Способ определения уксусной кислоты в воздухе Советский патент 1989 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при химическом анализе газовых и воздушных смесей, содержащих пары уксусной кислотьи

Целью изобретения является повышение избирательности и чувствительности определения.

Способ осуществляют следующим образом

Водный (водно-ацетоновый или вод- но-этанольный, или водно-метанольный) раствор комплекса двухвалентного никеля с виниловым эфиром ацеталь- доксима с концентрацией 10-100 мг/л в количестве 200-250 мл заливают в склянку для поглощения газов и пропускают воздух, содержащий пары уксусной кислоты В поглотительную

склянку вставляют два электрода - платиновый и хлорсеребряный Электроды соединяют с прибором для измерения потенциала платинового электрода: потенциометром, ламповым вольтметром и т.д. Объем пропускаемого воздуха измеряют существующими приборами для измерения расхода газа в единицу времени. Пропускание воздуха продолжают до скачка потенциала, соответствующего точке эквивалентности реакции комплекса двухвалентного никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима с уксусной кислотой. Полученные результаты представляют в виде графической зависимости: Е f(v), где Е - ЭДП, мВ, V - объем воздуха, пропущенный через анализируемую пробу, м -10 ,

По графику находят точку эквивалентности (которая расположена в

4Ъ

00 GO 00

сл vj

31483357

месте перегиба кривой), соответствующую такому количеству уксусной кислоты, которое практически пол- нолстью реагирует с комплексом никеля двухвалентного с виниловым эфиром ацетальдоксима„

Концентрацию уксусной кислоты в воздухе определяют по формуле

К,

С

де С

КОМП СОГД

Э

CMjCOOH

V

ен,со0н

э

(1)

10

помп coff,

сносок

комПоСоед. э

CHjCOOH

концентрация уксусной кислоты в воздухе, мг/м};is количество комплексного соединения никеля с йиниловым эфиром ацетальдок- сима в растворе,20 взятом для пропускания газа, мг; эквивалентный вес уксусной кислоты.

CHjCOOH

МОНзСООН

60,

где М - молекулярная масса уксусной кислоты, г;

КОМО ЈОЕД

- эквивалентный вес комплексного соединения никеля с виниловым эеЬиром ацеталь- доксима, г;

э

ПОМП ГОРД

144

- Г

Де Мкомп соед

Mj( ЈСВД

- 2

72,

V,

СН3СООН

молекулярная масса комплексного соединения никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима,г; объем воздуха,пропущенного через раствор, м5о

С учетом эквивалентных весов уксусной кислоты и комплексного соединения двухвалентного никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима формула (1) принимает вид:

С

CHjCODH

Комо ,л

V

CHjCOOH

0,833 . (2)

0

Пример 1, Водный раствор комплекса никеля с виниловым эЛиром ацетальдоксима с концентрацией 10 мг/л в количестве 200 мл заливают в склянку для поглощения газов и пропускают воздух, содержащий пары уксусной кислоты (известной концентрации: СН)С00ц 0,08 мг/м)0 Пропускание воздуха продолжают до скачка потенциала, соответствующего точке эквивалентности,, Полученные результаты представлены на фиг„Т (кривая )о Концентрацию уксусной кислоты в воздухе определяют по формуле:

а.

С

СОЕД

0

5

0

5

0

5

0

5

Пример2„ Все как в примере 1, только вместо воды берут 100 мл ацетона и 100 мл воды, т.е водно- ацетоновый растворитель в объемном соотношении 1:1. Полученные результаты представлены на Фиг01 (кривая 2).

Пример 3. Все по аналогии с примером 1, только вместо воды берут 100 мл метанола и 100 мл воды, т.е. водно-метанольный растворитель в объемном соотношении 1:1. Полученные результаты приведены на фиг„1 (кривая 3).

Пример 4. Все как в примере 1, только вместо воды берут 100 мл этанола и 100 мл воды, т.е. водно- этанольный растворитель в объемном соотношении (1:1) Полученные результаты представлены на фиг„1 (кривая 4).

П р и м е р 5. Водно-ацетоновый раствор (смесь воды и ацетона в объемном соотношении вода:ацетон 0,5:4) комплекса никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима с концентрацией 10 мг/л в 180 мл водно-ацетонового растворителя (20 мл воды и 160 мл ацетона) заливают в склянку для поглощения газов и пропускают воздух, содержащий пары уксусной кислоты (известной концентрации,равной 0,08 мг/м3). Пропускание воздуха продолжают до скачка потенциала, соответствующего точке эквивалентности. Полученные результаты представлены на фиг. 2 (кривая 1). Концентракислоты в воздухе опремуле:Q

помп соед

V

0,833 0,08 мг/м1.

0,833

Пример 6. Все как в примере 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 1:3 (50 мл воды и 150 мл ацетона). Результаты эксперимента приведены на фиг. 2 (кривая 2)„

Пример. Выполняют по аналогии с примером 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 1i 2 (70 мл воды и 140 мл ацетона). Результаты на фиг.2 (кривая 3)0

П р и м е р 8 „ Проводят аналогично примеру 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 1:1 (100мл воды и 100 мл ацетона) Результаты представлены на фиг.2 (кривая 4).

ТТ р и м е р 9. Все как в примере 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 2:1 (140 мл воды и 70 мл ацетона). Результаты эксперимента представлены на фиг, 2 (кривая 5) о

Пример 10. Проводят по аналогии с примером 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 3:1 (150 мл воды и 50 мл ацетона ), Результаты на фиг. 2 (кривая 6).

П .р и м ер 11 . Выполняют подобно примеру 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 4:0,5 (160 мл воды и 20 мл ацетона) Результаты опыта представлены на фиг.2 (кривая 7)„

Сравнительные данные определения концентрации уксусной кислоты в воздухе по известному и предлагаемому способам приведены в таблице.

Предлагаемый способ количественного определения уксусной кислоты в воздухе чувствителен во всем исследуемом диапазоне концентраций уксусной кислоты (а именно: от 0,05 до 10,0 мг/м воздуха), в то время как известный способ, начиная с концентрации уксусной кислоты, равной 5,0 мг/м и меньше (до 0,05 мг/м3}, не чувствителен. Способ имеет точность на уровне существующих способов:

Математическое ожидание по трем измерениям:X 1/3 х 0х (0,080 +

+ 0,082 + + 0,078) - - 0,080 Дисперсия случайной величины:

5 6 (1/3-1)- /(0,080-0,080) + + (0,082-0,080) + (0,078 - - 0,080)г/ 4106 ,

0 Среднеквадратичное отклонение составляет 2-10.

При доверительной вероятности р 95% число степеней свободы Отсюда критерий Стьюдента 4,30 Пре5 делы определений: 0,075 - 0,.085 мт/м3„

Способ является высокоизбирательным 0

Былоисследовано взаимодействие паров гидроксида аммония, тетрабу0 тиламмония, метиламина, диметилами- на, триметиламина, диэтиламина,метана, этана, серной кислоты,.соляной кислоты, фосфорной кислоты, азотной кислоты, муравьиной кислоты, уголь5 ной кислоты (т„е. тех веществ,которые могут сопутствовать уксусной кислоте при анализе газовой и воздушной смесей) с комплексом никеля и винилового эфира ацетальдоксима Эти

0 вещества не образуют комплексных соединений (в том числе и окрашенных) с комплексом никеля и винилового эфира ацетальдоксима, поэтому в процессе проведения они не влияют на ре-

5 зультат определения уксусной кислоты.

Формула изобретения

Способ определения уксусной кислоты в воздухе путем потенциометричес- кого титрования пробы анализируемо0 го воздуха раствором титранта в растворителе, от-личающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и избирательности определения, в качестве титранта используют

5 комплекс никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима и в качестве растворителя используют воду, или ее смесь с ацетоном или этанолом, или метанолом в объемном соотношении 1:3-3:1.

0,01 QJM

ом ню ЦП 7$

9ia.l

i s

IW JSXptoy Мно-я ея

oja ojn ofg

w o.n arf

Изобретение касается аналитической химии, в частности определения уксусной кислоты, содержащейся в виде паров в воздухе и газах определенных химических производств. Для повышения чувствительности и избирательности определения пробу воздуха пропускают через водный или водно - ацетоновый или водно - этанольный, или водно - метанольный (объемное соотношение 1-3: 3-1) раствор комплекса двухвалентного никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима. Точку эквивалентности определяют потенциометрическим методом. Это позволяет повысить чувствительность способа, по сравнению с известным с 5 до 0,05 мг/м³. 2 ил, 1 табл.