арахиновой кислот. Поэтомудля отработки способа используют кислоты: циклогексанкарбоновую (т. кип. 234 С) и циклопентанкарбоновую (т, кип. 215 †2 С). В качестве смеси карбоновых кислот используют олеиновую, линолевую, стеариновую и пальмитиновую кислот.

Предложенный способ определения кислот отрабатывают на искусственных смесях нафтеновых кислот (смесь циклопентанкарбоновой и циклогексанкарбоновой кислот) с карбоновыми кислотами жирного ряда: олеиновой и пальмитиновой, как основными представителями жирных кислот нефтей, в различных соотношениях. В результате многочисленных опытов установлено, что на точность и ход разделения кислот не влияет их соотношение.

Если в пробе присутствуют низшие карбоновые кислоты жирного ряда, то их определяют после осаждения ацетатом свинца и отделения свинцовых солей смеси кислот. Определение проводят известными способами.

П р и м ер. В пробу воды объемом 500 мл, содержащую смесь калиевых мыл нафтеновых и сульфонафтеновых кислот (с числом углеродных атомов С вЂ” Cg) и жирных кислот (с числом углеродных атомов больше 5) в соотношении 3: 1, предварительно нагретую до температуры 80 С, медленно при постоянном перемешивании вводят 30 мл 20 /о-ного раствора ацетата свинца. При этом происходит образование смеси водонерастворимых солей нафтеновых и яирных кислот, которые выпадают в осадок. Если в пробе присутствуют карбоновые кислоты низшие, то при этом они остаются в растворе и могут быть отделены при фильтровании.

Выпавший осадок свинцовых солей смеси кислот фильтруют через бумажный фильтр

«синяя лента» и промывают дистиллированной водой, порциями по 20 — 25 мл. Фильтрат собирают в отдельную колбу и, если это необходимо, определяют низшие карбоновые, кислоты.

Осадок на фильтре обрабатывают серным эфиром, тремя порциями по 25 мл. Эфирный раствор свинцовых солей нафтеновых и сульфонафтеновых кислот собирают в делительной воронке и обрабатывают 20 мл 10О/о-ного раствора азотной кислоты для разрушения свинцовых солей кислот.

Нерастворенный осадок, оставшийся на фильтре, представляет собой водонерастворимые свинцовые соли жирных кислот. Осадок смывают с фильтра в отдельную колбу и растворяют 20 мл 10 -ного раствора азотной кислоты и оставляют для дальнейшего анализа.

Водный слой в делительной воронке отделяют, раствор нагревают до 70 — 75 С и медленно при постоянном перемешивании приливают 20 мл 10О/о-ного раствора бихромата калия. Раствор 1 мин кипятят для лучшей кристаллизации и, убедившись в полноте осаждения, раствор охлаждают. Выпавший осадок бихромата свинца отфильтровывают через бумажный фильтр «синяя лента», промывают

2 — 3 раза дистиллированной водой и растворяют 15 мл концентрированной соляной кислотой. Раствор переносят в мерную колбу, объем доводят водой до метки и фотометрируют при длине волны 435 нм в кювете толщиной 20 мм и по калибровочной кривой определяют содержание в пробе суммы нафтеновых и сульфонафтеновых кислот.

Калибровочная кривая, приведенная на чертеже, строится в координатах: оптическая плотность — содержание нафтеновых кислот.

Раствор, содержащий смесь свинцовых солей жирных кислот, нагревают до 70 — 75 С и медленно при постоянном перемешивании приливают 10 — 15 мл 10 -ного раствора бихромата калия. При этом в осадок выпадает бихромат свинца. Дальнейшие операции подобны операциям в случае с нафтеновыми кислотами.

Определение содержания жирных кислот проводят по калибровочной кривой, построенной в координатах: оптическая плотность— количество жирных кислот.

Формула изобретения

Способ количественного определения жирных, нафтеновых и сульфонафтеновых кислот, содержащихся в сточных водах, включающий выделение суммы нафтепродуктов, разделение последней на омыляемые и неомыляемые обработкой раствором гидроокиси калия при кипячении с получением водного раствора мыл, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности

541111

020

0,15

0/0

200 Сю/л

Составитель С. Хованская

Техред Л. Гладкова

Корректор Е. Хмелева

Редактор T. Никольская

Заказ 607/2 Изд. № 273 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 анализа, водный раствор мыл обрабатывают раствором ацетата свинца с получением осадка, последний экстрагируют диэтиловым эфиром с получением экстракта и рафината, последние раздельно обрабатывают сильной минеральной кислотой, осаждают свинец бихроматом калия с получением бихромата свинца, последний выделяют и растворяют соляной кислотой с получением окрашенного раствора, который подвергают фотометрии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ионнилгис Э. Г. и др. Аналитический контроль сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, сб. «Охрана труда и техника безопасности, очистка сточных вод и отходя5 щих газов в химической промышленности», вып. 2, М., НИИТЭХИМ, 1968.

2. Лурье Ю. Ю., Рыбникова А. И. Химический анализ производственных сточных вод, 10 М., Госхим издат, 1958, с. 151 — 153, (прототип).