Способ определения суммарного содержания ионов тяжелых металлов в аллиловом спирте

Способ определения суммарного содержания ионов тяжелых металлов в аллиловом спирте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ф :

;,. ТГ.:, ю::- .,* с ч ° .-:<

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >706764 (53)М. Кл.2

G 01,iN 27/78

G 01 N 33/20 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240478(21) 2607427/18-26 с присоединением заявки Nо—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30-1279., Бюллетень Йо 48 (53) УДК 543 ° 42 ° .062:546.3 (088.8) Дата опубликования описания 3012.79

1.

С.В. Рыков, Б.Д. Свиридов, Г.А. Никифоров и Л.И.-Б.-Ю, Петровская (12) Авторы изобретения (7t) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОГО: СОДЕРЖАНИЯ

ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В АЛЛИЛОВОМ

СПИРТЕ

Изобретение относится к области анализа веществ на количественное и качественное содержание ионов тяжелых металлов. Аллиловый спирт широко применяется в химической практике. Он служит, например, основой для производства акролейна, акриловой кислоты и нормалвного пропило- вого спирта (методом каталитического восстановления). при реализации этих процессов примеси тяжелых металлов увеличивают выход побочных продуктов и отравляют катализатор.

Известны методы определення Монов тяжелых металлов весовым методом (1). Но эти методы не дают возможности сразу определить суммарное содержание ионов тяжелых металлов, а время определения каждого, типа ионов, включая фильтрование и -бушку осадка, более 2 ч при точности

10%.

ИзвестЕн способ атомно- абсорбционного анализа раствора, имеющий большую точность (104%) и широкий диапазон (80 элементов) (2).

Но этот метод может давать существенные ошибки, связанные с изменением общей композиции проб, что происходит при анализе растворов

2 сложного йеременного "состава и с влиянием состава пробы на процессы атомизации, включая и распыление раствора. Кроме того, в завнсимос5 ти от свойств определяемого элемен.та и общего состава пробы приходится опытным путем подбирать расход газовой смеси и относительную концентрацию компонентов. Метод плохо 0 работает при высокой (10 Ъ) концентрации примесей и требует для анализа не менее 10 мл раствора. С учевЂ-том всех подготовительных операций время одного анализа более 2 ч.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сероводородный и тиоацетамидный метод определения примесей тяжелых металлов в органических

20 и неорганическйх реактивах (31, который заключается в следующем. На-, весну анализируемого вещества в

1 мл раствора соляной кислоты переносят в коническую колбу на 50 мл

25 и разбавляют НвО. Затем раствор нейтрализуют аммиаком до рН 1, добавляют аналитический реагент СНзСООН + СНзСОО NH 4 + Н Я + HаО вийнокислый йатрий + NaOH + тиацетамид

706764 и сравнивают цвет раствора с эталоном, содержащем в таком же объеме известное количество соли свинца.

Для анализа требуется наличие восьми реактивов, муфельная печь и спектрофотометр. Время одного анализа более 3 ч. Точность анализа g 10Ъ.

Целью изобретения является увеличение точности и экспрессности анализа содержания примесей ионов тя желых металлов в аллиловом спирте в широком диапазоне концентраций (10 + 10 %) °

Указанная цель достигается тем, что к анализируемому раствору добавляют навеску кристаллического хинондиазида в качестве реагента, раствор нагревают (при температуре 8097 С и производят съемку спектра

ПМР раствора в области 1+2 м.д. и

6+7,5 м.д. с использованием спектрометра ЯМР с электронным интегрированием (метод протонного магнитного резонанса).

Диапазон температуры 80-97 С определяется температурой кипения аллилового спирта (97 С) и стремлением, максимально ускорить процесс химической реакции.

Выбор временных значений анализа определен экспериментально по скорости протекания химической реакции.

За 5 мин разлагается 10-20% хи нондиазида, что достаточно для качественного анализа.

За 30 мин разлагается хинондиазид практически полностью и сигнал ПМР его третбутильных протонов не.мешает интегрированию сигналов ПМР прьдуктов и количественному определению.

Экспрессность достигается за счет применения только одного аналитического реагента (в методе, выбранном за прототип, требуется 8 реактивов) и быстротой протекания аналитической реакции (5-30 мин), в прототипе — 2 ч). В качестве анализатора предлагается использовать спектрометр ЯМР с электронным интегрированием, что позволяет сразу же (за 1-5 мин) получить соотношение продуктов реакции с точностью + 5Ъ.

Описйваемый метод основан на том, что при термолизе хинондиаэида в чистом аллиловом спирте (примесей металлов 10 Ъ) образуются два продукта: спиран

=CM и эфир Н ОСН -СН=СН

5 Соотношение продуктов 1:1.

При наличии в растворе ионов тяжелых металлов появляется третий продукт реакции — фенол

10 ОН

Х х

cH =- сн — сн — Π— с — сн — Он г

Н

В этом случае соотношение эфир: спиран:фенол — 1:(1-K):Ê

Концентрация ионов тяжелых металлов (CM) равна (С фенола (слом сатирам + фенол (с ) (с 1 Т спиран Фенол

-.-(с „„) -мои

Экспериментально найдено, что и -0,1.

Применение хинондиазида для ана3Р литического определения содержания ионов тяжелых металлов возможно потому, что количество образующего фенола пропорционально. количеству содержащихся в растворе ионов тя35 желых металлов °

Время количественного анализа с точностью + 5t (точность интегрирования спектра ЯМР) 30 мин, а качественного — 5 мин. Объем пробы — 0,5 мл. Точность анализа увеличивается в 2 раза, время анализа уменьшается в 4 раза.

Пример 1. К 0,5 мл аллоид ного спирта производства фирмы Мечк добавляют 12 мг хинондиазида и ампулу с раствором нагревают при

97 С 25 мин. В спектре ПМР реакционной смеси обнаружить фенол не удалось. Атомно-абсорбционный метод показывает содержание железа

10, марганца 10 никеля 10, кобальта 10, .Пример 2. К 0,5 мл аллилового спирта производства фирмы Reanat добавляют 12 мг хинонди55 азида. После 25 мин нагрева при 97 С в спектре ПМР обнаруживают содержание 5х10 м/л фенола. Содержание примесей металлов 7х10 4м/л. Атомно-адсорбционный анализ показы60 вает содержание железа 10, марган-5

-ь ца 5х10 никеля 10 ", кобальта 10

Анализ спирта производства Ереванского завода (4 . партия 2.

OTK 8.IV-1976 r. ТУ 6-09-3879-75) 5 дал соотношение

706764 (фенол) 0,7 (спиреи)+(фенол) Составктель А. ЖавоРонкова

Ре акто Т. Пилипенко Те 0 Ан ««о ектЩ ««, « адвани

Подписное

Заказ 8214/38 Тираж 1073

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Филиал tllltl Патент, r, ужгород, ул. Проектная, 4 концентрация фенола 0,035 м/Jlf содержание ионов металлов - 0,0044 м/л.

T. е. данный спирт не пригоден для 5 использования в синтезе беэ очистки.

Таким образом, предлагаемый способ позволит качественно за 5 мин, а количественно эа 30 мин определить Я пригодность» эллилового спирта для синтеза, избежать отравления дорогостоящих катализаторов и увеличить выход нужных продуктов (например, акролеина). 13

Формула изобретения

Способ определения суммарного содержания ионов тяжелых металлов в аллиловом спирте с использованием аналитического реагента и последующим анализом раствора одним из известных методов, о т л ич а ю щ и й. с я тем, что, с целью увеличения точности и экспрессности анализа, в качестве реагента используют хинондиазид, раствор нагревают при 80-97 С и анализ образовавшихся продуктов проводят методом протонного Магнитного резонанса.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Бабко A.Ê. и Пятницкий И.В.

Количественный анализ. И., Высшая

)школа, 1968.

Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. М., Химия, 1974.

3. ГОСТ 17319-71 от 03,12,71 (прототип) .