Способ определения фосфорорганических соединений Советский патент 1992 года по МПК G01N21/78 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения фосфорорганических соединений в производственных растворах и сточных водах.

Известен способ определения фосфорорганических соединений окислением анализируемой пробы персульфатом аммония или смесью пероксида водорода с серной кислотой, разбавленной в соотношении 1:3, при нагревании в течение 6 ч, обработкой дистиллированной водой, восстановителем и мо- либдатом аммония с последующим фотометрированием окрашенного раствора.

Недостатками способа являются малая точность и длительность выполнения определения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения фосфор- органических соединений окислением анализируемой пробы персульфатом калия с серной кислотой, разбавленной в соотношении 1:2 при нагревании в течение 1,5 ч, обработкой дистиллированной водой, лимонной кислотой, восстановителем и молибдатом аммония с последующим фотометрированием окрашенного раствора.

Недостатками способа являются малая точность (относительная ошибка ±50%) и длительность выполнения определения (1,5 ч).

Цель изобретения - повышение точности способа и сокращение времени выполнения определения.

1

СО ГчЭ

ю

4Ь

ю

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения фос- форорганических соединений окисление анализируемой пробы ведут 69-73 об.% водным раствором серной кислоты и 0,006-0,03 М раствором бихромата калия, взятом в количестве, не менее 1,1-кратном от стехиометрического по отношению к общему содержанию органических веществ при кипячении в течение 10-15 мин, введением восстановителя и молибдата аммония с последующим фотометрированием окрашенного раствора.

Результаты опытов по определению ТБФ (введено: ТБФ - 450 мкг, олеиновой кислоты 340 мкг, синтанола ДТ-7- 580 мкг, , ,95) даны в табл.1.

Результаты опытов по определению фосфорорганических соединений (условия определения: концентрация серной кислоты 73 об.%, количество бихромат калия 1,5-4,2 - кратный избыток от стехиометрического концентрация бихромата калия 0,015-0,025 М; , ,95).

Пример 1. В коническую колбу емкостью 50 мл помещают 1 мл водного анализируемого раствора, содержащего 450 мг/л трибутилфосфата (ТБФ), 340 мг/л олеиновой кислоты, 580 мг/л синтанола ДТ-7, прибавляют 2 мл 0,5 н. раствора бихромата калия (2,4 кратный избыток от стехиометрического) и 8 мл концентрированной серной кислоты, что соответствует 73 об.% серной кислоты и 0,015 М бихромата калияо Колбу присоединяют к обратному холодильнику и нагревают на электроплитке до кипения. По истечении 15 мин колбу снимают с электроплитки приливают 0,15 мл этилового спирта (для восстановления неокисленного хрома VI) и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Отбираю 10 мл раствора в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют 5,2 мл раствора гидроксида калия (300 г/л), 2 мл 5%-ного раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают и приливают 1 мл реактивного раствора (для приготовления которого в мерную колбу вместимостью 500 мл вносят 100 мл дистиллированной воды, 72 мл концен4 трированной серной кислоты, 6,3 г молибдата аммония, перемешивают до

j

,

732242

10

15

20

25

30

40

4S

его растворения, прибавляют 0,118 г трихлорида сурьмы, перемешивают до получения прозрачного раствора, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают„ Раствор хранят в склянке из темного стекла). Далее содержимое колбы доводят до метки водой и перемешивают. По истечении 10 мин измеряют оптическую плотность в кювете с мм на ФЭК-56 со светофильтром 8 против раствора контрольного опыта. Раствор контрольного опыта содержит все компоненты кроме ТБФ, олеиновой кислоты и синтанола и проведен через все стадии анализа. Оптическая плотность раствора равна 0,44, что соответствует по градуиро- вочному графику, построенному в координатах оптическая плотность - содержание РО, 16,24 мкг РО, т.е. 45,5 мкг ТБФ. Концентрация ТБФ в анализируемом растворе (мг/л) равна 45,. Среднее значение концентрации ТБФ при 7 параллельных определениях равно (435117) мг/лс Относительная ошибка определения составляет 3,3% (табл. 2, пример 1).

Пример2. В коническую колбу емкостью 50 мл вносят 10 мл ацетонового раствора, содержащего 61,5 мг/л трифенилфосфина (ТФФ). Колбу погружают в кипящую водяную баню и нагревают до удаления ацетона. К сухому остатку прибавляют 2 мл 0,2 н. раствора

35 бихромата калия (1 ,9-кратный избыток от стехиометрикеского), 8 мл концентрированной серной кислоты, что соответствует 73 об.% серной кислоты и 0,006 М бихромата калия. Далее определение проводят аналогично примеру 1 | Оптическая плотность раствора на 0,57, что соответствует по граду- ировочному графику 21,75 мкг РО т.е. 60 мкг ТФФ. Концентрация ТФФ в анализируемом растворе (мг/л) равна 60. Среднее значение концентрации ТФФ при 7 параллельных определениях равно (59,012,7) Мг/л. Относительная

50 ошибка определения составляет 4,1 (табл. 2, пример 5).

Как видно из описанных примеров, а также данных, приведенных в табл.1 (примеры 1-11) и табл. 2 (примеры 1-12), проведение разложения фосфор- органических соединений при условиях: концентрация серной кислоты 69-73% по объему, содержание бихромата калия

1

в количестве, не менее 1,1-кратном от стехиометрического по отношению к об щему содержанию органических веществ (при концентрации бихромата калия 0,006-0,03 М), и кипячение анализируемого раствора в течение 10-15 мин обеспечивает высокую точность результатов определения различных фосфорор- ганических соединений.

Запредельные увеличения или уменьшения содержания как серной кислоты, так и биохромата калия при окисли- , тельном разложении фосфорорганичес- ких соединений приводят к снижению точности определения.

При запредельном увеличении концен трации серной кислоты при указанных значениях содержания бихромата калия снижение точности определения фосфор- органических соединений обусловлено самопроизвольным уменьшением концентрации окислителя вследствие разложения бихромат-ионов в этих условиях (табл. 1, примеры 14 и 15).

При запредельном уменьшении концен трации серной кислоты при указанных значениях бихромата калия снижение точности определения обусловлено неполным окислением фосфорорганичес- ких соединений до фосфат-ионов (табл0 1, пример 12). Увеличение времени нагревания раствора не позволяет в этих условиях достигнуть удовлет верительной точности определения (табл. 1, пример 13).

При запредельном уменьшении избытка бихромата калия, например, 0,9- кратном от стехиометрического при указанных концентрациях серной кислоты и бихромата калия в реакционной смеси не достигается количественное окисление фосфорорганических соединений, что приводит к резкому снижению точности их определения (табл.1, пример 16).

Неполным окислением фосфорорганических соединений объясняется снижение точности их определения при за«

322(26

предельном уменьшении концентрации бихромата калия в реакционной смеси, например, до 0,005 М при указанных , значениях концентрации серной кислоты и избытка бихромата калия (табл.1, пример 18).

При запредельном увеличении концентрации бихромата калия в реакцион- IQ ной смеси при указанных значениях концентрации серной кислоты и избытка бихромат-ионов снижение точности определения фосфорорганических соединений обусловлено мешающим влиянием 1$ ионов хрома (III) на фотометрическое определение фосфат-ионов (табл,1, пример 17).

В указанных условиях предлагаемый способ позволяет надежно (относитель- 20 ная ошибка ±5%) и с небольшими затратами времени (не более 30 мин) определять различные фосфороргаиические вещества как в отсутствии, так и в присутствии органических примесей. 25 Использование предлагаемого способа позволяет сократить время проведения анализа в 6-9 раз и повысить точность определения ТБФ в присутствии других органических соединений Зд в 3-16 раз по сравнению с известным способом.

формула изобретения

35

Способ определения фосфорорганических соединений путем окисления

40

анализируемой пробы при нагревании, введения восстановителя и молибдата аммония с последующим фотометрирова- нием окрашенного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа и сокра™ щения времени определения, окисление ведут об«% водным раствором серной кислоты и 0,006-0,03 М раство- ром бихромата калия, взятом в количестве, не менее 1,1-кратном от стехиометрического по отношению к общему содержанию органических веществ.

Таблица 1

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения фосфорорганических соединений путем окисления анализируемой пробы 69-73 об.% водным раствором серной кислоты и 0,006-0,03 М раствором бихромата калия, взятым в количестве не менее 1,1-кратного от стехиометри- ческого по отношению к общему содержанию органических веществ, при кипячении в течение 10-15 мм, введения восстановителя и молибдата аммония с последующим фотометрированием окрашенного раствора. Время проведения определения 30 мин, относительная ошибка + 5%. 2 табл. в

Введено олеиновой кислоты 680 нкг. Введено синтанола ДТ-7 290 мкг, олеиновой кислоты 170 мкг.

Iv

Таблица 2