СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ АРОМАТИЧЕСКИХ ГИДРОКСИСУЛЬФОКИСЛОТ Российский патент 2005 года по МПК G01N30/90 C07C309/50 

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть рекомендовано для идентификации ароматических гидроксисульфокислот (2-нафтол-6-сульфокислота, 1-нафтол-3,8-дисульфокислота, 2-нафтол-6,8-дисульфокислота, 1-амино-2-нафтол-4-сульфокислота, 1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислота, 5-аминосульфосалициловая) при анализе сточных вод производства азокрасителей.

Известны методы идентификации сульфокислот через получение их солей (например, с аминами или тяжелыми металлами) с последующим проведением цветной реакции (Губен-Вейль. Методы органической химии, т.2, Методы анализа. М.: Химия, 1967, с.609-614)

Технической задачей изобретения является идентификация гидроксисульфокислот при совместном присутствии.

Поставленная задача достигается тем, что в способе идентификации ароматических гидроксисульфокислот к водному раствору предварительно добавляют сульфат аммония до насыщения, экстрагируют эквимолярной смесью ацетон-диацетоновый спирт при объемном соотношении экстрагента и пробы 1:10, отбирают экстракт и анализируют его методом радиальной бумажной хроматографии, применяя в качестве подвижной фазы смесь ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении (0,9÷1,1):(0,9÷1,1):0,5.

Технический результат достигается тем, что ароматические гидроксисульфокислоты экстрагируют эквимолярной смесью ацетон-диацетоновый спирт из насыщенного раствора сульфата аммония, в качестве подвижной фазы при хроматографировании применяют смесь ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении (0,9÷1,1):(0,9÷1,1):0,5.

Предлагаемый способ идентификации осуществляется следующим образом.

К 10 см³ анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения, 1 см³ эквимолярной смеси ацетон - диацетоновый спирт. Экстрагируют на вибросмесителе 7-10 мин, отделяют экстракт. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 1:1: 0,5, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см экстракта и закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора и обрызгивают проявителями из пульверизатора. Идентификацию кислот проводят по окраске пятен, получаемых при обработке хроматограмм проявителями - фотометрическими реагентами (Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. - М.: Химия, 1970).

Коэффициенты распределения (D) сульфокислот вычисляют по уравнению (1):

где А и А_р - оптическая плотность раствора до и после экстракции;

V_o и V_в - равновесные объемы органической и водной фаз, см³.

Идентификацию проводят по коэффициенту R_f и окраске пятна. Коэффициенты R_f рассчитывают по уравнению (2):

где Х - фронт смещения определяемого вещества;

X_f - фронт смещения растворителя.

Коэффициенты D и R_f, проявители и окраска пятен определяемых веществ приведены в таблице 1.

Примеры осуществления способа

Пример 1 (хроматографическое разделение при объемном содержании воды в подвижной фазе ниже заявляемой величины). К 10 см³ анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения, 1 см³ эквимолярной смеси ацетон-диацетоновый спирт. Экстрагируют на вибросмесителе 7-10 мин, отделяют экстракт. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 1:1:0,3, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см³ экстракта и закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора и обрызгивают проявителями из пульверизатора. Идентификация 2-нафтол-6-сульфокислоты(R_f=0,87±0,03) и 2-нафтол-6,8-дисульфокислоты(R_f=0,89±0,05) невозможна. Способ невыполним.

Пример 2 (хроматографическое разделение при объемном содержании воды в подвижной фазе выше заявляемой величины). К 10 см³ анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения, 1 см³ эквимолярной смеси ацетон-диацетоновый спирт. Экстрагируют на вибросмесителе 7-10 мин, отделяют экстракт. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 1:1:0,7, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см³ экстракта, закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора, обрызгивают проявителями из пульверизатора. Наблюдают сильное размывание зон определяемых веществ. Идентификация невозможна. Способ невыполним.

Пример 3 (хроматографическое разделение при объемном содержании ацетона в подвижной фазе выше заявляемой величины). К 10 см³ анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения, 1 см³ эквимолярной смеси ацетон-диацетоновый спирт. Экстрагируют на вибросмесителе 7-10 мин, отделяют экстракт. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 1,2:1:0,5, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см³ экстракта и закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора и обрызгивают проявителями из пульверизатора. Наблюдают сильное размывание зон определяемых веществ. Идентификация невозможна. Способ невыполним.

Пример 4 (хроматографическое разделение при объемном содержании ацетона в подвижной фазе ниже заявляемой величины). К 10 см³ анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения, 1 см³ эквимолярной смеси ацетон-диацетоновый спирт. Экстрагируют на вибросмесителе 7-10 мин, отделяют экстракт. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 0,8:1:0,5, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см³ экстракта, закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора и обрызгивают проявителями из пульверизатора. Идентификация 2-нафтол-6-сульфокислоты(R_f=0,89±0,02) и 2-нафтол-6,8-дисульфокислоты(R_f=0,89±0,05) невозможна. Способ невыполним.

Пример 5 (хроматографическое разделение при объемном содержании диацетонового спирта в подвижной фазе выше заявляемой величины). К 10 см³ анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения, 1 см³ эквимолярной смеси ацетон-диацетоновый спирт. Экстрагируют на вибросмесителе 7-10 мин, отделяют экстракт. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 1:1,2:0,5, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см³ экстракта, закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора и обрызгивают проявителями из пульверизатора. Наблюдают сильное размывание зон определяемых веществ. Идентификация невозможна. Способ невыполним.

Пример 6 (хроматографическое разделение при объемном содержании диацетонового спирта в подвижной фазе ниже заявляемой величины). К 10 см³ анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения, 1 см³ эквимолярной смеси ацетон-диацетоновый спирт. Экстрагируют на вибросмесителе 7-10 мин, отделяют экстракт. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 1:0,8:0,5, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см³ экстракта и закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора и обрызгивают проявителями из пульверизатора. Зоны определяемых веществ смещаются незначительно. Идентификация невозможна. Способ невыполним.

Пример 7 (хроматографическое разделение в заявляемом интервале содержания ацетона и диацетонового спирта и воды в подвижной фазе). К 10 см анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения, 1 см³ эквимолярной смеси ацетон-диацетоновый спирт. Экстрагируют на вибросмесителе 7-10 мин, отделяют экстракт. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 1:1:0,5, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см³ экстракта, закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора и обрызгивают проявителями из пульверизатора.

Коэффициенты R_f составляют 0,94±0,03(5-аминосульфосалициловая кислота); 0,83±0,02(2-нафтол-6,8-дисульфокислота); 0,76±0,03(1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислота); 0,71±0,02(2-аминофенол-4-сульфокислота); 0,68±0,01(1-нафтол-4-сульфокислота); 0,62±0,02(1-амино-2-нафтол-4-сульфокислота). Достигается полное разделение кислот. Способ выполним.

Пример 8 (без предварительной экстракции сулъфокислот из водного раствора). К 10 см³ анализируемого раствора, содержащего 10^-4 моль/дм³ сульфокислоты, добавляют сульфат аммония до насыщения. В чашку Петри помещают смесь (подвижная фаза) ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении 1:1:0,5, сверху закрывают кругом бумаги с «фитилем», в центр предварительно помещают 0,025 см³ экстракта, закрывают крышкой. Через 15 мин извлекают бумагу из камеры, высушивают, разрезают на сектора и обрызгивают проявителями из пульверизатора. Устанавливают отсутствие четких окрашенных пятен. Идентификация невозможна. Способ невыпоним.

Примеры 9-16 (представлены в таблице 2) выполнены аналогично примеру 7, иллюстрируют разделение определяемых кислот при различных объемных соотношениях ацетона и диацетонового спирта в подвижной фазе.

Аналоги не обнаружены.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть рекомендовано для идентификации гидроксисульфокислот (2-нафтол-6-сульфокислоты, 1-нафтол-3,8-дисульфокислоты, 2-нафтол-6,8-дисульфокислоты, 1-амино-2-нафтол-4-сульфокислоты, 1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислоты, 5-аминосульфосалициловой) при анализе сточных вод производства азокрасителей. В способе идентификации гидроксисульфокислот к водному раствору предварительно добавляют сульфат аммония до насыщения, экстрагируют эквимолярной смесью ацетон-диацетоновый спирт при объемном соотношении экстрагента и пробы 1:10, экстракт анализируют методом радиальной бумажной хроматографии, применяя в качестве подвижной фазы смесь ацетон-диацетоновый спирт-вода в объемном соотношении (0,9÷1,1):(0,9÷1,1):0,5. Технический результат предлагаемого способа выражается в возможности идентификации 6 гидроксисульфокислот при совместном присутствии. 2 табл.

Способ идентификации ароматических гидроксисульфокислот, характеризующийся тем, что к водному раствору предварительно добавляют сульфат аммония до насыщения, экстрагируют эквимолярной смесью ацетон - диацетоновый спирт при объемном соотношении экстрагента и пробы 1:10, экстракт анализируют методом радиальной бумажной хроматографии, применяя в качестве подвижной фазы смесь ацетон - диацетоновый спирт - вода в объемном соотношении (0,9÷1,1):(0,9÷1,1):0,5.