Способ количественного определения серной кислоты и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси

Способ количественного определения серной кислоты и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Сви ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130478 (21) 2604337/23-04

Союз Советских

Социалистических

Республик ю74,6282

{51}М. Кл.2

G 01 N 31/16 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР

IIo делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.80 Бюллетень Йо 25

Дата опубликования описания 07,07,80

{53) УДК 543. 087 (088 < 8) (72) Авторы изобретения

С. Г. Дятел, А. И. Кусова и П. Н.. Горелов

Восточный научно-исследовательский углехимический институт (71 ) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И СУЛЬФОКИСЛОТ

ПРИ ИХ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ

В СМЕСИ

Изобретение относится к аналити= ческой химии, а именно к способам количественного определения серной: и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси. Оно может быть использовано при анализе продуктов сульфирования каменноугольного пека, жирных кислот и спиртов и серной кислоты в производстве алкилсульфонатов.

Известен способ количественного определения серной и сульфокислот при их совместном присутствии в cseecu путем потенциометрического титрования анализируемой пробы раствором морфолина или дифенилгуанидина з этиловом спирте, содержащем 10

l5 мл глицерина, в среде безводных ацетонитрила или ацетона до первого скачка потенциала, с последующим разбавлением водой в два раза и продолжением титрования этим же титрантом до получения второго скачка потенциала fl).

Недостатками способа являются его . сложность в связи с необходимостью

4 специальной подготовки электродов .к айализу и ограниченная область .применения, поскольку способ не мо2 жет быть применен для определения, серйой кйслотй и сульфокислот" в объектах, растворимых в воде.

Наиболее близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ количественного определения серной и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси путем потенциометрического титрования анализируемой пробы 0,5 м. этаноловым раствором триэтиламина в среде ацетона (2l.

Недостатком способа является его сложность, поскольку используется спиртовой раствор титранта и это требует специальной подготовки электродов к анализу, а также ограниченное его применение, поскольку способ не может быть использован для определения серной кислоты и сульфокислот в объектах, растворимйх в воде.

Цель изобретения - упрощение способа и расширение"областй его применения.

Поставленная цель достигается описываемым способом количественного определения серной кислоты и сульфокислот при их совместном присутст746282 вии в смеси путем потенциометрического титрования анализируемой пробы водным раствором диэтиламина в среде смеси воды и ацетона, взятых в объемном соотношении ;1:7, — 25, Отличительным признаком способа является использование в качестее раствора амина-водного раствора диэтиламина (ДЭА) и проведение титрования в среде смеси воды и ацетона, взятых в объемном соотношении 1:725.

При выяснении интервала оптимальных соотношений воды и ацетона для йроведения дифференцированного титрования серной кислоты и сульфокислот учитывают также количество воды, добавляемОй вМЕСте С тИтраитом — водным раствором диэтиламина.

Методика определения серной кислоты и сульфокиолот.

В стакан емкостью 250 мл по ве щают анализируемую пробу в виде водного раствора, добавляют 75 мл ацетона и титруют 0,1 н. водным раст- вором,диэтиламина из микробюретки.

Титрование проводят на рН-метре рН

340 или pH — 262 с использованием электродной пары: стеклянный ийддй- . каторный и хлорид-серебряный электрод сравнения с обычным заполнением насы- З щенным водным раствором хлорида калия, перемешивая раствор магнитной мешалкой. Титрование заканчивают когда показания гальванометра перестают существенно изменяться или ста- 35 новятся постоянными. По данным титрования строят график в координатах,мВ-мл. Точки эквивалентности - ко нечные точки титрования (КТТ) устанавливают по методу касательных. для 40 упрощения график можно строить неполностью, а лишь его участок, включающий область скачков потенциалов.

Первый скачок потенциала соответствует окончанию титрования сульфокислот и серной .кислоты по первой ступени диссоциации. Второй скачок потенциала свидетельствует об окончании титрования серной кислоты по второй ступени.

Следует вносить поправку на кислотность каждой новой рабочей партии ацетона, для Мего проводят холостой опыт. Смесь 3 мл воды и 75 мл аце-. тона титруют О, l. н. водным раство- 55 ром ДЭА.

Если ацетон хорошо очищен, то поправКой на холостой опыт можно пренебречь. Диэтиламин для приготовления титранта следует предвари- ®0 тельно перегнать с 48- елочным дефлегматором. Нормальность 0,1 н. водного раствора диэтиламина проверяют титрованием раствора серной кислоты известной нормальности.

Pacver ° а) Содержание серной кислоты, (- - 1/о) Ш. 98

10. а б) Содержание сульфокислоты (в

+ пересчете на 5 О Н ), . вес. Ъ:

S О Н = 06 - 2 (Vg -V,) -Чо1 N 81

° а где и V - количество титранта, израсходованного на достижение первого и второго скачков, мл;

98 и 81 — молекулярные массы серной кислоты и сульфогруппы, соответственно; — поправка на холостой опыт, мл; нормальность раствора

ДЭА; а - навеска; r.

Сущность способа поясняется на примерах, Пример 1.,Определение серной. кислоты и /3 -нафталинсульфокислоты при совместном присутствии в водном растворе .

В стакан для титрования помещают 1 мл анализируемого раствора, добавляют 75 мл ацетона и титруют из микробюретки 0,1 н. водным ра створом диэтиламина в соответствии с приведенной выше методикой.

На достижение первой точки эквивалентности затрачено 2,05 мл титранта, на достижение второй точки эквивалентности - 3,05 мл титранта. Затрачено на титрование серной кислоты 3,05 — 2,05 — 1 мл; на титрование j3 -нафталинсульфокислоты

Сф, ОзН (молекулярная масса 208)

3, 05 — l 2 - l 05 мл водного раствора диэтиламина., .Найдено серной кислоты, г/л:

10 1 98

Найдено /3 -нафталинсульфокислоты, г/л:

1, 05 ° О, 1 208

Взято для титрования: 1 мл раствора, О, 1 н. по серной кислоте и

0,1 н. по ф -нафталинсульфокислоте, что соответствует концентрациям, г/л: серной кислоты 9,8;,8 -нафталинсульфокислоты 20, 8. Относительная ошибка определения серной кислоты 0% р -нафталинсульфокислоты 5%. Объемное соотношение воды и ацетона в первой точке эквивалентности (с учетом объемов пробы, взятой на титрование, и титранта, затраченного на титрование) равно 1:25.

Пример 2. Определение серной кислоты и сульфокислот в про746282 обавлено 0,1 н. аствора /3 -нафалинсульфокис- оты.в ацетоне, кг

Х,%

Найдено О, 1 раствора)3 -и талинсульфоки ло ты в ацетон

Относительная ошибка,%

+ 1,12 (n =9, с(=О 95) 22, 13

8,1

+ 5,73 (n=9; с(О, 95) 8,19

12, 26

12, 15

+ 5,09 (n =12; с(«О, 95) Относительная ошибка определения серной кислоты и сульфокислот предлагаемым способом не превышает 2 -и

5% соответственно. Коээфициевт вариации 3 и 8% (отн).

Предлагаемый спьсоб определения серной кислоты и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси достаточно точен и воспроизводим.

Время определения 25 — 30 мин.

Предлагаемый способ может быть применен для анализа водорастворимых объектов, способ проще прототипа. При использовании водно-ацетоновой среды не требуется специаль- 45 ная подготовка электродов к титрованию осложняющая анализ в среде органических растворителей. Предлагаемый способ, в отличие от титрованИя в среде ацетона, позволяет испольэовать

/ одни и те .же электродную пару и прибор для определения не только серной кислоты и сульфокислот, но и для выполнения анализов в водных РаствоРах (например. измерения 55

pH), что особенно важно для заводских лабораторий.

Наличие воды в среде и титранте обеспечивает надежность работы потенциализмеряющей системы и увеличение срока службы электродов.

Упрощение анализа достигается так35

Тираж 1019

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Уж город, ул. Проектная; 4 дукте сульфирования каменноугального пека (сульфопеке), В стакан емкостью 250 мл помещают 0,15 — 0,20 г сульфопека, приливают пипеткой 3 мл дистиллирован,ной воды и осторожно, вращая стакан, Растворяют навеску. К полученному водному раствору добавляк т

75 мл ацетона. и титруют 0,1 н, водным раствором диэтиламина в соответствии с приведенной выше методикой, Первый скачок потенциала соответствует 7,55 мл титранта, второй

9,40 мл. Затрачено на титрование

ЦНИИПИ Заказ 3931/31 серной кисло ц 9, 40 = 7,, 5ф, 1, 85 мл; сУЛьфокислоты 9 40 2 1 85 = 5 70мл т ир ан.т.а . . " ." Иайдено, % : с ерной кислоты 8, 7 4 ; суль фо кислот (5 03 fI ) 2 2 р 2 6 ° Соот5 ношение воды и ацетона пр и дост ижейии, первой точки эквивалентности ра вно 1: 7 .

Правильность метода .подт ве)нужден а статистичес кой обработкой рвз льтатов определения серйой кислоты в сульфо пе ке Г Х 9, О 1 % и относит ель на я ошибка 1, 5 6 % (rl « 1 2 ; a — 0, 9 5 ) ), а также суль фо к ислоты . (см . таблицу) . же применением в качестве "титранта диэтиламина в виде водного раствора, что позволяет исключить дефицитный этиловый спирт.

Формула изобретения

Способ количественного определений серной кислоты и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси путем потенциометрического титрования анализируемой пробы раствором амина is присутствии ацетона, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и расширения области его применения, .в качестве раствора амина используют водный раствор диэтиламина и титрова ние ведут в среде смеси воды и ацето йа, взятых в объемном соотношении

-1:7 - 25.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грибова Е. А.,Левин 3. С, Раздельное определение серной кислоты и сульфокислот титрованием в неводных растворителях - Заводская лаборатория, 1958, М 11, с. 1356..

2. Игошев А. Д. Лукашенок В. Н.

Кротов H. ii. Потенциометрическое определение бензолсульфокислоты в ее смесях с серной. †Заводская лаборатория, 1973, Р 2, с. 155 (прототип).