Способ определения солей и кислот, находящихся в смеси, потенциометрическим методом Советский патент 1962 года по МПК G01N27/416 

За последнее время в -химической науке и практике приобретают все большее значение методы анализа различных органических и неорганических веществ в неводных средах, позволяющие осуществлять химический контроль в производстве не только индивидуальных веществ, но и их смесей. До самого последнего времени в литературе описаны методы дифференцирова-нного титрования смесей солей и кислот, позволяющие анализировать указанные смеси из одиой навески анализируемого технического продукта.

Предлагаемый способ определения солей и кислот в Смеои потенциометрическим методом отличается тем, что анализируемую смесь. подкисляют избытком серной кислоты и титруют в среде бензола или метилэтилкетона раствором гидроокиси тетраэтиламмония (ГТЭА).

Уравнение реакции может быть представлено следующим образом:

Kt2An-|-HAni + H2SO4- Kt2S04 + 2HAn-bHAni + H2SO4 (избыток),

где: Kt2An-соль, содержащаяся в исходной анализируемой смеси;

HAni -кислота, содержащаяся в исходной анализируемой смеси;

НАп -кислота, выделившаяся в результате взаимодействия исходной соли с серной кислотой.

Предложенный способ является новым и представляет интерес для дифференцированного определения смесей органических кислот и их солей, так как в химических производствах кислоты и их соли часто сопутствуют друг другу.

Способ анализа отличается быстротой выполнения, достаточной чувствительностью и точностью (относительные ошибки определения не превышают 4%).

№ 147363 2Методика определения. 0,03-0,07 г анализируемой смеси помещают в стаканчик для титрования емкостью 100 мл, добавляют 1-2 мл метилового спирта и полученный раствор обрабатывают избыточным количеством серной кислоты. Полученную смесь разбавляют бензолом или метилэтилкето«ом до объема.25 мл и титруют 0,1 в. бензольно-метанольным (3:1) раствором гидроокиси тетраэтиламмония (ГТЭА). Титрование проводят нотенциометрическим методом со стеклянным и каломельным электродами на установке, состоящей из полумикробюретки емкостью 10 мл, градуированной через 0,02 мл, стаканчика для титрования, в который опущены электроды, потенциометра ЛП-5, магнитной мешалки и системы для осушки азота.

В процессе титрования в стаканчик с анализируемы. раствором пропускают ток сухого азота для предохранения титруемой смеси от влияния углекислоты воздуха. Титран добавляют по 0,1 мл т каждый раз измеряют величину потенциала. Титрование продолжают до тех пор, пока потенциал не достигнет максимума и будет оставаться относительно ПОСТОЯННЫМ ирл дальнейшем прибавлении титранта. По полученным данным, строят график, откладывая по оси абсцисс прибавленный объем раствора ГТЭА в миллилитрах, а по оси ординат- величину потенциала в милливольтах, получают кривую титрования смеои и находят по ней объем раствора ГТЭА, соответствующий эквивалентному моменту. Расчет производят по следующим формулам.

Содержание соли:

Э. { ,V, -М.Э

А //) 5 5.1(Г

а

ЗБ 1000

уммарное количество .кислоты:

Э, -N

.

1000

Количество кислоты, выделившейся из соли при взаимодействии ее с серной кислотой:

а, а.А.(З;

Содержание кислоты в анилизируемой смеси:

а.; -- Й1 - Яз - rt, - G -..- ,Г4)

где: о. - содержание соли в анализируемой смеси, в г; Й1 -суммарное количество кислоты (HAni-f-ПАп) (кислоты, находящейся в анализируемой смеси, и кислоты, выделившейся из соли в результате ее взаимодействия с серной кислотой, в г);

аа -количество кислоты ПАп, выделившееся «з соли при взаимодействии ее с серной кислотой, в г;

а - содержание кислоты НАп в анализируемой смеси, в з; и - количество серной кислоты, взятое для анализа, в г;

А -эквивалент определяемой соли;

д, -эквивалент определяемой кислоты (в частном случае сходный по аниону с солью);

Зв, -эквивалент сер-ной кислоты;

Yj .- объем раствора ГТЭА, пощедший на титрование общего количества кислоты (HAni 4-НАп + П2504), в мл;

1, хл /чV .

(УВ-УВ)(2)

VB - объем раствора ГТЭА, пошедший на титрование избытка серной кислоты, в мл;

NB -нормальность раствора ГТЭА.

Характер кривых титрования нредставлен «а фиг. 1, 2 и 3.

На фиг. 1 представлена характерная кривая титрования для смесей солей и одноосновных кислот, первый и второй скачки титрования соответствуют первой и второй ступеням нейтрализации избытка серной кислоты, не вошедшей в реакцию, третий скачок соответствует, титроваяию суммарного количества кислоты (HAni + HAn), т. е. к слоты, содержащейся в анализируемой смеси, и мислоты, эквивалентной содержанию определяемой соли, из которой она образуется При взаимодействии соли с серной кислотой.

На фиг. 2 представлена характерная кривая титрования для смесей солей я двухосновных кислот, первый и третий скачки титрования соответствуют первой и второй ступеням нейтрализации избытка серной кислоты, не вошедшей в реакцию, а второй и четвертый скачки титрования соответствуют титрованию сум марного количества кислоты (НАп1 + НАп), т. е. кислоты, содержащейся s анализируемой смеси, и кислоты, эквивалентной содержанию определяемой соли, из которой она образуется при взаимодействии соли с серной

КИСЛОТОЙ.

На фиг. 3 представлена характерная кривая титрования для смесей солей и трехосновных кислот (цитрат натрия +лимонная кислота); первый скачок титрования соответствует первой стуиени нейтрализации избытка серной кислоты, не вошедшей в реакцию, второй и четвертый скачки титрования соответствуют первой и третьей ступеням нейтрализации суммарного количества лимонной кислоты, третий ачок титрования соответствует второй ступени нейтрализации избытка серной кислоты, не вошедшей в реакцию, и второй ступени нейтрализации суммарного количества лимонной кислоты, т. е. кислоты, содержащейся в анализируемой смеси, и кислоты, эквивалентной содержанию определяемой соли, из которой она образуется при взаимодействии соли с серной кислотой.

Указанным методом было оттитровало свыше 50 смесей, объектаjMH исследований были смеси солей и одно-, двух- и трехосновных кислот.

По заключению о промышленной полезности изобретения способ представляет интерес для химии удобрений, а также для химических заводов, выпускающих технические продукты.

Предмет изобретения

Способ определения |солей и кислот, находящихся в смеси, потенциометрическ1им методом, отличающийся тем, что анализируемую смесь подкисляют избытком серной кислоты и титруют в среде бензола или метилэтилкетона раствором гидроокиси тетраэтиламмония.

-3-NO 147363