СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ НАДКИСЛОТ В ПРИСУТСТВИИ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА Советский патент 1969 года по МПК G01N21/78 

1

Изобретение относится к области количественного анализа органических надкислот в присутствии значительных количеств перекиси водорода на основе получения окрашенных соединений.

Метод Пригоден для количественного определения различных органических надкислот (надмуравьиной, надуксусной, яадпроиионовой, динададипиновой и др.) в присутствии перекиси водорода в широком интервале концентраций (от 0,00001 до 99%).

Известно количественное определение органических надкислот в присутствии перекиси водорода методами 1косвенного химического определения их по разности между общим содержанием активного кислорода (методом йодометрии) и содержанием перекиси водорода (методом перманганатометрии).

Однако метод йодометрии-иерманганатометрии непригоден для определения малых 1соличесгв надкислот в присутствии значительных количеств перекиси водорода; чувствительность метода сравнительно невысока: 0,05- 0,1% при примерно разных концентрациях перекиси водорода.

Ири титровании перманганатом калия перекиси водорода восстановленные ионы окисляются надкислотой до ионов марганца более ВЫСОКОЙ валентности, что в значительной степени снижает точность определения

перекиси водорода, а следовательно, и надкнслот. Метод не может быть применен для определения таких надкислот, как иадмуравьиная, моно- и динадщавелевая и других, вследствие того, что такие надкислоты образуют продукты, легко окисляющиеся перманганатом. Метод непригоден для определения «адкислот В присутствии различных легкс окисляющихся органических и неоргаршчески.х

веществ.

Для повышения специфичности процесса предлагается к анализируемому веществу прибавлять буферный раствор пропионовой кислоты, раствор бенЗидина, образовавшийся

п-диаминоазо|бифенил экстрагировать органическим растворителем, например бензолом, с последующим жолориметрированием полученного экстракта.

В качестве буферного раствора используют 0,2 :Н. раствор пропионовой кислоты с рН 0,5- 6,0.

Предлагаемый способ основан на способности органических надкислот при рН 5-6

быстро (4-6 мин) ОКИСЛЯТЬ беизидин с образованием л-диаминоазобифенила, окращеиного в желто-оранжевый цвет. Определяют количество надкислоты колориметрированием толуольных (ксилольных, бензольных и др.)

Метод позволяет определять надкислоты в концентрации от 2 моль/л и ВЫше в присутствии 20.000-кратного избытка пере1киси водорода.

Методика определения.

Для приготовления раствора бензидина 0,921 г (0,005 моль) бензидина ХЧ или ЧДА растворяют в 100 мл 0,1 н. раствора НС1, фильтруют и хранят в посуде из темного стекла.

Для получения буферного раствора к 0,2 н. раствору нропионовой кислоты доба-вляют раствор едкого кали до рН 5,8-6,0 (нотенциометрически).

Построение калибровочных кривых.

Надкислоту, например надуксусную, не содержащую перекиси водорода, разбавляют дистиллированной водой в мерной колбе в 50-100 раз и проверяют ее концентрацию (йодометрнчески). В ряд мерных «олб вводят аликвотные количества -разбавленной надкислоты так, чтобы iB результате получились растворы с возрастающей концентрацией .надкислоты от 1 до 1 моль/л. В пробирки с притертыми пробками вводят по 5 мл полученных растворов надкислоты, по 1 мл раствора бензидива и по 5 мл буферного раствора. Реакционную смесь выдерживают в течение 10-15 мин ири комнатной температуре. Затем в пробирки прибавляют точно по 5,0 мл толуола, закрывают их пробками и энергично встряхивают в течение 0,5-i мин. После разделения слоев верхний (толуолный) слой колориметрируют.

Раствор сравнения готовят аналогично, но вместо 5 мл раствора надкислоты прибавляют 5 мл дистиллированной воды.

Калибровочные кривые имеют прямолинейный вид и подчиняются закону ЛамбертаБера.

Концентрацию надкислоты в растворе определяют следующим образом. Анализируемый раствор надкислоты разбавляют в мерных колбах в пределах, ограниченных калибровочной кривой. Подготовка анализируемых растворов к колориметрированию и колориметрирование проводятся аналогично выщеописанному. Концентрацию надкислоты рассчитывают по формуле

аЬ

С

IT

тде С-концентрация определяемого раствора, моль/л;

а - концентрация колориметрируемого раствора надкислоты, найденная но калибровочному графику моль/л; b - степень разбавления «адкислоты; Я - навеска надкислоты, в г. Пример 1. Построение калибровочного графика и определение концентрации надуксусной кислоты.

держащую 99,5% действующего начала разбавляют дистиллированной водой и обрабатывают но методике определения. Колориметрируемые растворы выдерживают при комнатной температуре в течение 10-15 мин. После этого образовавщийся краситель экстрагируют толуолом. После отстаивания в течение 10- 15 мин верхний слой отделяют и колориметрируют на фотоэлектроколориметре ФЭК-2М (кювета 5 мм; светофильтр синий).

Пиже приведена зависимость оптической плотности окрашенного раствора от концентрации надуксусной кислоты.

Концентрация

Оптическая СНзСОООП, MOAbjA плотность

10-5

0,028

1 .

2. 10-5 0,057 10-5 0,085 10-5 0,112

410-50,141

6 0,166

7. 0,195 10-5

10-3

8. 0,222

9.

10--5 0,248 0,273 10-4

1.

Для определения концентрации надуисусной кислоты 0,0956 г анализируемой смеси разбавляют водой 1 :20000. Оптическая плотность D колориметрируемого раствора 0,075, что соответствует .концентрации надуксусной кислоты ;В нем 2,65 , т. е., концентрация надкислоты ванализируемой смеси:

2,65 . 10-5 . 2 . 10-4

5,52 молъ1л.

0,0956

или 41,9%.

Пример 2. Построение калибровочного графика и определение концентрации надпропионовой кислоты.

Надпропионовую кислоту, синтезированную по литературным данным, освобожденную от .перекиси водорода тройной перегонкой и содержащую 98,7% действующего начала, разбавляют дистиллированной водой и обрабатывают, ,как описано выше.

Ниже приведена зависимость оптической плотности окращенных растворов от концентрации надпропионовой кислоты (растворы КОлориметрируют на ФЭК-2М, кювета 5 мм, светофильтр синий).

Концентрация

Оптическая ПзСООООН, жоль/л плотность

0,025

1.

10-5 0,050

10-5 2 0,078 10-5

3 0,107 4 10-5 0,135 5

10-3 6- 7. 0;158

10-5 10-5 0,182 0,205 8- 9- 1 . 10-5 0,226 10-5 0,258 10-4

Для определения концентрации надоропионовой кислоты 0,0854 г анализируемой сме-си разбавляют дистиллированной водой 1 : 10.000. Оптическая плотность «олориметрируемого раствора пробы 0,205, что соответствует концентрации надпропионовой кислоты в растворе 7,92 моль/л, т. е. концентрация определяемого раствора

1 Q9 10

С 00854 2 МОЛЬ/Л,

ИЛИ 83,5%.

Таким образом, предлагаемый метод позволяет анализировать растворы органи чеоких надкислот в присутствии перекиси водорода в широком интервале концентраций надкиолот (от 0,00001 до 99%) при соответствующем разбавлении.

Кроме того, предложенный способ пригоден для анализа таких надкислот, -как надмуравьиная, ди- и мононадщавелевая и др., которые в присутствии перекиси водорода не могут быть проаналиЗираваны существующими методиками.

Этот метод можно использовать также и для косвенного определения 1перекиси водорода в смеси с надкислотой по разности между общим содержанием активного кислорода (йодометрически) и содержанием надкислоты (предлагаемым методом).

Предмет изобретения

1.Способ количественного определения органических надкислот в присутствии перекиси водорода, отличающийся тем, что, с целью повышения специфичности процесса, к анализируемому веществу прибавляют буферный раствор пропионовой кислоты, раствор бензидина, экстрагируют образовавшийся п-диаминоазобифенил органическим растворителем, например бензолом, с последующим колориметрированием полученного экстракта.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве буферного раствора используют 0,2 н. раствор пропионовой кислоты с рН 5,0- 6,0.