Способ определения фазового состава окисно-медных катализаторов Советский патент 1962 года по МПК G01N31/16 C01G3/00 

В настоящее время не существует таких способов определения фазового состава окисно-медных катализаторов, нанесенных на непористый носитель (например, катализаторов окисления пропилена в акролеин, нанесенных на полупроводниковый носитель-карборунд), которые смогли бы найти сколько-нибудь широкое промышленное применение. Имеется лишь несколько методов олределения окисной, закисной и элементарной меди в медных порошках или смесях; однако все эти методы слишком трудоемки, сложны и непригодны для определения фазового состава катализаторов, так как результаты плохо воспроизводятся. Основное затруднение в этих методах заключается в том, что все операции - растворение, фильтрование, промывка остатков, титрование и др.-необходимо проводить в строго инертной среде, иначе под влиянием кислорода воздуха может измениться состав анализируемой смеси.

По предлагаемому способу отпадает необходимость отделения «омпонентов друг от друга путем фильтрования и трудоемкой промывки фильтра. Извлечение того «ли другого компонента проводится в мерной колбе. После растворения компонента раствор доводится до метки в присутствии оставшегося катализатора, объем которого определяется отдельно и учитывается при расчете.

Предлагаемый способ основан на селективном извлечении закиси меди хлористым аммоиием, окиси меди - разбавленной соляной кислотой (1:1), металлической меди -концентрироваипой азотной кислотой.

К 1 г на1вески катализатора, помеш,енной в мерную колбу на 250 мл (предварительно продутую углекислым газом для вытеснения воздуха), приливают 50 мл 15%-ного хлористого аммония и греют, не доводя до кипения, в течение 10 минут в токе СО2. Затем раствор охлаждают и доводят до метки дистиллированной водой, насыщенной углекислым газом.

№ 149612--2Для анализа на одновалентную медь в колбу Эрленмейера вливают алйквотную часть - раствора, добавляют 10 мл концентрированной азотной кислоты и на открытом воздухе греют 15 мин. После этого раствор охлаждают и приливают в него 20 мл концентрированного аммиака. Колбу с раствором греют для удаления избытка аммиака, что определяется по исчезновению его запаха, затем приливают 2 мл 98%-ной уксусной кислоты, около 20 мл дистиллированной воды и охлаждают. К остывшему раствору добавляют реактив Брунса (20 мл 10%-ного йодистого калия и 10 мл 10%-ного роданистого аммония) и титруют 0,02 N раствором тиосульфата натрия до соломенно-желтой ок{заски; добавляют несколько капель крахмала и титруют до обесцвечивания.

Процент одновалентной меди определяется по формуле: , а.к. 0,06354.0,02-в-100

L-H ---(1 j

где: а - число мл 0,02 N тиосульфата натрия, пошедшее на титрование;

к - поправочный коэффициент тиосульфата натрия; 0,06354 - миллиэквивалент меди;

0,02 - нормальность раствора тиосульфата натрия;

в - общее количество -полученного раствора с учетом объема навески катализатора; 100 - навеска катализатора; 25-количество мл раствора, взятого на анализ.

После извлечения одновалентной меди катализатор несколько ра: промывают декантацией хлористым аммонием, а затем дистиллированной водой, все время оставляя слой жидкости над катализатором. Затем .добавляют в колбу 10 мл соляной кислоты (1:1) и нагревают 20 минут. Раствор охлаждают, доводят до метки этой же кислотой.

Для анализа на двухвалентную медь берут алйквотную часть раствора- 25 мл, и приливают 20 мл концентрированного аммиака, избыток которого выпаривают до прекращения запаха, охлаждают, добавляют 2 мл уксусной кислоты и определяют медь иодометрически. Расчет ведут по формуле 1.

После извлечения CusO и СиО катализатор, содержащий только металлическую медь, промывают несколько раз соляной кислотой (1:1), а затем дистиллирова-нной водой до прекращения кислой реакции. После этого в колбу добавляют 10 мл концентрированной азотной кислоты, нагревают 20 минут, охлаждают; прибавляют 40 мл концентрированного аммиака и далее медь определяют иодометрически, как описано выше. Расчет ведут по формуле 1.

Следует обратить внимание на то, что после аликвотирования любая форма меди переводится в двухвалентную и определяется иодометрически. Сумму иолученных процентов меди сра1вни1вают с общим процентом меди, найденным иодо.метрически или трилонометрически.

Многократно проведенные анализы ряда катализаторов, несмотря на разное время работы, показали хорошую сходимость. Отклонение при определении закиси меди составляет не более 0,034% абсолютных или 4,0% относительных. Отклонение при определении окиси и металлической меди еще менее значительно. Таким образом, предлагаемый способ пригоден для массовых анализов медных окисных катализаторов, нанесенных на нвпористые носители. Удельное время, необходимое при серийном анализе для одного определения, не превышает 40 минут.

25

Предмет изобретения

Способ определения фазового cocTaisa окисно-медных катализаторов, Нанесенных на непористые носители, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса анализа, отделение компонентов катализатора и их определение проводят селективным растворением закиси меди в растворе хлористого аммония, окиси меди в соляной кислоте и металлической меди в азотной кислоте с последующим аликвотированием.

- 3-№ 149612