Способ определения диуретанов в олигодиенуретанах Советский патент 1990 года по МПК G01N31/00 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения диуретанов, и может найти применение при контроле процесса получения и оценке качества олигодиенуретанов, применяемых в качестве модификаторов шинных резиновых смесей и полимерных смесей различного назначения.

Цель изобретения - упрощение способа и сокращение его продолжительности.

Методика анализа. Навеску пробы олигодиенуретана 1,4-2,0 г обрабатывают в колбе смесью растворителей этанол:вода, взятых в объемном соотношении 3:(0,9-1,0) в количестве 20 см3, и приводят эктракцию диуре- тана при кипячении на песчаной бане с применением обратного холодильника в течение 30мин. Полученный эктракт, содержащий растворенный диуретан,

переводят во взвешенный бюкс. Экстракцию олигоуретана смесью растворителей повторяют еще раз и переводят экстракт в тот же бюкс. Растворитель из экстракта удаляют высушиванием сначала на песчаной бане, а затем в термостате при 100±5°С в течение 30 мин. После высушивания бюкс с выделенным диуретаном взвешивают. Продолжительность анализа 2 ч. Содержание диуретана в олигоуретане (X) в процентах рассчитывают по формуле

- 100 m

X

(Л

с

СП

ел о

Јь

ш

со

где m - масса навески олигодиенуретана, г;

тт - масса пустого бюкса, г; гп - масса бюкса с выделенным

диуретаном, г.

В примерах 1 и 4-10 осуществляют определение диуретана в специально

синтезированных образцах -с заданным количеством диуретана с целью установления ошибки способа, а в остальных примерах - в серийных образцах с неизвестным содержанием диуретана. Пример 1. Определение концентрации диглицидилуретана (ДГУ) в олигодиенуретане с концевыми эпоксидными группами молекулярной массы 6000 (концентрация ДГУ задана условиями синтеза 4,8%). В колбу вводят 1,4 г олигоуре тана, 20 см(28 ч. на 1 ч, олигомера) спиртоводной смеси (3:1), подсоединяют обратный холодильник и выдерживают на песчаной бане при кипячении 30 мин. Экстракт сливают в предварительно взвешенный бюкс (т , 11,2408). Обработку олигодиенуретана спиртоводной смесью повтбряют еще раз. Растворитель из объединенных экстрактов ДГУ удаляют высушиванием сначала на песчаной бане, а затем в термостате при 100±5°С в течение 30 мин. После вы- сушивания бюкс с выделением ДГУ взвешивают (mi 11,3086) . Количество выделенного ДГУ (т г- т1) равно 0,0683 г. Содержание ДГУ рассчитывают по указанной формуле.

Результаты параллельных определений составляют 4,80; 4,88; 4,96%. Стандартная ошибка равна tO,6 мас.% относительная - 3,5%, Результат определения диглицидилуретана методом гель-проникающей хроматографии (I) составляет 4,98%,

П р и м е р 2. Определение концентрации диглицидилуретана в олигодиенуретане с концевыми эпоксидными группами молекулярной массы 5000 проводят по методике примера с использованием спиртоводной смеси (3:0,9).- Масса навески составляет4 1,8 г (22 ч. растворителя на 1 ч„ олигомера). Количество выделенного ЛГУ 0,0555 г. Результаты параллельных определений составляют 3,08; 3,15;.3,22%. Стандартная ошибка равна tO,10 мас.%, относительная - 3,1%. Результат метода гель-проникающей хроматографии - 3,28%.

П р и м е р 3. Определение концентрации диуретана в олигодиенуретане молекулярной массы 3800 проводят по методике примера 1. Масса навес ки 2,0 г (20 ч. растворителя на 1 ч. олигомера). Количество выделенного диуретана 0,0268 г. Результаты

0

5

0

5

0

5

0

5

параллельных определений составляют 1,34; 1,30; 1,38%. Стандартная ошибка равна ±0,06 мас.%, относительная 4,1%. Результат метода гель-проникающей хроматографии - 1,30%,

П р и м е р 4. Определение концентрации диуретана в олигодиенуретане (концентрация диуретана задана условиями синтеза 1,60%) молекулярной массы 3800 проводят по методике примера 1 с использованием спиртоводной смеси (3:0,9), Масса навески олигомера составляет 2,0 г (20 ч, растворителя на 1 ч. олигомера). Количество выделенного диуретана 0,0332 г. Результаты параллельных определений составляют: 1,66; 1,62; 1,56%. Стандартная ошибка равна ±0,08 мас.%, относительная - 5%. Результат метода гель-проникающей хроматографии -т1,68%.

П р и м е р 5 (по прототипу). Определение концентрации диуретана в олигодиенуретане молекулярной массы 3800 (концентрация диуретана задана условиями синтеза 1,60%) проводят известным методом. В колбу вводят 1,5 г олигоуретана, 40 см3 толуола и перемешивают до растворения.

В выпаривательную чашку, содержащую 70 смэ стеклянной пасадки, вводят раствор олигомера, ополаскивают колбу 10 см3 толуола и присоединяют его к раствору в чашке. Содержимое чашки тщательно перемешивают. Помещают чашку в вакуум-эксикатор и отсасывают толуол с помощью водоструйного насоса. Насадку с полимером помещают в колонку. Для определения количества пробы, оставшейся на стенках чашки, последнюю дважды ополаскивают толуолом порциями по 20 см. Сливают раствор во взвешенный бюкс. Упаривают толуол на песчаной бане до объема 1-2 см5, высушивают в термостате при 80±3°С в течение 1 ч и взвешивают. По разности весов бюкса определяют массу олигомера на чашке (0,1230 г) и вычитают ее из первоначальной навески олигоуретана.

Через колонку пропускают 50 см смеси метилэтилкетон: гексан 1:9. Измеряют оптическую плотность полученного раствора диуретана в области 285 нм на УФ-спектрометре и по предварительно построенной калибровочной кривой рассчитывают содержание ди515

глицидилуретана. Результаты параллельных определений составляют 1,78; 1,72; 1,59%. Стандартная ошибка равна 0, 21 мас.%, относительная -13%. Продолжительность анализа 8 ч. Результат метода гель-пронккающей хроматографии - 1,68%. Как видно, наблюдается значительный разброс параллельных определений.

П р и м е р 6 (контрольный). Определение концентрации диуретана в олигодиенуретане моллекулярной массы 4500 (концентрация диуретана задана условиями синтеза 1,60%). про- водят по методике примера 1 с использованием смеси растворитель оса- дитель - метилэтилкетон гексан, в соотношении 1:2. Масса навески оли- гомера равна 2,0 г (20 ч. раствори- теля на 1 ч. олигомера). Количество выделенного диуретана составляет 0,0616 г. Результаты параллельных определений составляют 3,08; 3,55%. Результат метода гель-проникающей хроматографии - 1,68%. Наблюдается значительное завышение результатов.

Пример (контрольный). Определение концентрации диглицидил- уретана в олигодиенуретане (концент- рация диуретана задана условиями синтеза 1,6%) молекулярной массы 3800 проводят по методике примера 1 с использованием спиртоводной смеси (3:0,85). Масса навески олигомера равна 2,0 г (20 ч. растворителя на 1 ч. олигомера). Количество выделенного диуретана составляет 0,0378 г. Результаты определений составляют 1,88; 1,94%. Результаты метода гель- проникающей хроматографии - 1,68%. Результаты определения диглицидил- уретана завышены.

Примерб (контрольный). Определение концентрации диглицидил- уретана в олигоуретане молекулярной массы 5000 (концентрация диуретана задана условиями синтеза 4,8%) проводят по методике примера 1 с использованием спиртоводной смеси (3:1,1). Масса навески олигомера равна 1,4 г (28 ч, растворителя на 1 ч. одигомера) Количество выделенного диуретана составляет 0,0540 г. Результаты параллельных определений составляют 3,86; 3,95; 4,00%. Результат метода .гель- проникающей хроматографии - 4,70%. Результаты определения диглицидил- уретана занижены.

96

П р и м е р 9 (контрольный). Определение концентрации диглицидилурета- на в олигодиенуретане (концентрация ДГУ по синтезу 1,60%) молекулярной массы 3800 проводят по методике примера 1. Масса навески 1,8 г. Экстракцию проводят, вводя по 15 смЗ спиртоводной смеси (17 ч. растворителя на 1 ч. олигомера). Количество выделенного ЛГУ составляет 0,0238 г. Результаты п-араллельных определений составляют 1,28; 1,32;.1,35%. Результаты определения диглицидилуретана занижены .

Пример 10 (контрольный). Определение концентрации диглицидилуретана в олигодиенуретане (концентрация ДГУ по синтезу 1,60%) молекулярной массы 3800 проводят по методике примера 1. Масса навески олигомера равна 1,6 г. Экстракцию проводят, вводя по 30 см3 спиртоводной смеси (38 ч. растворителя на 1 ч. олигомера) . Количество выделенного ДГУ равно 0,0254 г. Результаты параллельных определений составляют 1,52; 1,59; 1,64%. Стандартная ошибка равна ±0,09 мас.%. Относительная - 4,4%.

Пример 11. Определение концентрации диуретана в олигодиенуретане (концентрация диуретана задана условиями синтеза 1,60%) молекулярной массой 3800 проводят по методике примера 1 с использованием спиртоводной смеси (3:0,95). Масса навески олигомера составляет 1,5 г (30 ч. растворителя на 1 ч. олигомера). Количество выделенного диуретана составляет 0,0242 г. Результаты паралельных определений составляют 1,61; 1,65; 1,58%. Стандартная ошибка равна 10,05 мас.%, относительная - 3%. .

Результат метода гель-протекающей

хроматографии - 1,68%.

В контрольных примерах 6-9 показано, что нарушение параметров способа: изменение пары растворителей (пример 6), уменьшение или увеличение количества воды (примеры 7-8), уменьшение количества растворителя (пример 9), приводит к резкому увеичению ошибки. В контрольном приере 10 показано, что увеличение коичества растворителя не приводит к оложительному эффекту, а только сложняет способ.

Таким образом, предлагаемый спооб характеризуется высокой точностью и хорошей воспроизводимостью результатов, а также позволяет достаточно быстро и без привлечения специального оборудования определить содержание диуретанов в олигоуретанах, В таблице приведены метрологические характеристики известного и предлагаемого способов определения диуретанов. Формула изобреиения

Способ определения диуретанов в олигодиенуретанах, включающий обра

ботку анализируемой пробы растворителем, отличающийся тем, что,-с целью упрощения способа и сокращения его продолжительности, анализируемую пробу обрабатывают растворителем - смесью этанола и воды, взятых в объемном соотношении, равном 3:(0,9-1,0), при молярном соотношении пробы к растворителю, равном 1:20-30, раствор кипятят с последующим удалением растворителя и взвешиванием остатка.

Изобретение касается аналитической химии, в частности определения диуретанов в олигодиенуретанах для оценки их качества. Цель - сокращение длительности процесса и упрощение анализа. Последний ведут обработкой пробы растворителем - смесью этанола и воды при объемном соотношении 3:(0,9 - 1), при кипячении с последующим удалением растворителя и взвешиванием остатка. Эти условия обеспечивают снижение ошибки определения с ± 0,16 до ± 0,08 и продолжительности анализа с 8 до 2 ч, что в целом упрощает процесс. 1 табл.

Прототип Предлагаемый

10

5