Способ количественного определения фурфурола и его производных Советский патент 1993 года по МПК G01N21/78 

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано цля количественного определения фур урола и его производных.

Известен способ количественного определения фурфурола путем фотометрирова- ния окрашенного раствора, полученного взаимодействием исследуемого видного раствора фурфурола с нагретой в течение 15 мин на водяной бане при 15°С смесью 1,0 г NaCjL 37,5 мл уксусной кислоты и 3,0 мл перегнанного анилина. При этом исследуемый раствор тоже должен быть нагрет до 15°0. Значение оптической плотности измеряют при 500-518 нм. По этой методике можно определять 5-40 мкг фурфурола в 5 мл и:следуемого раствора. Однако при анализе фурфурола с помощью данного способа выявлены следующие недостатки: длительность проведения анализа (около 2 ч), е го трудоемкость, невысокая чувствительность и точность определения.

Наиболее близким техническим решением является способ определения фурфурола. основанный на его реакции с 2,4-динитрофенилгидрээином: 10 мл исследуемого раствора смешивают с 10 мл 0,1 %- ного раствора 2,4-динитрофенилгидразина в этиловом спирте, добавляют 5 мл гексана, 1 каплю концентрированной HCI и оставляют нз 1 ч при 50°С, затем вводят 15 мл метилового спирта и 10 мл 1 %-ного раствора ЫаНСОз. Продукт реакции несколько раз экстрагируют гексаном (порциями по 10-15 мл), объединенные экстракты .доводят до 100 мл гексаном и фотометрируют при 340 нм по отношению к гексану. В качестве экс- трагента можно использовать также хлороформ (А 388 нм). .Этот способ отличает низкая специфичность определения, а также высокий определяемый минимум (30 мкг). Характеристики данного способа представлены в табл. 1.

Целью изобретения является повышение чувствительности количественного определения фурфурола и его производных.

Поставленная цель достигается тем, что анализируемая проба обрабатывается раствором 3-а, у-дикарбоксипропилроданина в этиловом спирте с последующим фотометрированием полученного окрашенного раствора. Обработку ведут в щелочной среде. В

ел

XI

ю

Сл

со

4 О

качестве раствора сравнения используют раствор холостого опыта.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что &КГ являемый способ отличается от известного применения в качестве химического реагента 3-а, у-дикарбоксипропйлродамина в щё- лочной среде и измерением оптической плотности в видимой части спектра; ;

Способ осуществляется следующим образом. :: --: : - :-:: /: - :Л( --:/ :

Пример 1. Спектрофотометрическое определение фурфурола. :;.

Построение калибровочного графика.

В мерные колбы на 25 мл вносят 0,1 i 0,2; 0.3; 0,4; 0,5 мл стандартного водного раствора фурфурола, содержащего 100 мкг фурфурола в 1,0 мл, доводят объёмы до 21 мл дистиллированной водой, прибавляют 2,0 мл 0,5%-ного раствора 3-а, у-дикарбоксип- рЬпиЛроданина в 95%-ном этиловом спирте, 0,3 мл t н. раствора МаОН. Через 1-4 мин прибавляют 0,8 мл 1н. раствора HCIQ4 и доводят общие объемы полученных растворов дистиллированной водой до метки. f ща- тельно перемешивают и измеряют оптическую плотность полученных окрашенных растворов с помощью спектрофотометра СФ-46 при А « 430 им в кювете с толщиной рабочего слоя 10.0мм. В качестве раствора сравнения используют раствор холостого опыта v ;, ; ;

Зависимость свётопоглощенйя полученных окрашенных растворов от количества фурфурола, взятого на выпОлйение реакции, представлена в табл. 2. Светопог- лощение окрашенных растворез подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера в пределах концентраций от 10 до 50 мкг фурфурола в 25 мл конечного фотометрируемого раство- P V - - v .:;-----:;:;;--/; :;-; :;.;:--vv.,::

Данные зависимости светопоглощения окрашенных растворов от количества фурфурола, взятого на выполнение реакции, использованы для расчета параметров уравнения прямой, соответствующей прямолинейному участку калибровочного графика, имеющего общий вид: D e.kx ±в; где р - оптическая Плотность, ; ;

к - коэффициент пропорциональности, который равен тангенсу угла наклона калиб- ровочнбго графика к оси абсцисс;

х - содержание п репарата в анализируемой пробе (мкг); ,;;:;:

в - константа, указывающая, в каком месте прямая пересекает ось ординат. - С учетом рассчитанных параметров к и в уравнение прямой, соответствующей прямолинейному участку калибровочного графика для спектрофотометрического определения фурфурола, имеет вид:

D 0,014х +0,027.

Данные, полученные при построении калибровочного графика для спектрофотометрического определения фурфурола, использованы для расчета удельного Ё1см и

молярного Ј1смШ коэффициентов свето- поглощения определяемого раствора, образующегося При взаимодействии фурфурола с 3- ог,у-дикарбоксипропилроданином (см.

ТабЛ. 1). -i- , .:.. : : -: - -

Спектрофотометрическое определение

фурфурола в субстанции.

Точную навеску анализируемого фурфурола (около 0,01 г) количественно переносят в мерную колбу на 100 мл, растворяют в дистиллированной воде и общий объем раствора в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой. После тщательного перемешивания определенный объем полученного раствора вносят в мерную колбу на 25 мл, доводят его до 21 мл дистИллированной водой, добавляют 2,0 мл 0,5%-ного раствора 3-а,у-дикарбоксипро пилроданина в 95%-ном этиловом спирте, 0.3 мл 1 н. раствора NaOH. Через 1-4 мин прибавляют 0.8 Мл 1 н. раствора НСЮ4 и доводят общий

объем полученного раствора дистиллированной водой до метки. Содержимое колбы тщательно перемешивают и измеряют оптическую плотность полученного окрашенно- го раствора с помощью спектрофотометра

СФ-46 при А 430 нм в кювете с толщиной

рабочего слоя 10,0 мм.В качестве раствора

сравнения испбльзуют раствор холостого

опыта. - .-.Лг .--.. :-,.. . ....

Расчет содержания фурфурола в пробах

производят по предварительно построенному калибровочному графику или по уравнению прямой, соответствующей прямолинейному участку калибровочного графика.V

Результаты количественного спектрофотометрического определения субстанций фурфурола, рассчитанные по уравнению калибровочного графика, представлены в табл. 3. Из данных табл. 3 следует, что содержание фурфурола в субстанции с помощью данного способа можно определять с относительной ошибкой А - ± 1,22%. Пример 2. Спектрофотометрическое

определение 5-нитрофурфурола.

1. Построение калибровочного графика. В мерные колбы на 25 мл вносят 0.1; 0,5: 1,0; 1.5; 2,0 мл стандартного водного раствора 5-нитрофурфурола, содержащего 100 мкг 5-нитрофурфурола в 1,0 мл, доводят объемы до 5.0 мл дистиллированной водой, прибав

ляют 13,0 мл 1 %-ного раствора 3-а, р- боксипропйлрода нина в 95%-ном этиловом спирте, 5,0 мл 1н. раствора KfaOH и через 5 м IN рбщйе объему полученных растворов д( jводят дйстиялированной водой до метки. 5 П зеле тщательнЬ р перемешивания изме- р:нот оптическую плотность полученных окрашенных:pact.во.ровс помощью спектрофотометра СФ-46 при 1 540 нм в кювете с голщиной рабочего слоя 10,0 MIM. В каче- 10 стве раствора сравнения используют рас- ТЕОР холостого опыта.- Зависимость св.етопоглоЩения полученных окрашенных растворов от количекюв те с.толщйной рабочего, слоя 10,0 мм. В качестве р аствора с ав/й е. ния ибполъзуют

раствор x6V6cforoli:c ntiVa: , V tV P/ Расчет содержания 5-нитрофурфурола в пробах производят по предварительно построенному калибровочному графику или по уравнению прямой, соответствующей пря- мол инёйнрму участку калибровочногб Графика. .- -V-;/ ; ;;;;: У 0:, v --V: XV.: V :

Результаты количественного сг1ектР0Ф° томётрйческ6гб: оп рёдёлёнйя;гго(5о шка 5-нйт- рофурфурола, рассчитанные по уравнению калибровочного трафика, представлены в табл. 5. Из данных табл. 5 следует, что с пост ва 5-нитрофурфурола, взятого на 15 мощью данного спбсоба можно определять

выполнение реакции, представлена в табл. 4. Светрпоглощение окрашенных растворе в подчиняется закону Бугера-Ламберта- Б( ра в пределах концентраций от 10 до 200 м| г 5-нитрофурфурола в 25 мл конечного фс томётрируемого раствора. - : ; i: Данные зависимости свётопоглощения окрашенных растворов от количества 5-нитрофурфурола, взятого на выполнение реаксодержание 5-нитрофурфурола в порошкё с относительной ошибкой А +1,16%.

П р и м ё р 3, Спектрофотометричёское определение 5-нитрофурфуролдиацетата. 20 Построение калибровочноготрафика. у :Ч В мерные колбы на 25мл внрсят1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 мл стандартного водного раствора 5-нитрЬфурфуролдйацетата, содержащего 100 мкг 5-нитрофурфуролдиацетата в 1,0

Ц1/и, использованы для расчета параметров 25 мл, доводят объемы до 5,0 мл дистиллиро- урэвнения прямой, соответствующей пря- ванной водой, прибавляют 6,0 мл 1%-но.го мс линейному участку калибровочного гра- раствора 3-а,у-дикарбоксипропилроданина фи ка. Оно имеет вид: . , в 95%-ном этиловом спирте, 4,0мл 95%-но- г :.; р 0,04х + 0,087, ; /v Данные, полученные при построении ка:1ибровочноготрафика для спектрофото- мегрического определения 5-нитрофурфу30

го этилового спирта, 5,0 мл 1н. раствора NaOH и доводят дистиллированной водой до метки. После тщательного перемешйва- : ния измеряют Ьггшч бсХую плотносТь полученных окрашённых растворов с помощью -спектрофотометра СФ-46 при А 540 нм в

ро ia, использованы для расчета удельного

имолярного Ј1см коэффициентов .св((то поглощения бпрёделяёмого раствора,

зазующегося при взаимодействии 5-нит- (урфурола с 3-а, у-дикарбоксипропилрооб

.РО-... ... .

данином (см. табл. 1).

Спектрофотометричёское определение поЬошка 5-нитрофурфурола.: Точную навеску анэлизируемого порошка 5-нитрофурфурола (около 0,01 г) ко- л ёственно переносят в мерную колбу на 10(1 мл, растворяют в дистиллированной вого этилового спирта, 5,0 мл 1н. раствора NaOH и доводят дистиллированной водой до метки. После тщательного перемешйва- : ния измеряют Ьггшч бсХую плотносТь полученных окрашённых растворов с помощью -спектрофотометра СФ-46 при А 540 нм в

35 кювете с толщиной рабочего слоя 10,0 мм. В качестве раствора сравнений йсгтоЛьзуют раствор холостого опыта. - . Зависимость свето пбглрщения полученных окрашенных растворов от количе40 ства 5-нитрофурфуролдиацетата, взятого на выполнение реакции, представлена в табл. б. Светопоглрщение окрашенных растворов подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера

...в пределах концентраций от 100 до 400 мкг

ЧЛ , I U (tl| WriUV/А Г Г

де л общий объем раствора в мерной колбе45 5-нитрофурфуролдиацетата в 25 мл конечдо одят до метки дистиллированной водой.ного Фотрметрируемого раствора.

После тщательного перемешивания опре-Данные зависимости свётопоглощения

дег енный объем полученного раствора вно-окрашенных растворов от количества 5-нит-.

сят в мерную колбу на 25 мл, доводят его до РОФУРФУРОлдиацетата, взятого на выполне5 мп дистиллированной водой, прибавляют50 ние Реакции, использованы для расчета

13,0 мл 1 %-ного раствора 3-а,у-дикарбок-..параметров уравнения прямой, соответстсиг ропилроданина в 95%-ном этиловом спирте. 5.0 мл 1 н. раствора NaOH и через 5 ми общий объем полученного раствора доводят до метки дистиллированной водой. После тщательного перемешивания изме- ряк т оптическую плотность полученных ок- рапенных растворов с помощью спе строфотометра СФ-46 при А 540 нм в

вующей прямолинейному участку калибровочного графика. Оно имеет вид: D 0,002х + 0,006.

55 Данные, полученные при построении калибровочного графика для спектрофото- метрического определения 5-нитрофурфу- ролдиацетата, использованы для расчета

удельного EicM1 и молярного ЈICM 1M коэфкюв те с.толщйной рабочего, слоя 10,0 мм. В качестве р аствора с ав/й е. ния ибполъзуют

раствор x6V6cforoli:c ntiVa: , V tV P/ Расчет содержания 5-нитрофурфурола в пробах производят по предварительно построенному калибровочному графику или по уравнению прямой, соответствующей пря- мол инёйнрму участку калибровочногб Графика. .- -V-;/ ; ;;;;: У 0:, v --V: XV.: V :

Результаты количественного сг1ектР0Ф° томётрйческ6гб: оп рёдёлёнйя;гго(5о шка 5-нйт- рофурфурола, рассчитанные по уравнению калибровочного трафика, представлены в табл. 5. Из данных табл. 5 следует, что с помощью данного спбсоба можно определять

содержание 5-нитрофурфурола в порошкё с относительной ошибкой А +1,16%.

П р и м ё р 3, Спектрофотометричёское определение 5-нитрофурфуролдиацетата. Построение калибровочноготрафика. :Ч В мерные колбы на 25мл внрсят1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 мл стандартного водного раствора 5-нитрЬфурфуролдйацетата, содержащего 100 мкг 5-нитрофурфуролдиацетата в 1,0

мл, доводят объемы до 5,0 мл дистиллиро- ванной водой, прибавляют 6,0 мл 1%-но.го раствора 3-а,у-дикарбоксипропилроданина в 95%-ном этиловом спирте, 4,0мл 95%-но-

го этилового спирта, 5,0 мл 1н. раствора NaOH и доводят дистиллированной водой до метки. После тщательного перемешйва- ния измеряют Ьггшч бсХую плотносТь полученных окрашённых растворов с помощью -спектрофотометра СФ-46 при А 540 нм в

кювете с толщиной рабочего слоя 10,0 мм. В качестве раствора сравнений йсгтоЛьзуют раствор холостого опыта. . Зависимость свето пбглрщения полученных окрашенных растворов от количества 5-нитрофурфуролдиацетата, взятого на выполнение реакции, представлена в табл. б. Светопоглрщение окрашенных растворов подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера

..параметров уравнения прямой, соответствующей прямолинейному участку калибровочного графика. Оно имеет вид: D 0,002х + 0,006.

55 Данные, полученные при построении калибровочного графика для спектрофото- метрического определения 5-нитрофурфу- ролдиацетата, использованы для расчета

удельного EicM1 и молярного ЈICM 1M коэффици нтов с ветбпрглрщения окрашенного раствора, образующегося при взаимодействий 5-нйтро |)урфуролдиацетата с 3-а, у-ди- ;карбоксиг1ропйлроданином (см. табл. 1).

СиектрофотоМетрйчёско определение порошка 5-иитрофурфуролдиацётата. : Точную навеску анализируемого по- :р6шка 5-нитрофурфуролдиацетата (около 0,01 г) количественно переносит в мерную колбу на 100 м, растворяют в дистиллиро- ванной воде и общий объем раствора в мер- н ой кол бе доводят дистилл и рова иной водой до метки. После тщательного перемешивания определенныи объем полученного рас- твора вносят в мерную колбу на 25 мл, доводят его до 5,0 мл дистиллированной водой, прибавляют 6,0 мл 1 %-нбго раствора 3-а, у-дикарбоксипропилроданина в 95%- нрм этиловом спирте, 4,0 мл 95%-ного этилового спирта. 5,0 мл 1 н. раствора NaOH и доводят до 25 мл дистиллированной водой.

Послетщательного перемешивания измеряют о птическу ю п л отность прлуче н н ых окрашенных растворов с помощью спектрофотометра СФ-46 при А 540 нм в к овёте с толщиной |эабочёго слоя 10,0 мм, В качестве раствора сравнения используют раствор холостого опьгга.

Насчет содержания 5-нитрофурфуролдиацетата в пробах производят по предварительно построенному калибровочному графику или по уравнению прямой, соответствующей прямолинейному участку калиб- рЬвючКого графика.)

Результаты количественного спектро- фотометрического определения порошка 5- нитрофурфуролдиацетата, рассчитанные по уравнению калибровочного графика, представлены в табл. 7. Из данных табл. 7 следует, что с помощью данного способа можно определять содержание 5-нитрофур- фуролдиацетата в порошке с относительной ошибкой А +1,16%.:

Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают спиртовым раствором 3-карбоксипропи лроданина в щелочной среде с последующим фотометрированием полученного раствора. 7 табл.

Ф 6 р мула и з об р ет е ни я Способ количественного определения фурфурола и его производных путем обработки анализируемой пробы реагентом с последующим фотометрированием раствора.

Сравнительная характеристика предлагаемого и известного методов.

от ли ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения чувствительности определения, в качестве реагента используют раствор 3 карбоксипропилроданина и обработку ведут в щелочной среде.

Таблица 1

Зависимость свётопоглбщёния полученных окрашенных .;;раствор6в pt количества фурфурола, взятого на ; ; выполнение реакций

Резу

езультаты определения фурфурола в субстанции предлагаемым методом

растворов от количества 5-Нитрофурфурола, взятого Щ , : i на выполнение реакции

1793340

10 /Таблица 2

Таблица 3

Таблица 5 Результаты определения 5-нитрофурфурола в порошке предлагаемым методом

Таблица 6

Зависимость светопоглощения полученных окрашенных

растворов от количества 5-нитрофурфуролдиацетата,

взятого на выполнение реакции

Результаты определения 5-нитрофурфуролдиацетата в порошке предложенным методом

Таблица 7