Способ количественного определения первичных алифатических аминов

Способ количественного определения первичных алифатических аминов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Т.П. Табачкова, Н.П. Скворцов и В.Д. Спи (7I) Заявитель

Центральный научно-исследовательский и и лесохимической промышленности тит т (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРВИЧНЫХ

АЛИФАТИЧЕСКИХ АМИНОВ

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

Известен способ количественного определения первичных алифатических S аминов, заключающийся в подкислении анализируемой пробы, отгонке аминов с водяным паром, добавлении щелочи и хлорида натрия, обработке полученного раствора диэтиловым эфиром, отделении и отгонке эфирного слоя, растворении остатка в толуоле и обработке. полученного раствора толуольным раствором пикриновой кислоты и спектрофотометрированием полученного окрашенного раствора j1) .

Недостатком этого способа является его сложность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

20 к предлагаемому является способ количественного определения алифатических аминов, заключающийся в последова2 тельной обработке анализируемой пробы четыреххлористым углеродом и эозином при рН среды 4-5 с последующим титрованием полученного раствора раствором сульфированных высших спиртов (2) .

Недостатком известного способа является низкая чувствительность - определяемый min — 0,14, низкая избирательность, определению мешают лигнины, продукты распада лигнина, дубильные вещества, продукты распада оолисахаридов, натриевые соли смоляных и .жирных кислот и другие вещества.

Цель изобретения — повышение чувствительности и избирательности определения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу количественного определения алифатических аминов, заключающемуся в предварительной об" работке анализируемой пробы смесью этилового спирта и петролейного эфира, взятыми в объемном соотношении

883738

1-1,5:1-2,5, отделении и обработке отделенного органического слоя раствором щелочи и концентрировании органического слоя, в последовательной обработке концентрата четыреххлористым углеродом и эозином при рН среды 4-5 с последующим титрованием полученного раствора раствором сульфированных высших спиртов.

Анализируемую пробу продукта сульфатцеллюлозного производства растворяют при перемешивании в дистиллированной воде и этиловом спирте. Для экстракции аминов в полученный раствор добавляют петролейный эфир. Ilpoдолжительность экстракции 2 мин. После расслоения эфирный слой промывают раствором щелочи до бесцветной щелочной вытяжки. Щелочные,вытяжки отбрасывают, а промытый эфирный слой количественно переносят в перегонную колбу и отгоняют на водяной бане растворитель. Полученный остаток высушивают и растворяют в четыреххлористом углероде, затем приливают воду, 0,1 н раствор соляной кислоты до рН среды

4-5, буферный раствор, состоящий из лимонной кислоты и едкого натрия с рН 3,5-5,0 и раствор зозина в четыреххлористом углероде. Содержимое колбы энергично встряхивают и оставляют в покое для расслаивания фаз.

При наличии в анализируемой пробе первичных алифатических аминов появляется розовая окраска в слое четыреххлористого углерода. Затем в анализируемую пробу порциями из микробюретки добавляют 0,13-ный раствор сульфированных высших спиртов (порошок "Новость" ).

Раствор порошка приливают до исчезновения розовой окраски в слое четыреххлористого углерода и замеряют объем раствора порошка "Новость", пошедший на титрование. Иассу аминов (мг) находят по калибровочному графику, который строят в координатах: объем раствора порошка "Новость" в мл, пошедший на титрование стандартного раствора, содержащего амины,— масса аминов в мг.

Иассовую долю аминов (x), 4, вычисляют по формуле а !00 а

" = 1OOO А 10 А где а — масса аминов, найденная по калибровочному графику, мг;

А — масса анализируемой пробы, г.

5 о

zo

39

3S

4О

4

Время проведения анализа 30-40 мин.

Пример 1. В коническую колбу вместимостью 100 мл берут 1 r сульфатного мыла, приливают 20 мл дистиллированной воды, перемешивают до растворения пробы и.содержимое колбы переносят в делительную воронку. Добавляют 20 мл этилового спирта, предварительно ополоснув колбу, в которой растворяли сульфатное мыло, 50 мл петролейного эфира и экстрагируют в течение 2 мин. После расслаивания нижний слой отделяют, а верхний эфирный промывают 54-ным раствором едкого натрия до бесцветной щелочной вытяжки.

Щелочные вытяжки отбрасывают, а промытый эфирный слой количественнс переносят в перегонную колбу.

Растворитель отгоняют на водяной бане, а остаток в колбе высушивают воздухом при помощи резиновой груши и растворяют в 1 мл четыреххлористого углерода. Затем к остатку в колбе приливают 5 мл дистиллированной воды, 0,5 мл 0,1 н раствора соляной кислоты до рН 4-5 (по индикаторной бумаге), 1 мл буферного раствора с рН 3,5-5,0 и 1 мл раствора эозина в четыреххлористом углероде. Содержимое колбы энергично встряхивают в течение 30 с и оставляют в покое для расслаивания фаз. Затем в пробу порциями из микробюретки добавляют 0,2 i-ный раствор порошка "Новость", каждый раз встряхивая колбу. Раствор порошка "Новость приливают до исчезновения розовой окраски в слое четыреххлористого углерода. Объем .раствора порошка, израсходованный на титрование 1,15 мл, Соответствующая этому объему масса аминов по калибровочному графику

0,433 мг. Иассовая доля аминов„ 3, в анализируемой пробе сульфатного мы0,433

PB 1 0 1 0 0 13

Пример 2. В коническую колбу вместимостью 100 мл берут 10 г пробы кислой воды с установки разложения сульфатного мыла, приливают

1-2 мл 1 н раствора соляной кислоты до рН 2 (по индикаторной бумаге) и разбавляют дистиллированной водой до

25 мл. Содержимое колбы переносят в делительную воронку, добавляют 20 мл этилового спирта, предварительно ополоснув колбу, 50 мл петролейного эфира и экстрагируют. После расслаивания нижний слой отделяют, а верхний эфирный промывают 54-ным раствором

883738

Ь

Таблица 1

Анализируемая проба

Черный щелок

0,0010t0,0002

0,0020+0,0002

0,0017+0,0002

0,0023+0,0002

Сульфатное мыло

0,043 0,007

0,034 0,007

0,030 0,007

О, 023+0, 007

Кислая вода

0,0058 О,ooo5

0,005220,0005

0,0071 0,0005

0,003940,0005

Таблица 2

Добавлено амина в анализируемую. пробу, Ф

Найдено аминов, Отклонение, Относительная ошибка определения, 3

Черный щелок

0,0010

0,0015

0,0018

0,0020

0,0023

0,0028

-0,0001

10,0

0,0009

13,3

+0,0002

-0,0001

0,0017

0,0017

0,0023

0,0020

0,0028

5,5

15,0

+0,0003

-0,0003 13,0.5 едкого калия до бесцветной щелочной вытяжки. Далее поступают, как описано в примере 1. Объем раствора порошка, израсходованный на титрование, 1,38 мл. Соответствующая этому масса аминов по калибровочному графику

0,519 мг. Иассовая доля аминов, в анализируемой пробе кислой воды . равна 10 10 = 0,,0052.

0,519 !

Ф

Пример 3. В коническую колбу вместимостью 100 мл берут 20 г черного щелока, приливают 5 мл дистиллированной воды, 20 мл этилового спирта и перемешивают до растворения !5 пробы. Добавляют 30 мл петролейного эфира и экстрагируют в течение 2 мин.

Затем содержимое колбы переливают в делительную воронку. После расслаивания нижний слой, отделяют, а верхний щ эфирный слой количествейно переносят в перегонную колбу. Растворитель отгоняют на водяной бане, и далее поступают, как описано в примере

Объем раствора порошка, израсходован- 2s ный на титрование 1,22 мл. Соответ- ствующая этому объему масса аминов по калибровочному графику 0,459 мг. Иассовая доля аминов, 3, в анализируемой пробе. черного щелока равна

0,459 зе

10 20

= 0,0023.

В табл. 1 приведены результаты определения аминов по предлагаемому способу в производственных пробах сульфатцеллюлозного завода.

Иассовая доля аминов,Ф (п=.3, =0,95) Для оценки точности предлагаемого способа были сделаны добавки заданных масс аминов в производственные пробы. Результаты приведе ны в табл. 2.

883738

Продолжение табл. 2 е ю ю»

О

Найдено аминов, ф

Добавлено амина в анализируемую пробу, Относительная ошибка определения, Отклонение, Ф

Сульфатное мыло

l0,0

0,022

0,044

+0,002

+0,004

10,0

8,3

-0,005

3,7

4,0

-0,003

+0,004

Кислая вода

-0,0001

+0,0004

0,0049

0,0064

2,0

6,7

-0,0005

5,0

0,0095. Из данных табл. 2 следует, что относительная ошибка определения заданных масс аминов не превышает 154.

Коэффициент вариации метода при определении первичных алифатических аминов в черном щелоке составляет 7,24, в сульфатном мыле — 5,94 и кислой воТаблица 3

Найдено аминов Относительв пробе после ная ошибка добавления, 3 определения,J

Добавлено аминов

Найдено аминов в исходной пробе, 3

Соотношение спирта и петролейного эфира в пробу, Ф

Без спирта (только петролейный эфир) 100

Не обнаружено

Не обнаружено 0,01

Не обнаружено Не происходит разделения фаз для кислой воды, анализ невозможен

Результаты анализов для этих соотношений приведены в табл. 1 и 2

1:1,5

1:2,0

1:2,5

1:3

67,5

0,0065

Не обнаружено - 0,02 в черном щелоке

Для сульфатного мыла в экстракт попадает больше примесей, которые маскируют окраску аминов с зозином, поэтому нет четкого перехода окраски индикатора при титровании.

Анализ невозможен.

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,0050

0,0060

0,0100

0,055

0,077

1,004 де — 4,73. Продолжительность предлагаемого способа 30-40 мин.

8 табл. 3 приведены примеры,.подтверждающие целесообразность выбора интервала соотношений спирта и петролейного эфира.

9 88

Формула изобретения!

Составитель Л. Соломенцева

Редактор Г. Волкова Техред И.Нинц Корректор С. Шекмар

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10212/65 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Чувствительность предлагаемого способа определения 0,001ь.

Определению не мешают лигнины, продукты распада лигнина, дубильные вещества, продукты распада полисахаридов, натриевые соли смоляных и жирных кислот и другие органические вещества.

Способ количественного определения первичных алифатических аминов с использованием последовательной обработки четыреххлористым углеродом и эозином при рН среды 4-5 с последующим титрованием полученного раствора раствором сульфированных высших спиртов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствитель3738

10 ности и избирательности определения, анализируемую пробу предварительно обрабатывают смесью этилового спирта с петролейным эфиром, взятым в объемном соотношении 1-1,5:1-2,5 с последующей обработкой отделенного органического слоя раствором щелочи, концентрированием его и подачей на последовательную обработку четырехte хлористым углеродом и эозином.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органи11 ческих соединений. M., "Химия", 1970, с. 925.

2. Лурье Ю.Ю., Панова В.А. Определение алифатических аминов в промышленных сточных водах. — "Заводская фв лаборатория", 1961, У 27, с. 13351336 (прототип).