Способ количественного определения винной кислоты и ее солей Советский патент 1986 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к анализу органических хиьгаческих соединений, а именно к способам количественного определения винной кислоты и ее солей-, которые применяются в текстильной и электрохимической промышленности, медицине и аналитической . К раствору винной кислО1Ъ1 или ее растворимой в воде соли с рН 3,0-3,7 (контроль осуществляется рН метром), содержащему приблизительно 10 - 25 мкмоль анализируемого вещества в 5-10 мл раствора, прибавляют 10-кратный молярный избыток периодата натрия в 0,01 н. серной кислоте, 1 мл 8,0-10 М раствора хлорида двухва- . лентного марганца и полученную смесь нагревают на водяной бане 5-9 шн при 60 С до появления желтой или желтой с оранжевым оттенком окраски.- Затем раствор охлаждают под краном, прибавляют 24 мл 6 М уксусной кислоты, 5 мл 1 М раствора молибдата ам-- мония для маскирования избытка периодата и тщательно пер емешивают. Далее прибавляют 5 мл 20%-ного раствора ио- дида калия и образовавшийся трииодид титруют 0,025 н. стандартизированным раствором тиосульфата натрия в присутствии 0,5%-ного раствора крахмала в качестве индикатора, прибавляемого к концу титрования.

Параллельно проводят холостой опыт (в отсутствии винной кислоты или ее соли).

Содержание винной кислоты или ее соли (X, %) вычисляют по формуле

Х

(V,-Va)-N-M 6 -n.g

100%

де V - объем стандартизированного

раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование в основном опыте, мл;

V, - объем стандартизиро-ванного

раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование в холостом опыте, мл;

N - концентрация ста щартязиро- ванного раствора тиосульфата натрия, г-экв/л;

М - молекулярная масса определяемого соединения, г/моль;

п - число молей периодата, реагирующих с 1 моль винной кислоты или ее соли ( в известном и в преддта- гаемом способах);

g - количество взятой для анализа винной кислоты или ее соли, MI-. Пример. Количественное оп-

ределение винной кислоты (С Н О , М 150,09; 60°С; рН 2,75)

0,1501 г (точная навеска) винной кислоты помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, растворяют в бидистил- лированной воде, доводят до метки и перемешивают; рН приготовленного раствора 3,0,

В коническую колбу дпя титрования емкостью 200 мл помещают 5 мл анали5 зируемого раствора, содержащего

1,50 г (10,0 мхмоль) винной кислоты, прибавляют 2 мл 0,05 М раствора периодата натрия в 0,01 ff. серной кислоте и 1 MJ7 8,0-10 М раствора хло0 рида двухвале1гтного марганца. Нагревают на водяной бане при до появления желтой или желтой с оранжевым оттенком окраски раствора- ( м) . Затем раствор охлаждают под краном

5 до комнатной температуры, прибавляют к нему 24 мл 6 М раствора уксусной кислоты, 5 мл 1 М раствора молибдата аммония и тщательно перемешивают. Далее, прибавляют 5 мл 20%0 ного раствора иодида калия и образовавшийся тркиодид титруют 0,0245 н. раствором тиосульфата натрия. К концу титрования прибавляют 0,5 мл 0,5%-ного раствора крахмала и тит руют до исчезновения сине-розовой окраски раствора. Объем тиосульфата натрия (V ), из расходовании на титрование, составляет 12,58 мг.

I

Холостой опыт (в отсутствии винной кислоты) гфоводят аналогично. Объем тиосульфата натрия (V ), израсходованный на титрование, составляет 0,40 мл.

По формуле (1) вычисляют содержание винной кислоты X .

1,50 мг винной кислоты определено с точностью 0,4%.

50 Пр имер2. Количественное определение натрий виннокислого ( Н,0 -рН 2,78).

0,2876 г (точная навеска натрий

55 виннокислого помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, прибавляют 2, мл 1 н. раствора серной кисло ш, растворяют в бидистиллированной воде.

0

45

g , М 230,08; 60 С;

доводят до метки и перемешивают, рН приготовленного раствора 3,|.

В коническую колбу для титрования емкостью 200 мл помещают 5 мл анализируемого раствора, содержащего 2,88 мг (12,5 мкмоль) натрия виннокислого, прибавляют 2,5 мл 0,05 М раствора периодата натрия в 0,01 и. серной кислоте и 1 мл 8,0-10 раствора хлорида двухвалентного марганца Нагревают на водяной бане при 60°С до появления желтой или желтой с оран жевым оттенком окраски раствора (л б мин) . Затем раствор охлаждают под краном до комнатной температуры, прибавляют к нему 24 мл 6 М раствора уксусной кислоты, 5 МП 1 М раствора молибдата аммония и тщательно перемешивают. Далее прибавляют 5 мл 20%-но го раствора иодида калия и образовавшийся трииодид титруют 0,0245 и.раствором тиосульфата натрия. К концу титрования прибавляют 0,5 млО,5%-но- го раствора крахмала и титруют до исчезновения сине-розовой окраски раствора. Объем тиосульфата натрия . (V,), израсходованный на титрование, составляет 15,62 мп.

Холостой опыт (в отсутствии натрий виннокислого) проводят аналогично. Объем тиосульфата натрия (V.), израсходованный на титрование, сос- |тавляет 0,45 мп.

По формуле (1) вычисляют содержание натрий виннокислого X 99,0%.

.2,88 мг натрий виннокислого определено с точностью 0,4%.

Пример 3. Количественное определение калий-натрий виннокислого (KNaC Н О 4Н О, М 282,21; 60 С; ph 2,80).

0,3528 г (точная навеска) калий- натрий виннокислого помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, прибавляют 2,1 мл I н. раствора серной кислоты, растворяют в бидистиллированной воде, доводят до метки и перемешивают, рН приготовленного раствора 3,2,

В коническую колбу для титрования емкостью 200 мп помещают 7 мл анализируемого раствора, содержащего 4,94 мг (17,5 мкмоль) калий-натрий виннокислого, прибавляют 3,5 мл 0,05 М раствора периодата натрия в 0,01 н. серной кислоте и 1 мл 8,0 х X 10 М раствора хлорида двухвалентного марганца. Нагревают на водяной

559174

бане при до появления желтой или желтой с оранжевым оттенком окраски раствора ( мин). Затем раствор охлаждают под краном до комнат- 5 ной температуры, прибавляют к нему 24 МП 6 М раствора уксусной кислоты, 5 мл 1 М раствора молибдата аммония и тщательно перемешивают. Далее прибавляют 5 МП 20%-ного раствора ио- 10 дида калия и образовавшийся трииодид . титруют 0,0245 н.раствором тиосуль-- фата натрия. К концу титрования прибавляют 0,5 мл 0,5%-ного раствора и титруют до исчезновения ., t5 сине-розовой окраски раствора. Объем тиосульфата натрия (V ), израсходованный на титрование, составляет 21,84 мл.

Холостой опыт (в отсутствии калий- 20 натрий виннокислого) проводят аналогично. Объем тиосульфата натрия (V), израсходованньш на титрование, составляет 0,49 мл.

По формуле (1) вычисляют содержа- 25 ние калий-натрий виннокислого

X, 99,6%.

4,94 мг калий-натрий виннокислого определено с точностью 0,3.

П р и М е р 4. Количественное оп- 0 ределение аммоний виннокислого кислого (,H,Og, М 167,12; рН 2,90) .

0,2089 г (точная навеска) аммоний виннокислого кислого помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, растворяют в бидистиллированной воде, доводят до метки и перемешивают;рН приготовленного раствора 3,75.

В коническую колбу для титрования

0 емкостью 200 мл помещают 10 мл анализируемого р аствора, содержащего 4,18 мг (25,0 мкмоль) аг-моний виннокислого кислого, прибавляют 5 мл 0,05 М раствора периодата натрия в

5 0,01 н. серной кислоте и 1 мл

8,0-10 М раствора хлорида двухвалентного марганца. Нагревают на водяной бане при до появления желтой или желтой с оранжевым оттенком ок0 раски раствора ( м). Затем раствор охлаждают под краном до комнатной температуры, прибавляют к нему 24 мл 6 М раствора уксусной кислоты, 5 мл I М раствора молибдата аммония

5 и тщательно перемешивают. Далее прибавляют 5 мл 20%-ного раствора иодида калия и образовавшийся трииодид титруют 0,0245 н.раствором тносуль5

фата натрия. К концу титрования прибавляют 0,5 МП 0,5%-ного раствора крахмала и титруют до исчезновения сине-розовой окраски раствора. Объем тиосульфата натрия (V ), израсходованный на титрование, составляет 31,00 мл.

Холостой опыт (в отсутствии аммоний виннокислого кислого) проводят аналогично. Объем тиосульфата натрия (Vj), израсходованный на титрование, составляет 0,58 мп.

По формуле (1) вычисляют содержание аммоний виннокислого кислого X 99,3%.

4,18 мг аммоний виннокислого кислого определено С точностью 0,2%.

В табл.1 приведены результаты исследования стехиометрии реакции каталитического окисления винной кислоты периодатом при .различных молярных соотношениях периодат натрия : винная кислота (К) и

.S, Oj

0,0245; Э 29,1504; М - 174,903; рН 2,7).

Данные табл.1 показывают, что при по мере увеличения молярного соотношения периодат натрия:винная кислота значение стехиометрического коэффициента постепенно растет, при лижаясь к 5. Опыты l-Il проводят согласно описанию осуществления способа. При наблюдается перерасход окислителя, а при происходит неполное окисление определяемог вещества. Следовательно, одним из важных режиг«1ых параметров при осуществлении способа является поддержние определенного молярного соотношения периодат натрия: винная кис- лота (к) .

Из результатов опытов 12-15, в кторых продолжительность окисления 15 мин, видно, что при К 15 наблюдается перерасход окислителя (опыты 14 и 15), в то время как прн к 10- 12,5 наблюдается стехиометрическое окисление.

В табл.2 показано влияние тe ffle- ратуры на стехиометрию реакции каталитического окисления винной кислоты периодатом в присутствии хлорида двувалентного марганца при рН 2,7.

0,0245; Э 29,1504; 174,903).

Данные табл.2 показывают, что оптимальными условиями осуществления способа количественного определения винной кислоты являются температура реакционной смеси 60-65°С и .

В табл.3 показано влияние рН на стехиометрию реакции каталитического окисления винной кислоты периодатом в присутствии хлорида двухвалентйого марганца при и 60°С (N «0,0245; Э

ЗОг

29,1504; М,„- 174,903).

JOj

Представленные в табл.3 данные показывают, что оптимальное значение рН среды находится в пределах 2,7- 2,9.

Таким образом, в способе количественного определения винной кислоты и ее солей с использованием периодат- ного окисления и хлорида двухвалентного марганца повьшена чувствительность в 1,7 раза и сокращено время осуществления способа примерно в 10-12 раз, поскольку время проведения одного анализа не превышает 15- 18 мин (без учета времени приготовления анализируемого раствора).

Формула изобретения

Способ количественного определения винной кислоты и ее солей путем последовательной обработки пробы анализируемого вещества раствором пери- одата натрия, уксусной кислотой, мо- либдатом аммония, добавлением к полученной смеси иодида калия и титрованием тиосульфатом натрия в присутствии крахмала, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и сокращения времени определения, после обработки периодатом натрия раствор допол- 1штельно обрабатывают хлоридом марганца (II), в качестве раствора пе- риодата натрия используют раствор периодата натрия в серной кислоте и обработку ведут при молярном соотношении винной кислоты и периодата натрия 1:10-12,5, при 60-65°С и рН 2,7-2,9.

Таблица

Редактор А.Шандор

Составитель С.Хованская ТехредМ.Ходанич Корректор И.My ска

Заказ 4815/43Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Йроизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная,4

1255917

10 Таблица 3

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения винной кислоты и ее солей. Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение времени опредепения. К раствору винной кислоты с рН 3,0-3,7, содержащему 10-25 мкмоль анализируемого вещества в 5-10 мл раствора, прибав тяют 10-кратный молярный избыток периода- та натрия в 0,0 н.серной кислоте, 1 МП 8,0- 10 .М раствора хлорида Mn(II) и полученную смесь нагревают до 60-65 С. К полученному раствору добавляют 6 М раствор уксусной кислоты, I М раствор молибдата аммогшя, 20%-ный раствор иодида калия, полученный раствор титруют раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала . Чувствительность способа повышена в 1,7 раза, время проведения 15- 18 мин. 3 табл. (Л 1C СП СП о