Способ определения содержания связанных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных веществах Советский патент 1992 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам определения связанных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных веществах (АПАВ) на основе алкилсульфатов, ал- килсульфонатов, алкиларилсульфонатов, биснафталинсульфонатов и в бианкерных поверхностно-активных веществах олиго- мерного типа, применяющихся в качестве основы синтетических моющих средств, смачивателей, замасливателей, эмульгаторов.

Известен способ определения содержания связанных сульфогрупп в препаратах АПАВ, основанный на способности АПАВ при рН 3,0 образовывать комплексную соль с солянокислым п-толуидином, которая плохо растворима в воде, но хорошо растворима в диэтиловом эфире, четыреххлористом углероде. Этими растворителями ее экстрагируют, разделяют фазы и оттитровывают органический слой гидроксидом натрия в присутствии ортокрезолового красного.

Недостатком способа являются сложность и длительность определения, связанные с применением операции экстракции и фильтрования (среднее время единичного определения составляет 30 мин), необходимость использования токсичного органического растворителя.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ огределения содержания связанных сульфогрупп в АПАВ, основанный на способности катионного ЛАВ, который используют в качестве тит- ранта, в щелочных растворах (нужное значение рН создается добавкой нескольких миллилитров раствора соды) образовывать с кислотным индикатором - бромфеноло

4 СЛ

О

о сл

вым синим легко экстра ируе(чое и окрашенное соединение. В качестве органического растворителя используют дихлорэтан. Появление голубой окраски слоя дихлорэтана в процессе титрования свидетельствует о достижении точки эквивалентности.

Недостатком способа являются сложность и длительность определения, связанные с применением операции экстракции (титрование проводится в присутствии фазы органического растворителя), необходимостью остановки определения после добавления каждой порции титранта для взбалтывания смеси, ее расслоения на фазы и оценки окраски слоя органического растворителя (среднее время единичного определения составляет 5-мин), а также необходимость использования весьма токсичного органического растворителя - дихлорэтана.

Целью изобретения являются упрощение способа, уменьшение времени определения и улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается описываемым способом определения содержания связанных сульфогрупп, который согласно изобретению состоит в растворении анализируемой пробы в дистиллированной воде, титровании аликвоты полученного раствора цетилпиридинийхлоридом (ЦПХ) в присутствии в качестве индикатора смеси тимолового синего (ТС) и алкилфенолполигликолевого эфира ОП-10 в массовом соотношении 1 :(500- 1000) при рН 9,4-10,0.

Отличительный признак способа состоит в титровании аликвоты полученного раствора цетилпиридинийхлоридом в присутствии в качестве индикатора смеси тимолового синего и ОП-10 в массовом соотношении 1 :(500-1000) при рН 9,4-10,0.

П р и м е р 1. Навеску анионоактивного вещества 0,3-0,5 г, отвешенную с точностью до 0,001 г, растворяют в 1 л дистиллированной воды. Отбирают 5 мл раствора в коническую колбу на 50 мл и добавляют 5 мл глицинового буферного раствора с рН 9,5, 1,0 мл Б 10 3%-ного водного раствора тимолового синего (готовят по известной методике), 2,5 мл 1%-ного водного раствора

ОП-10 С8-юН17-21СбН40(С2Н40). ДОВОДЯТ

раствор до 20 мл дистиллированной водой и титруют 2 раствором цетилпи- ридинийхлорида. Исходный раствор имеет голубовато-зеленую окраску, которая по мере прибавления раствора титранта переходит в желтую, а затем в голубую. Титрование продолжают до появления устойчивой голубой окраски. В аналогичных условиях титруют холостую пробу. Содержание связанных

сульфогрупп в АПАВ рассчитывают по формуле

Х(%)МТ VT 1600)р,

где NT- концентрация раствора цетилпири- динийхлорида (М); VT - объем раствора хлорида цетилпиридиния, пошедший на титрование (мл); р - навеска анионоактивного препарата (г); 1600 - суммарный расчетный коэффициент.

Результаты количественного определения содержания связанных сульфогрупп в высокочистых анионоактивных препаратах

приведены в табл.1.

Представленные в табл.1 данные показывают, что возможно проводить определение содержания связанных сульфогрупп в АПАВ описываемым способом с относительной погрешностью 0,3-0.9%. Неорганические сульфаты не влияют на результаты определения.

Примеры 2-8. Данные, представленные в табл. 1, пример 1, показывают возможность определения содержания сульфогрупп в АПАВ описываемым способом при рН 9,5. В табл. 2 приведены резуль- таты определения при других значениях рН. Выполнение определения содержания связанных-сульфогрупп в препарате ДДСН проводят по примеру 1 с использованием соответствующих глициновых буферных растворов (готовят по известной методике). Навеску додецилсульфата натрия 0,3-0,5 г

растворяют, как указано в примере 1, отбирают 5 мл раствора в коническую колбу на 50 мл и добавляют все компоненты, как в примере 1, кроме буферного раствора с рН 9,5, вместо которого вводили 5 мл буферного раствора с рН 9,0; 9,2; 9,4; 9,6; 9,8; 10,0; 10,2 соответственно, Доводят растворы до 20 мл дистиллированной водой и титруют 2 10 М раствором цетилпиридинийхло- рида (ЦПХ), как в примере 1. Результаты

5 определения представлены в табл. 2.

Таким образом, результаты, представленные в таблице 2 показывают, что определение содержания связанных сульфогрупп в АПАВ описываемым способом возможно в

0 интервале рН 9,4-10,0 (примеры 1, 4-7). При рН меньше 9,4 (примеры 2,3) и больше 10,0 (пример 8) отсутствует цветовой переход в точке эквивалентности, что обуславливает принципиальную невозможность выполне5 ния определения а этих условиях.

Примеры 9-11. В табл. 1,2 представлены результаты определения содержания связанных сульфогрупп описываемым способом в присутствии ОП-10. В таблице 3

приведены результаты определения содержания сульфогрупп в отсутствие добавки ОП-10. Определение выполняют по примеру 1 с соответствующим изменением.

Навеску анионоактивного вещества 0,3- 0,5 г растворяют, как указано в примере 1, отбирают 5 мл в коническую колбу на 50 мл и добавляют все компоненты, как в примере 1, кроме раствора ОП-10. Доводят растворы до 20 мл дистиллированной водой и титруют их 2 10 М раствором ЦПХ, как в примере 1.

Таким образом, определение содержания связанных сульфогрупп заявляемым способом в отсутствие ОП-10 не приводит к достижению цели изоБре1енил. В отсутствие ОП-10 титрование принципиально невозможноиз-заотсутствиясоответствующего цветового перехода в точке эквивалентности.

Примеры 12-14. Данные, представленные в табл. 1,2, примеры 1,4-7 показывают возможность определения содержания связанных сульфогрупп в АПАВ описываемым способом при соотношении ТС:ОП-Ю 1:500. В табл. А приведены результаты определения и при других значениях соотношения ТС:ОП-10. Определение содержания связанных сульфогрупп в препарате ДДСН выполняют по примеру 1 с использованием постоянной концентрации ТС и переменной концентрации ОП-10.

Навеску додецилсульфата натрия растворяют, как указано в примере 1, отбирают 5 мл раствора в коническую колбу на 50 мл и добавляют все компоненты, как в примере 1, кроме 2,5 мл 1%-иого раствора ОП-10, вместо которого вводят 1,25 мл; 1.50 мл; 1,75 мл; 2,00 мл; 2,25 мл; 3,75 мл; 5,00 мл; 6,25 мл; 6,50 мл; 6,75 мл; 7,00 мл; 7,2.5 мл; 7,50 мл 1 %-ного водного раствора ОП-10 соответственно. Доводят растворы до 20 мл дистиллированной водой и титруют их 2 М раствором ЦПХ, как в примере 1.

Таким образом, данные, представлен- ные в табл.4, показывают, что определение содержания связанных сульфогрупп в АПАВ описываемым способом возможно при соотношении ТС;ОП-10 1 (500-1000) (примеры 1, 17, 18). Так. при значении ТС.ОП-10 менее 1:500 (примеры 12-16) имеет место образование осадков ассоциатов АПАВ - титрант, что обуславливает принципиальную невозможность определения (примеры 12,13) либо неприемлемо высокое значение относительной погрешности (примеры 14-16). При значении соотношения ТС:ОП-10 1:1250 (пример 19) и выше (примеры 20,21) также наблюдается неприемлемо высокая относительная погрешность определения, что вызывается ухудшением надежности фиксации точки эквивалентности. Дальнейшее повышение относительного содержания ОП-10 (примеры 22-24) приводит к практически полному исчезновению соответствующего цветового перехода в точке эквивалентности, что обуславливав принципиальную невозможность титрования.

Таким образом, использование описываемого способа определения содержания связанных сульфогрупп в АПАВ упрощает способ и повышает его зкспрессность (время единичного определения 1 мин вместо 5 мин по известному способу), не используется операция экстракции, улучшаются условия труда при проведении массовых определений (не применяется токсичный органический растворитель - дихлорэтан Относительная ошибка составляет 0,4- 0,5%.

Формула изобретения Способ определения содержания связанных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных веществах путем растворения анализируемой пробы в дистиллированной воде, титрования аликвоты полученного раствора титрантом в присутствие индикатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени определения, улучшения условий труда и упрощения способа, в качестве титранта берут цетилпиридинийхлорид и в качестве индикатора - смесь тимолового синего и алкил- фенолпояигликолевого эфира ОП-10 в массовом соотношении 1 -(500-1000) и титрование оедут при рН 9,4-10,0

Таблица 1

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения содержания связанных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных веществах. Цель - упрощение способа, уменьшение времени определения и улучшение условий труда. Анализируемую пробу растворяют в дистиллированной воде, аликвоту раствора титруют цетилпиридинийхлори- дом в присутствии смеси тимолового синего и алкилфенолполигликолевого эфира ОП-10 в массовом соотношении 1:(500-1000) при рН 9,4-10,0. Ошибка определения 0,5% время анализа 1 мин 4 табл сл

Результаты определения содержания связанных сульфогрупп в высокочистых препаратах анионных ПАВ.

Результаты определения содержания связанных сульфогрупп в додецилсульфате натрия при различных значениях рН.

Таблица 2

Результаты определения содержания связанных сульфогрупп в препаратах анионных ПАВ в отсутствие ОП-10.

Таблица

Результаты определения содержания связанных сульфогрупп в додецилсульфате натрия при различных значениях соотношения концентраций тимолового синего и ОП-10

Таблица 3