Способ определения железа в канифоли

Способ определения железа в канифоли

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистические

Респубяик iu899480 (61) Дополнительное к а вт. свил-ву (22) Заявлено 16. 11 ° 79(21) 2839577/23-26 (5l)N. Кл.

С 01 G 49/00

6 01 и 21/27 с присоелннением заявки М (23) Приоритет

Гееудерстеенныб квинтет

СССР

IIo Аенеи нееФРетенн В н втерытнЯ

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень Уй 3

Дата опубликования описания 23 .01 . 82 (53) УДК 543.42. .062:546.72 (088.8) f

Г.А.Смирнова, Н.П.Зыкова, 3.Л.Чилясова и Е.Б..Смирнова, (72) Авторы. изобретения

Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В КАНИФОЛИ

И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ

Изобретение относитст1 к аналити. ческой химии, а именно к способам фотометрического определения железа и может быть. использовано для определения масс этого вещества во всех видах канифоли и ее производных.

Известен способ определения железа в канифоли при помощи атомно-абсорбционной спектрофотометрии 1.11.

Однако при выполнении способа треto буется дорогая специальная аппаратура и длительная подготовка пробы к анализу, вследствие этого использова" ние способа в техническом анализе весьма затруднительно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является определение желеэа,в канифоли с использованием органического реагента-о-фенантролина. В основе метода лежит реакция железа (И ) с о-фенантролином, в процессе которой ион Fe(11 ) присоединяет три молекулы реактива, образуя комплексный катион

2 специфического стойкого красного цве" та ((СщНайе)зле ..Интенсивность окраски строго подчиняется закону бугера-Ламберта-Бера максимум поглощения при л 509 нм, рН среды 3,6-4,0.

При этом почти отсутствует меаающее влияние других ионов. Заслуживает внимания лищь Сц(И ) e концентрации от 10 до 50 мг/мл и Zn(ll )в интервале концентраций 0,04 до 0,3 мг/мл, что в анализируемых образцах канифоли мало вероятно (2).

Недостатком известного метода является длительность анализа из-за прокаливайия (оэоления): канифоли, которое длится не менее 6 ч. Эта медленная операция требует пос,оянного внимания и специальных условий работы (высокая температура, сильная вытяжная система). При этом, чтобы избежать потерь железа и загрязнения проб требуется особая осторожность и тщательность не только при получении золы, но также в сохранении

899480 ее (неоднократное смывание с чашечки, со стеклышка, прикрываацего ча.шечку и т.д. ). Анализ длится около двух дней, так как для лучшего образования эолы чашечку с золой при- у ходится оставлять на ночь, и не, всегда удается найти даже специально добавленные к образцу канифоли массы железа.

Цель изобретения - ускорение, уп- 10 рощение и повышение точности опреде ления железа в канифоли, Поставленная цель достигается тем, что образец канифоли не озоляют, а растворяют в этиловом эфире уксусной 3$ кислоты, предварительно насыщенном дистиллированной водой. Реакция между солями железа и о-фенантролином осуществляется в растворе . Для поддержания рН используют буферный раствор gy (О 1 н раствор калия фталиевокислого, рН 4,01) . Железо (1И ) восстанавливают хлоридом гидроксиламина.:После добавления цветореагента окрашенный комплекс извлекают из эфира дистил- д лированной водой и фотометрируют.

Для контрольного опыта используют воду с реактивами.

Результат определения находят по калибровочному графику зависимости щ оптической плотности(0) от массы Fe.

Расчет осуществляют по формуле а -1 00>

0 у

О где Х - содержание Fe в пробе; а - масса Fe, найденная по графику

Q - навеска анализируемой пробы.

Продолжительность анализа 20-25 мин.

Иинимально определяемая концентрация

Fe 0,0002 мгlмл.

Сочетание этилацетат-вода явилось наиболее подходящей системой в смысле среды для проведения реакции, а также и полноты прохождения реакции между соединениями железа и офенантролином. В этилацетате растворяются все виды канифоли и ее производных (живица, живичная талловая и экстракционная канифоли и различные ее модификации) . В этилацетате растворяются ферросоли предельных и непредельных жирных кислот, а также соли железа смоляных кислот, Насыщение этилацетата водой способствует лучшему прохождению реакции между ферросолями и цветореагентом. Добавленные к раствору канифоли массы железа в виде солей различных органических кислот канифоли находятся с относительной ошибкой от 1,5 до 1О/, Водный экстракт окрашенного продукта хорошо расслаивается, прозрачен, пригоден к непосредственному фотометрированию.

Другие органические растворители для канифоли. непригодные для определения в ней железа по следующим причинам: этиловый спирт в неограниченном количестве смешивается с водой, отсюда невозможность проведения экстракции; ацетон также хорошо смешивается с водой, а кроме того, не полностью растворяет экстракционную канифоль

1и все ее модификации в бензоле и скипидаре не происхо/ дит полного растворения экстракционной канифоли и ее производных. С водой растворы канифоли в бензоле и скипидаре образуют плохо расслаивающиеся эмульсии; в диэтиловом эфире образцы канифоли растворяются достаточно полно, однако в нем нерастворимы ферросоли предельных с высоким молекулярным весом жирных кислот,.и вследствие пространственных затруднений не участвуют в реакции. Добавки этих солей к раствору канифоли в диэтиловом эфире находятся с относительной Ошибкой в 50> и более.

В качестве растворителей для образцов канифоли также опробованы бутиловый спирт, дибутиловый эфир, петролейный эфир, бутилацетат. Однако эти растворители не могли быть использованы для экстракционно-фотометрического способа определения железа в силу плохого расслаивания, неполного растворения образцов канифоли и ферросолей в ней, мутного водного экстракта и большой относ тельной ошибки при проверке способа методом добавок.

Пример 1. 4,0158 г живичной канифоли растворяют в 35 мл этилового эфира уксусной кислоты, насыщенного дистиллированной водой. Раствор канифоли переносят -в делительную воронку и приливают к нему 5 мл буферного раствора (рН Ч,Vlj, 1 мл 103ного водного раствора гидрохлорида гидроксиламина для переведения Fe(lit.) в Fe(11) . К подготовленной таким образом пробе приливают 1 мл 0,5iного водного раствора о-фенантролина

Т а б л и ц а 1

Образец канифоли

2,0+0,8

10,8 0, &

6,7+0,8

6,3+О, 8

5 010,8

5 899 и перемешивают. Затем добавляют 18 мл дистиллированной воды, содержимое .воронки перемешивают 2 мин, отстаивают и отделяют окрашенный водный слой, Последний выдерживают 15 мин, 3 а затем измеряют его оптическую плотность на ФЭК-56 при Л = 480-520 нм, в кювете с толщиной измеряемого слоя 20 мм по отношению к аналогично получаемому контрольному опыту. Расчет массовой доли железа в анализируемой пробе по данным фотометрирования производят по формуле

0,0M Ml ° <40 7?? g p, ????-

Результаты анализа проб живичной канифоли с различных лесохимических, предприятий приведены в табл.1.26

П р и и е р 2. Навеску экстракционной канифоли 2,2052 r растворяют в 25 мл этилового эфира уксусной кислоты, насыщенного дистиллированой водой, и анализируют так как описано в примере 1.

Расчет производится по формуле.

Результат анализа экстракционной канифоли, выпускаемой различными лесохимическими предприятиями приведены в табл. 2.

Пример 3. Навеску талловой. канифоли 3,3398 г растворяют в 30 мл этилового эфира уксусной кислоть(, насыщенного дистиллированной водой, и далее поступают так, как указано при анализе живичной и. экстракционЖивичная канифоль, полученная из живицы без стимулятора, осветленная фосфорной кислотой

Живичная канифоль, полученная из живицы с химическим стимулятором - бражкой

Канифоль Решетинского завода

Канифоль Нейво-Рудянского завода

Канифоль Горьковского завода

"Оргсинтез"

480 4 ной канифоли.. Результаты анализа талловой канифоли приведены в табл. 3.

Пример 4. 2.9738 г экстракционной канифоли," модифицированной малеиновым ангидридом (канифольномалеиновый аддукт), растворяют в

30 мл этилового эфира уксусной кислотч, насыценного дистиллированной водой, Указанным способом определяют оптическую плотность окрашенного комплекса (О 0,270). По калибровочному графику определяют содержание железа в 25 мп раствора, равное 0,024м .

Процентное содержание железа в канифоли вычисляют по формуле

0,024мг ° 1003 х — 7,3-10 1

2973,8 мг

В табл. 4 приведены результаты определения массы железа в образце живичной канифоли с добавкой железа предлагаемым и известным способом. .flo данным таблицы видно, что пред лагаемый способ более чувствителен и точен и дает возможность определять микроколичества железа в анализируемом образце, à по известному - малые количества железа вообще не определились (s ходе длительного прокаливания, выдерживания, смывания происходят потери).

Предлагаемый способ может использоваться в лабораторной и производственной практике для контроля за качеством сырья и продуктов канифольно-терпентинного, канифольно-экстрак" ционного и таллового производств, Массовая доля Fe 3х 10

899480

Таблица 2

Массовая доля Fe,

+ .Образцы канифоли

Нейво-Рудянский

Лесосибирский и

Иисцелла Нейво-Рудянского завода

7,2+1,0

5,811,0

30,9+1,0

Мисцелла Верхотурского завода

Мисцелла Медвежьегорского завода

Мисцелла - в канифольно-экстракционном производстве раствор канифоли и скипидара в бензине .

Т а б л и ц а 3 а-1

Массовая доля Fe, ix10

Образцы канифоли

Название пробы

5,9+0,8

6,1+0,8

5,7 0,8

Таллоаая канифоль

« I1

Таблица.4

Известный способ

ПЕеалагаемый способ

Добавлено Fe, мг

Найдено Fe, мг

" Относительная ошибка, 3

Найдено Fe, мг

Относительная ошибка, о

Не определено

18,0

100

10;2

100

36,5

4,9

0,0183

0,0244

1,7

32,2

2,4

0е0353

18,3

Иедвежьегорский

Лабораторный Ю 21

Лабораторный М 6

Лабораторный tf 10

0,0144

0,0216

0,0288

0,0360

0,0432

0,0170

0,0238

0,0302

0,0354

0,0422

11,2 1, 0

25,121 0

20,2+1,0

9,111,0

5,1Н,О

7,111,0

Составитель А. Жаворонкова

Техред И. Гайду Корректор О. Билак

Редактор Н. Рогулич

Заказ - 12043/26 Тираж 513

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

9 899480 10

Формула изобретения ный комплекс после введения реагента извлекают дистиллированной водой..

Способ определения железа в канифо- Источники информации, ли и ее производных, включающий раз- принятые во внимание при экспертизе пожение пробы, введение органическо- 1. Cases Capoerfla Исследованиего реагента.-о-фенантролина и фотомет- по определению содержания железа в рирование окрашенного комплекса, смолах-канифолях хвойных деревьев отличающийся тем, что, типа Pinus методом спектрофотоиетрии с целью упрощения, ускорения и повыше- атомного поглощения. "Pontes", 1975, ния точности анализа, разложение про- фф 31, 11 181, с.239-244. бы ведут в среде этилацетата, насы- 2. Определение содержания железа щенного водой, и полученный окрашен- в канифоли, А5ТМ 0 1064-58 (70).