Способ разделения триоктиламина, неионных поверхностно-активных веществ- полиэтиленгликолевых эфиров и 1,2,4-тригидроксибензола Советский патент 1987 года по МПК B01D11/04 C07C39/10 

Изобретение относится к усовершенствованному экстракционному способу ргРзделения триоктиламина (ТОА), неионных поверхностно-активных веществ (Н-ПАВ) и 152дА-тригидроксибензола и может найти применение для опреде- ления указанных органических веществ в промышленных и бытовых сточных водах, например при анализе сточных вод флотофабрик полиметаллических руд, цри анализе оборотных солевых растворов флотофабрик калийнь х pv и др.

Цель изобретения - повышение степени выделения ТОА, н-ПАВ, в частности ОС-20, феноксола 8/10, синтано ла АЛМ - 10, Lutensol ST-25 или Lu- tensol ST-6 следующих формул

ОС-20 - ,0()Н, где п 14-18,

Lutensol - ()OH, где п 16-18, (для БТ-б), (для ST-25);

феноксол 8/10 - ,()„ Н, где

синтанол АЛМ-10 - ,р(С,)„,Н

где п 10-18, .

Тов. полиэтиленгликолевык эфиров,

и 152,4-тригидроксибензола за счет

использования нового экстрагирующего

агента.

Для достижения указанной целк в способе разделения ТОА, н-ПАВ и 1, 2,4 тригидроксибензола используют трехфазную экстракционную систему, содержащую 2,75-3,2 М водный раствор хлористого калия или.натрия аце- тонитрил и ,2-алканы при рН,7,8- 13,0.

Степень извлечения ТОА и н-ПАВ в пределах рН 7,8-1359 в гексановую и ацетонитрильную фазы составляет, %: ТОА 100, 99, феноксол 8/10 97, синтанол АЛМ-10 99, Lutensol ST-25 lOO, Lutensol ST-6 99,5. В этик же пределах рН 1 ,2,,4-тригидроксибензол количественно остается в водном растворе (чертеж).

Трехфазную экстракционную систему готовят следующим образом.

В делительную воронку вводят 10 мл 2,75-3,2 М водного раствора хлористого натрия, 10 мл ацетонитри- ла и 10 мл гексана. После перемеши- вани,ч получают три фазы. Приготовленная таким образом трехфазная экстракционная система позволяет разделять три органических вещества: н-ПАВ, ТОА и 1,2,4-тригидроксибензол. На чертеже представлена диаграмма распределения ТОА, н-ПАВ и 1,2,4-три- гидроксибензола в указанной трехфазной экстракционной системе.

Исходные концентрации, моль/л: ТОА5,3 10Г% н-ПАВ 1, 1 ,4-10 1 ,2,4-тригидрокси.бензол 4,0-10.

Объемы равновесных фаз по 10 мп, Оп-. тимальный интервал рН для количественного разделения органических веществ составляет 7,8-13,0. При рН-л

f :7,8 ТОА, н-ПАВ и 1,2,4-тригидроксибензол количественно не разделяются. Разделение при рК 13,0 нецелесообразно из-за практических неудобств, так как при таком высоком значении

Q рН.трудно осуществлять его контроль при помощи стеклянного электрода.

Из диаграммы следует, что при 7,8- 13,0 1,2,4-тригидроксибензол полностью находится в водной фазе, н-ПАВ

5 количественно извлекаются в фазу аце- тонитрила, а ТОА - в гексановую фазу. Распределение каждого органического вещества изучалось отдельно, а степень извлечения контролировалась во

Q всех трех фазах: ТОА - титриметри- чески - неводное титрование хлорной кислотой, н-ПАВ и 1,2,4-тригидрокси-- бензол - фотометрическими методами: н-ПАВ определяли с роданогЛзбальтатом аммония, 1,2,4-тригидроксибензол 5 с 4-аминоантипирином.

Пример 1. В делительную воронку емкостью -ЬО мл вво;цят 5,4 мл 4,2 М водного раствора хлористого ка0 ЛИЯ, 0,6 мл 5 М раствора.едкого КЕШИ для создания рН 7,83, 6 мп водно- ацетонитрильной смеси (1:1) с рН , содержащей, мг; 1,2,4-тригидроксибензол 2,6, Lutensol ST-25 19,3, ТОА

45 20350 ацетонитрил 8 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин.

После расслоения (3 мин) фазы разделяют. В водной фазе определяют

5Q рН (прибор рН - 121) и содержание 1,2,4-тригидроксибензола .фотометрическим методом с 4-аминоантипирином (прибор ФЭК-56, см, свф. № 5)„ Фазу II (ацетонитрил), содержащую

gg Lutensol ST-25, переносят в фарфоровую - чашку и вьтаривают досуха. Остаток растворяют в 1 мл этилового спирта и смывают в делительную воронку, используя для этого 4-5 мл дистиллироваиной воды. В делительн то воронку приливают 20 мл раствора родано- кобальтата аммония. Содержимое воронки взбалтывают 1 мин и дают постоять 3 мин. Прибавляют 4 мл хлороформа, взбалтывают мин и дают постоять до расслоения жидкости. Слой хлороформа сливают через маленькую воронку (в воронку предварительно вкладывают комочек ваты, пропитанной хлороформом) в градуированную пробирку емкостью 10 мл. Извлечение повторяют еще одной порцией хлороформа 4 мл

и третьей порп,ией 2 мл, собирая экст- 45 зол 3,6, феноксол 8/10 5,1, ТОА ракты в ту же пробирку. Измеряют оптическую плотность хлороформного экстра.кта на ФЭК - 56, ( см, свф, № 7), По градуировочному графику, построенному в а.налогичных условиях on в отсутствие ТОА и I,2,4-тригидрокси- бензола, находят содержание Lutensol ST-25.

Фазу III (гексан), содержащую ТОА;

203,3, ацетонитрил 7 мл, гептан Содержимое воронки перемепшвают 5 мин. После расслоения (3 мин) разделяют и определяют рН, содер ние органических веществ, по при ру 1. Находят, мг: 1,2,4-тригидр бензол 3,5±0,2; н-ПАВ 5,,1; Т 202,а±0,6 ().

Пример5. В делительную

переносят в коническую колбу для тит- 25 ронку емкостью 50 -мл вводят 6,0 мл

рования, добавляют 20 мл ледяной уксусной кислоты и титруют 0,1 М раствором хлорной кислоты в ледяной уксусной кислоте с индикатором кристаллическим фиолетовым (переход окраски из синей в сине-зеленую),

После разделения и определения находят, мг: н-ПАВ 19,0±0,2: ТОА 202,8x0,3; 1.2,4-тригидроксибензол 2,6tO,2 ().

П р и м е р 2, В делительную ворон ку емкостью 50 мл вводят 7 мл 4,2 М водного раствора хлористого калия, 1 ,0 мл 5 М pac j Bopa едкого калия для создания рН 10,24, 4 мл водно-адетс-с нитрильной смеси (1:1) с рН 1, содер- жшдей, мг: 1,254-тригидроксибензола 10,2 Lutensol ST-25 1,9, ТОА 40,6, ацетонитрил 8,0 I in, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин.

30

-35

40

5 М водного раствора шористрго на рия, 1 мл 5 М раствора едкого натр для создания рН 9,93, 6 мл водно- ацетонитрильной смеси ( 1 : 1 ) с рН 1 содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксиб зол 3,6, феноксол 5,1, ТОА 203,0, адетонитрил 7 мл, нонар. 10 Содержимое воронки перемешивает 5 мин. После расслоения (З мин) фа разделяют и определяют рН, содержа ние органических веществ. Находят, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,5iO, н-ПАВ 5,1±0,1; ТОА 202,7±0,4 () П р и м е р 6. В делительную во ронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл 5 М водного х:юристого на рия, 1.мл 5 М раствора едкого натр для создания рН 9,93, 6 мл водно- ацетонитрильной смеси (1 : 1 ) с рН 1 содержащей, мг: ),2,4-тригидроксиПосле расслоения (З мин) фазы разделя-45 бензол 3,6, феноксол 8/10 5,1, ТОА

ют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1. После разделения и определения находят, мг: н-ПАВ 1,8±0,2; ТОА 40,4+0,3; 1,2,4- тригидроксибензол 10,0±0,3 ().

П р и м е р 3, В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 7,5 мл 4,2 М водного раствора хлористого калия, 1,5 мл 5 М раствора едкого кали для создания рН 12,83, 2 мл водно- ацетонитрильной смеси (1 :1) с рН 1, содержащей мг: 1 ,2,4-тpигидpoкcибeн- зoл 5,1, Lutensol БТ--25 9,6, ТОА 101,5 адетонитрил 8 мл, гексан 10 мл. После

203,0, адетонитрил 7 мл, додекан 10 мл. Содержание воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин фазы разделяют и определяют рН, со держание органических веществ, На- ходят, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,4-±0,2; н-ПАВ 5,0±0,2; ТОА 202, (п-3).

Разделение ТОА, Lutensol ST-25 и

55 1,2,4-тригидроксибензола.

о

I

Пример7. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М водного раствора хлористого нат

расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содеркан} е органических веществ, указано зьаче. Находят, мг: н-ПАВ 9,5±0,2; ТОА i01,2±0,A; 1,2,4-тригидроксибензол 4,Ч±0,3 ().

При м ер 4. В делительпук воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл 5 М водного раствора хлористого натрия, 1 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,93, 6 мл водно- апетонитрильной смеси (1:1) с рН, содержащей, мг: 1 , 2,4-тригидроксибе.нзол 3,6, феноксол 8/10 5,1, ТОА

203,3, ацетонитрил 7 мл, гептан 10 мл Содержимое воронки перемепшвают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ, по примеру 1. Находят, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,5±0,2; н-ПАВ 5,,1; ТОА 202,а±0,6 ().

Пример5. В делительную во30

35

40

5 М водного раствора шористрго натрия, 1 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,93, 6 мл водно- ацетонитрильной смеси ( 1 : 1 ) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,6, феноксол 5,1, ТОА 203,0, адетонитрил 7 мл, нонар. 10 мл. Содержимое воронки перемешивает 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ. Находят, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,5iO,2, н-ПАВ 5,1±0,1; ТОА 202,7±0,4 (). П р и м е р 6. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл 5 М водного х:юристого натрия, 1.мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,93, 6 мл водно- ацетонитрильной смеси (1 : 1 ) с рН 1, содержащей, мг: ),2,4-тригидрокси45 бензол 3,6, феноксол 8/10 5,1, ТОА

203,0, адетонитрил 7 мл, додекан 10 мл. Содержание воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, со держание органических веществ, На- ходят, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,4-±0,2; н-ПАВ 5,0±0,2; ТОА 202,,6 (п-3).

Разделение ТОА, Lutensol ST-25 и

5 1,2,4-тригидроксибензола.

о

I

Пример7. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М водного раствора хлористого нат513607606

рия, 0,6 мл 5 М раствора едкого нат- тонитрильной смеси

держащей, мг: 1,2,4 зол 2,6, ОС-20 2,3, тонитрил 7 мл, гекс мое воронки перемеш сле расслоения (З м ют и определяют рН, нических веществ по ление ОС-20 аналоги Lutensol ST-25).

ра для создания рН 7,8-9,0, 6 мл вод- нсй-ацетонитрильной смеси ( 1 : 1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидрокси- бензол 2,6, Liitensol ST-25 19,2, ТОА 203,0, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют, определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1.

Примере. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,2 мл 5 II водного раствора хлорида натрия, О,8.мл 5 М раствора едкого натра для .создания рН 8,5-9,5, 6 мл водно- ацетонитрильной смеси (1:1)с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибен- зол 5,1, Lutensol ST-25 9,6, ТОА 101,5, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 .

Пример9. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,0 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,0-10,0 6 мл водно-аце - тонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибен- зол 10,2, Lutensol ST-25 1,9, ТОА 40,6, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 .

При,мер 10. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,5 мл 5 М раствора едкого натра для создания рП 12,0-13,0, 6 мл водно- ацетрнитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1 ,2,4-тригидрокси - бензола 10,2, Lutensol ST-25 9,6, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 . .

Разделение ТОА, ОС-20 и 1,2,4- тригидроксибензола.

II р и М е р 11 . В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 0,6 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 7,8-9,0 6 мл водно-ацетонитрильной смеси

0

1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибен-зол 2,6, ОС-20 2,3, ТОА 101,5, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 (определение ОС-20 аналогично определению Lutensol ST-25).

Пример 12, В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,8 мл 5 М водного раствора хлорида нат- g рия, 1,2 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 10,0-11,0, 6 мл водно-ацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1 ,2,4-тригид-- роксибензола 3,6, ОС-20 4,6, ТОА 40,6, ацетонитрил 7 мл,, гексан 10мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ,по приме5 РУ 1

Пример 13. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл 5 М водного раствора хлорида натрия. 1,5 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 12,0-13,0, 6 мл водно- ацетонитрильной смеси (1:0 с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибен зол 5,1, ОС-20 6,9, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. По35 еле расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1.

Разделение ТОА, феноксола 8/10 и 1,2,4-тригидроксибензола.

П Р и М е р 14. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М водного раствора хлорида- натрил,, 0,6 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 7,8-9,0, 6 мл водно 5 ацетонитрильной смеси ( 1 : 1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибен- зол 5,1, феноксол 8/10 10,2, ТОА 60,9, ацетонитрил 7 мл, гексан Юкт., Содержимое воронки перемешивают

50 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 (определение феноксола 8/10 аналогично определению Lutensol

55 ST-25).

Пример 15, В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,0 мл 5 М раствора едкого натра для

0

создания рН 9,0-10,0 6 мл водно-аце- тонитрильной смеси (1:1) с рН 1 , содержащей, мг : 1,2,4-тригидроксибен- зол 3,6, феноксол 8/10 5,1, ТОА 2.03,0, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1.

Пример 16. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,5 мл 5 М раствора едкого натра для создания рИ 12,0-13,0, 6 мл водно- ацетонитрильной смеси (l:l) с рН,1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидрокси- бензол 10,2, феноксол 8/10 10,2, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл Содержание воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по прим е- РУ 1 .

Разделение ТОА, синтанола АЛМ-1 О и 1,2,4-тригидроксибензола.

Пример 17. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М Bo;jHoro раствора хлорида натрия, 0,6 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 7,8-9,0, 6 мл водно-аце- тонитрильной смеси ( 1 : i ) с рН 1, содержащей, мг: 1,254-тригидроксибен- зол 2,6, синтакол АДМ-10 3,6, ТОА 101,5, ацетонитрил 7 мл, гексан 10мл Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 (определение синтанола АДМ-1 О аналогично определению Lutensol ST- 25). I

Пример 18. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,5 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 2,0-ЛЗ,0, 6 мл водно- ацетсвдитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей мг: 1,2,4-тригидроксибен- зол 5,1,2,4 мг синтанол АДМ-10,2,4, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин.-После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ, по примеру ,

Разделение ТОА, Lutensol ST-6 и 1,2°,4-тригидроксибензола.

5

0

5

Приме р 19. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 0,6 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 7,8-9,0, 6 м.п водно-аце- тонитрильной смеси ( 1 : 1 ) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибен- зол 1,3, Lutensol БТ-6 2,1, ТОА 203,0, ацетонитрил 7 мп, гексан 10мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 (опре деление Lutensol ST-6 аналогично определению Lutensol ST-25).

П р и М е р 20. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,0 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,0-10,0, 6 мл водно-аце- тонитрильной смеси ( 1 : 1 ) с рК 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 2,6, Lutensol ST-6 4,2, ТОА 40,6, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1.

Пример 21. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,5 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 12,0-13,0, 6 мл водно- ацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,254-тригидроксибен- зола 10,2, Lutens-ol ST-6 10,5, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан Ю мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (З мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 . .

0

Ь

0

В таблице представлены результаты определения ТОА, н-ПАВ и оксигидро- хинона после их разделения в трехфазной системе: 2,75-3,2 М водный раствор .хлорида натрия - ацетонитрил - гексан, , объемы фаз по 10 мл, 50 рК,, 7,8-13,0.

Формула изобретения

Способ разделения триоктиламина, 55 неионных поверхностно-активных веществ. - полиэтиленгликолевых эфиров ,и 1,,2,4-тригидроксибензола путем экстракции, отличающийся тем, что, с целью увеличения степе5136076010

ни выделения целевых продуктов,- про- содержащей 2 75-3,2 М водный раст- цесс ведут с использованием в каче- вор хлорида натрия или калия, ацето- Стве экстрагента трехфазной системы, нитрил и ,-алкан при рН 7,8-13,0,

Lutensol ST-25

Изобретение касается разделения веществ, в частности разделения три- октш1а1 1ина (l) неионных поверхностно- активных веществ (И) и 1,2,4-три- гидроксибензола (ill), что может быть использовано для определения указанных веществ в промышленных и бытовых сточных водах. Цель изобретения - повьшение степени выделения целевых веществ. Процесс ведут экстракцией с помощью трехфазной водной системы, содержащей 2,75-3,2 моль NaCl или КС1, ацетош трил и С, С,2 -алкан при рН 7,8-13. Способ обеспечивает почти количественное разделение I, 11 и III веществ без необходимости соб- .гаодения определенного сливания компонентов системы. 1 табл. (Л со Oi о -vl о:)

WO

50

А ufmowmpun/

г

.

Н-ПАВ.- / феноксол S//Z, /

синтаио-iA n-fO, v Luien- of ST-25w u/ Luien o ST-B

Редактор П.Гереши

Составитель А.Евстигнеев Техред М.Моргентал

6174/9

Тираж 657Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор А.Тяско