Способ определения галогенов в органических веществах

Способ определения галогенов в органических веществах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккз

Соцк@лксткческйз

Республик и)965992 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.03.81 (21) 3259194/23-26 (511М Кл з

С 01 В 7/00

С 01 N 31/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 543. 848 (088.8) Опубликовано 151682. Бюллетень ¹38

Дата опубликования описания 15. 10 82

В.Д.Осадчий, A.Â.Ìàêëàêîâà, Н.К.Гончарова и Е В Ищенко (72) Авторы изобретения (5 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЛОГЕНОВ

В ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВАХ

Изобретение относится к элементному органическому анализу, в частности к способам количественного определенияугалогенов (фтора, хлора, брома и иода) в органических соединениях. Количественное определение фтора, а также хлора, брома и иода имеет большое практическое значение в анализе органических веществ.

Для количественного определения галогенов в органических соединениях необходимо предварительно перевести их s.èîííîå состояние, чтобы затем применять известные весовые или объемные методы определения.- Поэтому любая методика элементного анализа органических соединений состоит иэ двух операций: разрушения органического вещества и количественного определения элементов по одной из известных методик.

Разложение органических веществ можно проводить методами окисления и восстановления, при минерализации которых восстановительным путем получают галиды соответствующих вос- становителей. В дальнейшем количественное определение этих элементов осуществляют весовым или объемным путем г.1Д.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ количественного определения галогенов в органических веществах, который заключается в восстановительной минералиэации исследуемого образца при нагревании в присутствии порошкообраэного алюминия и образования галида алюминия о при 450 С с последующим определением соответствующего галогена известными методами (2).

К недостаткам способа следует отнести невозможность применения его для анализа трудноразлагаемых соединений из-за сравнительно низкой температуры .разложения (450 С) . Повысить же температуру разложения не2О возможно по той причине что яам алюминий плавится уже при 680 С (для разложения трудноразлагаемых соединений необходима температура

850-900 С) . Разложение проводят в стеклянной пробирке, открытый конец которой в пламени,горелки оттягивают в капилляр, а для полно го разложения вещества необходимо предварительно проводить постепенный разогрев реакционной массы с образованием защитной зоны накаленно965992 го алюминия (так устраняется возможность. потери газообразных продуктов).

Кроме того, этим способом не определяют такой важный элемент, как фтор. Для определения фтора, принимая во внимание его высокую реакционную способность, приходится разрабаты-, вать отдельные способы.

Цель изобретения - ускорение и упрощение анализа при определении любого галогена, в том числе и фто- 10 ра в органических веществах.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу количест- .. венного определения галогенов в органических веществах с применением обработки навески исходного соединения нагреванием в присутствии восстановителя в качестве восстановителя используют металлический кадмий, при этом разложение исследуемого вещества нагреванием в присутствии кадмия протекает быстро, а продукт минерализации (галид кадмия) легко подвергается химическому анализу.

Используя свойства самого кадмия (1nnagn. 320 С, à thun = 7б7 C), а о также то, что сам он не растворяется в воде, а его галиды (в том числе и фторид) хорошо растворимы, разраба тывают способ количественного определения, галогенов в трудно анализируемых органических веществах нагреванием в присутствии кадмия, применяя специальные технологию и прибор.

Прибор изготовлен из кварцевого З5 стекла, вся внутренняя поверхность которого покрыта слоем металлического кадмия. Таким образом, решается проблема аппаратурного оформления .способа количественного определения 40 не только хлора, брома и иода, но и такого в высокой степени химически активного элемента, как фтор.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего предлагаемый 45 способ.

Прибор состоит из горизонтальной электропечи 1, пробирки 2 пиролиза (диаметром 15 и длиной 70 мм), которая закрепляется при помощи шлифа переходной трубкой 3, с одной стороны переходящей в спираль, а с другой — через 3-х ходовой кран 4 соединяющийся с вакуумным устройством и атмосферой. Кроме того, в состав прибора входит лодочка 5 для навески исследуемого вещества.

Перед первым применением прибор необходимо привести в рабочее состояние. Для этого внутренчяя поверхность его покрывается тонким слоем метал-. лического кадмия. В лодочку 5 помещают 1-2 r кадмия и прибор собирают, как показано на рисунке. После создания незначительного разрежения, включают электропечь и в течение нескольких минут выдерживают при 800-900 С.

При этих условиях кадмий. переходит в парообраэное состояние и при охлаждении прибора оседает на внутреннюю поверхность пробирки пиролиэа в виде тоикой пленки. После этого в пробирке можно проверить минерализацию более ео иавесок различных органических веществ.

Способ осуществляется следующим образом.

Лодочку 5 с навеской вещества помещают между витками трубки 3 и вносят в пробирку 2 пиролиза, плотно закрывают (пары кадмия ядовиты), в течение 1-2 мин в системе создают разрежение, перекрывают кран 4 и . включают электропечь 1. Минерализацию навески вещества проводят при необходимой температуре (900 C) в течение 3-5 мин. При этом навеска гало- генсодержащего вещества разлагается с образованием газообразных продуктов, которые вступают в химическую реакцию с парами кадмия, образуют минеральные соединения — галиды кадмия. Затем прибор охлаждают, повтор.но создают незначительное разрежение и всю систему переключают на ат>лосферу..

Прибор открывают и дистиллиро- . ванной водой несколько раз промывают внутреннюю поверхность пробирки пиролиэа, лодочку и спиральную часть трубки, сливая промывные воды в мерную колбу емкостью 50 мл, и объе>л в ней доводят до метки °

В дальнейшем в аликвотных объемах приготовленного раствора количественнсе определение хлора, брома и иода осуществляют аргентометрическим титрованием по методу Фольгарда, а фтора — ториметрическим титрованием (раствором нитрата тория в присутствии ализаринсульфоната натрия в качестве индикатора).

В таблице приведены количественные результаты по определению галогенов в органических веществах различного состава и структуры.

965992

Наименование вещества

Навеска, мг

Вычислено Найдено Разность и=10 (+) 24,64

13,16

Фторацетамид

24,81 +0,17

Фторбензойная кислота

13,62

48,29

27,78

54,70

15,33

10,21

10, 86

13,76

48,18

27,54

54,90

67,81 +О, 14

-0,11

-0,24

+0,20

+0,07

1,4-Дихлорбензол n-Хлоранилин

87,74

8,34 и-Дибромбензол

3,5-Дибромантраниловая кислота

10,72

54,19

54,03 -0,16

Иодобенэойная кислота

52,39 +0,38

3,29

52,01

Предлагаемый способ по существу является универсальным, поскольку позволяет определять любой галоген,в том числе и фтор, и его можно отнести к экспресс-методам, так как при одной заправке кадмием в приборе можно проводить количественное определение галогена в 60-80,навесках различных галогенсодержащих органических веществах при минеральных расходах 35 этого восстановителя. При этом соблюдается высокий уровень техники безопасности работы химика-аналитика.

Минералиэация навески вещества в присутствии паров кадмия проводится 4р в замкнутой системе, что в свою очередь не приводит к потерям определяе- мого галогена и повышает точность определения.

Способ достаточно надежен и прост,45 не требует сложной аппаратуры и дорогих химических реактивов. Способ может найти применение в различных аналитических лабораториях. Общая продолжительность анализа не более и-Иодбензальдегид 6 „18

Содержание галогена, Ф

Т T

20 мин; Точность определения составляет «+0,30% (абсолют ).

Формула изобретения

Способ определения галогенбв в органических веществах, включающий нагревание исходного соединения в присутствии восстановителя и последующую количественную регистрацию одним из известных методов, о т л ич а ю ц и и с я тем, что, с целью ускорения и упрощения анализа, в качестве восстановителя используют металлический кадмий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бобранский Б. Количественный анализ органических-соединений. N,„, "Химическая литература", 1961, с.270.

2. Авторскее свидетельство СССР

9525882, кл. С 01 N 31/10 1974 (прототип).

965992.

Составитель A.Æàâîðîíêîâà

Техред З.Палий Корректор С.Шекмар

Редактор N.Kåëåìåø

Заказ 7762/31 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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