Способ определения 1,2-нафтохинона Советский патент 1992 года по МПК G01N21/78 

Изобретение относится к органическому анализу, в частности к способам определения 1,2-нафтохинона, и может быть использовано при химическом контроле сточных вод предприятий лакокрасочной промышленности и проверке полноты синтеза красителей при использовании в качестве промежуточного продукта 1,2-нафтохинона.

Известен способ иодометрического определения 1,2-нафтохинона, заключающийся в прибавлении к спиртовому раствору нафтохинона свежеприготовленного 10%- ного раствора иодида калия, охлажденной смеси равных объемов соляной кислоты (конц.) и 95%-ного спирта и титровании выделившегося иода раствором тиосульфата натрия. Предел обнаружения i- афтохмиона равен 0,01 г.

Способ простой, экспрессный, однако имеет малую чувствительность.

Известен способ определения 1,2-нафтохинона с помощью аскорбиновой кислоты, заключающийся в восстановлении 1,2-нафтохинона аскорбиновой кислотой. К раствору нафтохинона добавляют 20 мл 3%- ного раствора метафосфорной кислоты и медленно по каплям титруют раствором аскорбиновой кислоты концентрации 1 ммоль/100 мл до появления оранжевой окраски. Предел обнаружения нафтохинона равен 0,003 г.

Способ простой, экспрессный, однако недостаточно чувствителен,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения хин о нов 2,4-динитрофенилгидразином, Раствор хинона обрабатывают раствором 2,4-динитрофенилгидразина в 2 н, соляной кислоте при 70-75° С, затем этиловым спиртом -л и фотометрируют при 635 нм

«зшА

ГО

оо

Предложенным способом можно определить до 500 мкг хинона. Предел обнаружения равен 40 мкг для бензохинона и 100 мкг для нафтохинона.

Способ экспрессный, точный, однако имеет недостаточную чувствительность.

Цель изобретения - повышение чувствительности определения, 4 Поставленная цель достигаеся обработкой анализируемого раствора органически реагентом - 4-фенилтиосемикарбазидом м спектрофотометрированием полученной смеси.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются применение в качествеорганического реагента 4-феиил7иосемикарбазида при молярном отношении нафгохинопа к фенилтиосеми карбэзиду о 1:10 до 1:1000 и проведение Определения при pi I 9-10.

В основу способа определения 1,2-наф- тохинона и его производных положена реакция конденсации 1,2-нафтохимона с 4-фенилтиоссмикарбазодом; О

.0 -s

-i-H2N NH-C

-

МНРН S

NHPh

+ н,о

где X - Н; SOaNa; 50зК; 50зМ1Н4

В лабораторных условиях определение 1,2-нафтохинома проводят следующим образом.

. В мерную колбу емкостью 25 мл приливают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 10-100. мкг натриевой, калиевой или аммониевой соли 1,2-нафто- хинон-4-сульфокислоты или 15-130 мкг 1,2- нафтохиноиа. Добавляют одну каплю раствора соляной кислоты (1:2), 1 мл 0,01 моль/л спиртового раствора 4-фенилтиосе- микарбазида, дают раствору 5 мин постоять - до полного развития окраски, затем добавляю буферный раствор (рН 9-10), доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и спекрофотометрирук-г.

Предлагаемый способ позволяет увеличить чувствительность определения в 10 раз по сравнению с прототипом.

П р и м е р 1. Определение 1,2-нафтохи- нона по способу-прототипу.

Спиртовый раствор, содержащий 100- 500 мкг 1,2-нафтохинона, смешивают с 1 мл 0,25-иого раствора 2,4-динитрофенилгидра- зина в 2 н. соляной кислоте и нагревают 15

мин при 70-75°С. После охлаждения прибавляют 5 мл смеси равных объемов 95%- ного этиловогоспиртаи

концентрированного аммиака, разбавляют

этиловым спиртом до 50 мл и полученный синий раствор фотометрируют при 635 нм. Как видно из примера 1, способ определения 1,2-нафтохинона с 2,4-динитрофенил- гидразоном прост, надежен, однако требует

0 нагревания, применения ценного растворителя - этилового спирта и имеет недостаточную чувствительность.

П р и м е р 2. В мерную колбу емкостью 25 мл отбирают аликвотную часть анал.изиВ руемого раствора, содержащую 40 мкг 1,2- нафтохиное-4-сульфокислоы (натриевой соли), добавляют 1 каплю соляной кислоты (1:2), 1 мл 0,01 моль/л этанольного раствора 4-фенилтиосемикарбазида, смесь хорошо

0 перемешивают и оставляют на 5 мин при комнатной температуре до полного развития окраски (образуется фенилтиосемикар- базон 1,2-нафтохинон 4-сульфокислоты), затем добавляют 2 мл аммиачного буферно5 го раствора (рН 10) доводят до метки дистиллированнойводойиспектрофотометрируют при 530 нм в стеклянной кювете с толщиной слоя 3 см. Обнаружено 42 мкг.

0 Калиевую, аммониевую соли 1,2-нафто- хи Юн-4-сульфокислоты и 1,2-нафтохинои определяют по методике, приведенной в примере 2.

Оптимальные условия определения 1,25 нафтохинона и его производных приведены в табл, 1-4.

Как видно из данных табл, 1, предлагаемый способ позволяет определять натриевую, калиевую и аммониевую соли

0 1,2-нафтохинон-4-сульфокислоты, а также 1,2-нафтохинон с погрешностью определения не более 7%. Оптимальный интервал рН равен 9-10, При рН больше 10 и меньше 9 погрешность определения составляет 10%

5 и более (табл. 1).

Как видно из результатов табл. 2, для создания необходимой кислотности среды можно использовать любой буферный раствор с величиной рН 9-10, например амми0 ачный, смеси: гликоль-NaOH, бура-NaOH. При определении 1,2-нафтохинона и его производных с помощью фенилтиосемика- базида соляную кислоту используют в качестве катализатора.

5 Как видно из данных табл. 3, соляную кислоту можно заменить любой другой минеральной кислотой: серной , фосфорной, азотной и другими. Погрешность определения нафтохинона при добавлении различных кислот не превышает 5%.

Как видно из данных табл. 4, оптимальные величины молярного отношения 1,2- нафтохинона к фенмлтиосемикарбазиду находятся в интервале от 1:10 до 1: 1000. При молярном отношении 1,2-нафтохинона к фенилтиосемикарбэзиду меньше 1:10 и больше 1:1000 погрешность определения составляет 9% и более.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять 1,2-нафтохинон в интервале 15-130 мкг на 25 мл конечного объекта, а также натриевую, калиевую и аммониевую соли 1,2-нафтохинон-4-суль- фокислоты - 10-100 мкг на 25 мл конечного объема.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность определения 1,2-нафтохинона и его производных в 10 раз.

Формула изобретения

Способ определения 1,2-нафтохинона, включающий обработку анализируемой пробы раствором органического реагента, отличающийся тем, что, с целью

повышения чувствительности определения, анализируемую пробу обрабатывают 4-фе- нилтиосемикарбазидом при молярном отношении нафтохинона к фенилтиосеми- карбаЗиду 1:10-1000 в присутствии минеральной кислоты при рН 9-10.

Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают- 4-фениптиосеми1 ар- базидом при полярном соотношении нафто- хинона и фенилтиосемикарбазида 1 :(10-1000) в присутствии минеральной кислоты при рН 9-10. 4 табл.

Таблица 1

Результаты определения 1,2-нафтохинона и его производных при различной кислотности среды ( при молярном отношении нафтохинона к фенилтогемикарбазиду 1:100).

Таблица 2

Результаты определения 1,2-нафтохиноч 4-сульфокисло-ты в присутствии различных буферных растворов

Таблица 3

Результаты определения 1,2-наф10хинон-4 сульфокислоты в присутствии различных минергльных кислот

Таблица 4

Результаты определения иафтохиноиа при различном молярном отношении нафтохинона

к фенилтиосемикарбазилу(рН раствора - 9,5)

Продолжение табл.4