Способ определения двуокиси хлора и хлора в водных растворах

Патент 971784

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ ()971784 (61) дополнительное к авт. свил-вувЂ” (22) Заявлено 08.04.80 (21) 2908427/23-26 с присоединением-заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) М.К .

CO! В7/00

G 01 N 21/77

Гее7даретеееьй камктет (53) УДК 543.42. .062 .546.13 (088.8) ке делам кзебретенкй к еткрмтий

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень №41

Дата опубликования описания !7.11.82!

П. С. Стяжки н и Я. С. Хворостин (72) Авторы изобретения

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности

) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ ХЛОРА

И ХЛОРА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

+н,о

Изобретение относится к анализу жидких сред и может быть использовано для определения состава водных растворов, содержащих смеси двуокиси хлора и хлора в отбельных и технологических растворах целлюлозно-бумажной, текстильной и химичес- . s кой промышленности, а также в лабораторной практике.

Известны способы для анализа растворов двуокиси хлора и хлора, основанные на окислительно-восстановительных свойствах определяемых веществ (1).

Относительная средняя квадратичная погрешность определения концентраций двуокиси хлора и хлора в их смесях достигает

5%. Это связано с нестабильностью смесей хлора и двуокиси хлора во времени и сложностью окислительно-восстановительных взаимодействий анализируемых веществ и реагентов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ спектрофотомет- 2о рического определения концентраций ддокиси хлора, находящейся в водных растворах в смеси с хлором и кислородсодержащими соединениями хлора. Способ заключается в измерении оптической плотности непосредственно анализируемого раствора или его проб, разбавленных дистиллированной водой, при нескольких длинах волн (2).

Процесс определения концентраций двуокиси хлора и хлора по способу-прототипу также приводит к значительным погрешностям (до 4.%) вследствие летучести определяемых компонентов (например, при 20 С суммарное давление паров С!02 и С12 при их концентрации 5 вЂ” 7 г/л достигается 65 ГПа) и потери их в процессе анализа.

Целью изобретения является повышение точности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения двуокиси хлора и хлора в водных растворах, включающему измерение оптической плотности анализируемого раствора, последний предварительно обрабатывают водным раствором едкого натра с добавлением 0,065 вЂ” 0,262 моль/л изопропанола.

При количествах щелочи, эквивалентных или больших количеств двуокиси хлора и хлора при взаимодействии с реагентом, происходят реакции по схемам 1 и 2.

С10д+2ОН - изопропанол 0,582 С102Ю,418 С!0) 97! 784

Ссе = Алисе C ceo-, (6) 30

Ссео, и Cce вЂ” концентрации двуокиси хлора и хлора, г/л, в исходном растворе;

Ссео- и С сео- вЂ” концентрация 35 ионов хло рита и гипохлорита в моль/л в измеряеMQM р3сТВОре;

D u D вЂ” значения оптической плотности 40 измеряемого раствора при 260 и

292 нм; с. сео- вЂ” коэффициенты

292 молярного погашения хлорита и 45 гипохлорита при

260 и 292 нм;

М ео и Мсе вЂ” молярные массы двуокиси хлора и хлора;

Л вЂ” фактор разве50 дения исходного раствора при смешении с реагентом;

1,718 вЂ” фактор, учи- 55 тывающий стехиометрию реакции (1). где

260 292 26О сер ceo+ сео

Cl ОН изопропанол С!+С!О+Н, (2)

Реакции по схемам (1) и (2) осуществляются 2 вЂ” 3 с. Продукты диспропорционирования двуокиси хлора нелетучи и устойчивы во времени в щелочных растворах.

Стехиометрические коэффициенты продуктов реакции в схемах диспропорционирования воспроизводятся в предлагаемых условиях осуществления реакции. Поэтому по количеству продуктов реакции можно судить о содержании исходных продуктов. !О

Способ осуществляют следуюшим образом.

Анализируемый раствор смеси двуокиси хлора обрабатывают реагентом предполагаемого состава и измеряют оптическую плотность обработанного реагентом раствора 15 при 260 и 292 нм.

В табл. 1 приведены величины молярного погашения (с,) ионов С!0 и С10 определенные при 20+3 С с дистиллированной водой в качестве раствора сравнения приЯ=

= 260 и 292 нм.

Концентрации двуокиси хлора и хлора в анализируемом растворе определяют по уравнениям 3 и 6

260 260 260

= (Ссео2 Есаг +Ссео эссо) Е; (3) 25

292 292 +

D = (C ceo ансер- +Ссео ceo- ) ; (4)

Ссео = 1 7!8А %ео Ссео (5) Точность анализа по предлагаемому способу по сравнению со способом прототип повышается более, чем в 2 раза.

Пример l. Из производственных отбельных растворов Котласского ЦБК, содержащих 5 г/л С!02 и 0,8 г/л С12отбирают 10 мл пробы и вводят в мерную колбу на 100 мл, заполненную на 2/3 0,1 моль/л раствором гидроокиси натрия с добавкой 1 мл изопропанола. После доведения объема в колбе до метки 0,1 моль/л раствором гидроокиси натрия и перемешивания измеряют в кюветах толщиной 0,5 см оптическую плотность полученного раствора при 260 и 292 нм, используя в качестве раствора сравнения дистиллированную воду. Концентрации двуокиси хлора и хлора в исходном растворе рассчитывают по уравнениям 3 вЂ” 6-Анализ проводят при 20++1 С. Результаты приведены в табл. 2 (опыты 1 вЂ” 8) .

Проводят также анализ смесей растворов двуокиси хлора и хлора при других концентрациях опнеделяемых веществ в модельных растворах (табл. 2 опыты 9 вЂ” 15) .

Анализ по предлагаемому способу сравнивается с анализом тех же растворов по способу-прототипу (см. табл. 2).

Сопоставление величины средних квадратических отклонений6@щ .a относительных средних квадратических отклонений 6 /р (табл. 2) предлагаемым способом и способом-прототипом показывают, что точность анализа двуокиси хлора предлагаемым способом возрастает в 7 раз,а хлора в 2 раза.

Предлагаемый способ может быть также использован для анализа растворов, в которых находятся только хлор или только двуокись хлора (табл. 3) .

Кроме того, проведение анализа создает дополнительный эффект, заключающийся в улучшении санитарно-гигиенических условий проведения анализа за счет перехода дурнопахнуших и вредных веществ хлора и двуокиси хлора в нелетучие соединения без запаха.

Способ прототипа занижает концентрацию двуокиси хлора в среднм на ЗР/р (табл. 2)

Предлагаемый способ создает дополнительный экономический эффект за счет снижения потребления химикатов при производстве двуокиси хлора.

В табл. 3 приведены результаты анализа, а также результаты расчета относительной погрешности определения (6 /р) при различных концентрациях изопропанола.

В интервале концентраций изопропанола 0,5 вЂ” 2,0 об.Р/р (0,065 вЂ” 0,262 моль/л) стехио метрические коэффициента диспропорционирования С10> воспроизводятся cb(4=

= 0,063;6ртн4= 0,3 /р.

Таким образом, установлено, что при указанных концентрациях изопропанола погрешность в определении хлора и двуокиси хлора уменьшается по сравнению с определением способом прототипа.

971784

Таблица 1

Длина волны, Я нм

С10

260

162

100

350

120

292

Введено, г/л

Опыт, Ю

Определено способом

Предлагаемым

Прототипом

С1О, С1, С1 О С1

С10, . С1, 4,90 0,80

473 085 491 076

4 83 0 88 4 93 0 83

4 84 0 93 5 03 0 86

4,95

0,85

5,00

0,90

4,90

4,75

092 489 090

0,90

476 088 486 083

480 085 496 078

4,79 0,96 4,97 0,88

4,86 0,85 4,98 0,80

4,40 0,84 4,50 0,79

0,80

5,00

4,50 0,80

4,00 0,75

0,76

0,81 4,02

3,74

0,65

0,70

3,50

0,62

0,56 3,00

0,60

2.91

3,00

0,51

2,80

0,50

2,50 0,50

2 00 . 0 40

2,42

0,53

1,84

0,42

0,03

0,15

4,1

3,63

4,90 0,85

4,95 0,80

4,95 0,90

Е, л моль см

cio,. ) 3,40 0,77 3,50

2,60 0,57 2,81

0 56 2,52

0,45 2,01

0,05 0,02

6,8i 0,5

Таблица 2

971784 таблица 3

Определено, г/л

Длительность реакции, мин

Концентрация изопропропанола

С10 С1а об ° э; моль/л

0,86

10,2 5,0

5,37

0,1

0,88

5,35

0,1

4,7 4,0

0,93

5,17

0,3

0,88

5,16

0,3

0>92

9,00

0 5

5,0

0 94

5,00

0,5

0,86

1,0

0,89

5,00

1,0

0,6 4,0

4,98

0 93

0,93

5,02

2,0

0,4 4,0

0,88

5,01

2,0

0,88

",92

5,0

2,6 4,0

4,90

0,93

5,0

0,92

10,0

3,3 7,0

0,84

10,0

Составитель А. Жаворонкова

Редактор Н. Г орват Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан

Заказ 7675/4 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,013

0,039

0,065

0,131

0,262

0,653

0,053

1,306

Формула изобретения

Способ определения двуокиси хлора и хлора в водных растворах их смесей, включающий измерение оптической плотности анализируемого раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, анализируемый раствор предварительно обрабатывают водным раствором едкого натра с добавлением 0,065 вЂ” 0,262 моль/.л изопропанола.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Долгалева А. А. Методы контроля сульфит-целлюлозного производства. М., «,Лесная промышленность», 1971, с. 212=213.

2. Sjostrom L., Tormund D., «Sven. рар50 pertidn. och Sven. pappersforadingstidskr», T. 81, № 4, 1978, с. 114 вЂ” 119.