Способ определения этилендиаминтетраацетата в воде Советский патент 1989 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, а именно к титриметрическим методам определения этилендиаминтет- раацетата (ЭДТА), и может быть использовано заводскими и научно-исследовательскими лабораториями для определения содержания ЭДТА в производственных растворах, природных и сточных водах.

Цепь изобретения - повышение чувствительности и избирательности определения.

Методика определения.

К анализируемой пробе прибавляют ацетон в количестве 5-12 об.%, соляную кислоту до рН 1,5-3,0, 0,02%- ный раствор ди-(п-сульфофенил)-ти- окарбогидразида до появления синей окраски раствора, а затем прибавляют стандартный раствор нитрата висмута до перехода синей окраски раствора в розовую. Избыток висмута от- титровывают стандартным раствором ЭДТА до перехода розовой окраски в синюю. Содержание ЭДТА в анализируемой пробе (X), мг/л, вычисляют по формуле

Y . (a-. Ь Кд -Т-ЮОО л - у1

где а - объем прибавленного раствора нитрата .висмута,мл; К - поправочный коэффициент

дпя приведения концентрации раствора нитрата висмута к точно 5-10 моль/л (или 5 -10 моль/л); b - объем ЭДТА, израсходованного на обратное титрование, мп;

Kj - поправочный коэффициент

для приведения концентрации раствора ЭДТА к точно 5-10 моль/л (или 5 X X 10 моль/л); Т - число миллиграь«ов ЭДТА, отвечающее 1 мл титранта (равно 0,0168 цри титровании 5 -10- моль/л растворами или 0,168 при титровании 5-10 моль/л растворами) ;

V - объем анализируемой пробы, мл.

Пример 1.В колбу для титрования вводят 1,5 мл 5-10 моль/л раствора ЭДТА, 20 мл дистиллированной воды, 5,5 МП ацетона (10об.% 5 мл О,1 моль/л соляной кислоты для создания рН 2, 0,7 мл 0,02%-ного раствора ди-(п-сульфофенил)-тиокар- богидразида. Затем объем раствора доводят до 50 мл дистиллированной водой. Прибавляют 5-10 моль/л раствора азотнокислого висмута до перехода синей окраски раствора в розовую. Избыток висмута оттитровьгоа- ют 5-10 моль/л раствором ЭДТА до перехода окраски индикатора из розовой в синюю. Объем прибавленного раствора нитрата висмута 2,0 мл; объем ЭДТА, израсходованного на обратное титрование,0,5 мл. Среднее значение содержания ЭДТА при шести параллельных определениях равно 0,50610,007 мг/л. Относительная ошибка определения 0,39%.

Пример 2. Определение ЭДТА в растворах моющего средства Вер- толин, в состав которого входит 3 мас.% ЭДТА.

Отбирают в колбу для титрования 50 мл анализируемой пробы, содержащей 0,270 мг/л ЭДТА, прибавляют 6мп ацетона (10 об.%), соляную кислоту до рН 2, 0,7 МП 0,02%-ного раствора ди-(п-сульфофенил)-тиокарбогид- разида и титруют 5 10 моль/л раствором азотнокислого висмута до г рехода окраски раствора из синей в розовую. Затем избыток висмута от титровывают 5 -10 моль/л раствором ЭДТА до перехода окраски раствора и розовой в синюю. Объем прибавленног раствора нитрата висмута мл; объем ЭДТА, израсходованного на титрование избытка висмута, 0,7 мл. Среднее значение содержания ЭДТА пр

5

0

5

0

5

0

5

0

5

шести параллельных определениях равно 0,27210,005 мг/л. Относительная ошибка определения 0,74%.

Установлено, что высокие чувствительность и избирательность определения ЭДТА обеспечивает использование ди-(п-сульфофенил)-тиокарбогид- разида только в водно-ацетоновой среде при содержании ацетона 5-12 об,% и рН среды 1,5-3,0. Зависимость чувствительности и точности определения ЭДТА от условий проведения реакции представлена в табл.1.

Из приведенных в табл.1 данных видно, что заявляеьше параметры - содержание ацетона и кислотность раствора - выбраны из условий, обеспечивающих максимальную чувствительность (О,168 мг/л) и высокую точность определения ЭДТА в широком диапазоне его концентраций (примеры 1-16).

Запредельное снижение концентрации ацетона при оптимальной кислотности среды приводит к резкому увеличению (7-8%) ооибкн определения ЭДТА (табл.1, примеры 17, 18, 23) вследствие нечеткого перехода окраски индикатора в точке эквивалентности. Запредельное повьооение концентрации ацетона при оптимальном рН раствора приводит к папучен1до завышенных результатов определения ЭДТА. Относительная овшбка определения при этом зависит от концентрации ацетона и возрастает от 7,14 (13% по объему ацетона) до 70% при содержании 30% ацетона в растворе (табл.1, примеры 19-22, 24 и 25).

Проведение определения в более кислых растворах при рН : 1«5, где устойчивость комплекса висмута с ЭДТА падает и наблквдается переход окраски индикатора при добавлении количеств ЭДТА, не эквивалентных содержанию висмута в растворах, вызывает увеличение ошибки определения ЭДТА до 5,95-9,52% (табл.1, примеры 26, 27 и 30). В растворах с рН 3,0 устойчивость комплекса висмута с ди- -(п-сульфофенил)-тиокарбогидразидом увеличивается в такой степени, что отсутствует переход окраски индикатора при титровании избытка висмута стандартньи раствором ЭДТА, что не позволяет определять ЭДТА в этих условиях (табл.1, примеры 28, 29, 31 и 32).

Проведение определения ЭДТА в заявляемых условиях обеспечивает высокую избирательность. Зависимость чувствительности и точности оп)е- деления ЭДТА от прис у т ствия в растворе различных количеств посторонни ионов представлена в табл,2. Из приведенных в ней даиньсх видно, что хлорид-ионы (7000-кратные по массе количества) (пример 7) и железо (300-кратные по массе количества) (пример 13), которые наиболее часто сопутствуют ЭДТА в природньк и сточных водах, не мешают определению. Определению ЭДТА не мешают также свинец, марганец, кобальт, медь, цинк, кадмий, алю;чиний, щелочно-зе- мельные металлы, лантаноидь.

Применение предлагаемого индикатора в отсутствие ацетона не позвляет вести определение ЭДТА в растворах, содержащих хлорид-ионы и ионы железа даже в небольших количествах (примеры 4, 12 и 14). В отсутствии ацетона ошибка определения ЭДТА в растворах, содержащих 60- кратные количества хлорид-ионов (табл.2, пример 4),увеличивается до 4,5%. В растворах,содержащих 1000- кратные количества хлорид-ионов (тавл.2, пример 6), ошибка определения возрастает до 21%, а еще при более значительном содержании хлорид-ионов определение 0,336 мг/л ЭДТА становится невозможным (пример 8). На точность определения ЭДТ в отсутствие ацетона влияют ионы железа. Так, в присутствии 300-кратных количеств железа относительная ошибка определения ЭДТА составляет 9,8% (табл.2, пример 14), а при совместном присутствии в растворе хчорид-ионов (1000-кратных количеств) и ионов железа (3-крат- ных ко.гшчеств) определение ЭДТА в отсутствие ацетона становится не- возможиы (табл.2, пример 12).

В табл.3 приведены данные, полученные по предлагаемому и известному способам.

Данный способ по сравнению с известным позволяет понизить тсжнюю границу определяемых содержаний с 3,40 до 0,168 мг/л, т.е. в 20 раз, и повысить чг бирательность определе ия.

Формула изобретения

Способ определения этилендиамин- тетраацетата в воде путем добавления к анализируемой пробе избытка нитрата висмута в присутствии ниди- катора в кислой среде с последующим титрованием полученной смеси раствором эгилендиаминтетраацетата натрия, отличающийся тем, что, с целью повышение. чу1зствитель- ности и избирательности определения, в анализируемую пробу предварительно добавляют ацетон в количестве 5 - 12 об.%, соляную кислоту до рН 1,5- 3,0 и в качестве индикатора используют ди-(п-сульфофенил)-тиокарбогид- разид.

Изобретение касается аналитической химии, в частности определения этилендиаминтетраацетата в воде, и может быть использовано для анализа сточных вод в этом производстве. Анализ ведут добавлением в пробу 5-12 об.% ацетона и NCL до рН 1,5-2 с последующей обработкой избытком нитрата висмута в присутствии индикатора ди-(п-сульфофенил)-тиокарбогидразида и титрованием полученной смеси раствором этилендиаминтетраацетата натрия. Эти условия повышают чувствительность с 3,4 до 0,168 мг/л и избирательность определения, которому не мешают присутствие PB, MN, CU, ZN, CD, AL, щелочно-земельных металлов, лактаноидов. Относительная ошибка до 2,98%. 3 табл.

5

8

10

12

5

Предлагаемый способ

20,1680,173±0,015

20,1680,17010,008

20,1680,165±0,013

20,1680,l64iO,OlA

20,3360,342±0,0.20

20,3360,335+0,009

Таблица 1

2,98 1,19 1,78 2,38 1,79 0,30.

1525574

Условия проведения определения ЭДТА:

рН 2

0,336

0,336

0,336

0,336

0,336

0,336

0,336

0,336

0,338tO,012 0,33810,014 0,33510,009 0,32110,016 0,340+0,011 0,266±0,023 0,33410,014 Не определяется

8 Продолжение табл.1

Таблица 2 содержание ацетона 10 об.%,

1525574

10 Продолжение табл.2