Способ количественного определения 2-меркаптобензтиазола Советский патент 1977 года по МПК G01N31/16 

:1

Изобретение относится к аналитической химии и физико-химическим методам анализа и может быть использовано для количественного определения 2-меркаптобензтиазола (2-МБТ) -эффективного ускорителя вулканизации, содержащегося в виде добавки в резинах и в виде примеси в других серусодержащих ускорителях.

Известен способ определения меркаптанов осаждением нитратом серебра меркаптидов серебра, который используется для потенциометрического анализа 1.

Однако этот метод недостаточно чувствителен и отличается определенной сложностью.

Известен также способ определения меркаптанов окислением йодом, в результате которого образуется дисульфид 2.

Однако этот способ приводит к получению неточных результатов и сложен ввиду необходимости соблюдать определенные условия реакции для предупреждения более глубокого окисления меркаптанов.

Известен способ олределения 2-меркаптобензтиазола, основанный на взаимодействии бензольного раствора вещества с раствором олеата кобальта с последующим фотометрированием полученного окрашенного соединения 3.

Этот способ также недостаточно точный, вследствие его неизбирательности: дибензатиазолилдисульфид и серусодержащие соединения, растворимые в бензоле, мещают определению.

Для повышения точности и избирательности способа по предлагаемому способу 2меркаптобензтиазол экстрагируют водным раствором щелочи, к экстракту добавляют

уксуснокислый раствор азотнокислого висмута и стабилизирующую смесь, содержащую желатину, пиридин и этанол, с последующим фотометрированием полученного окращенного соединения. Реакция комплексообразования заканчивается за 5 мин. Содержание 2-МБТ определяют по калибровочному графику зависимости оптической плотности фотометрируемого раствора от концентрации 2-МБТ и вычисляют по формуле.

Чувствительность определения 0,5 мг/мл экстракта, чго превышает чувствительность известного способа в -2 раза.

Определению 2-МБТ не мешают дибензтиазолилдисульфид и другие серусодержащие

компоненты в ускорителях.

Пример 1. Определение 2-МБТ в техническом продукте - дибензтиазолилдисульфиде (альтаксе). I г технического дибензтиазолилдисульфида растворяют в 50 мл хлороформа при слабом нагревании. 10 мл полученного раствора переносят в делительную воронку емкостью 50 мл, добавляют 10 мл 0,05 н. раствора едкого натра и перемешивают в течение 5 мин. Затем дают разделиться органическому и водному слоям, отбирают 1-4 мл полученного водно-щелочного экстракта в мерную колбу емкостью 25 мл, добавляют до 5 мл 0,05 н. раствора едкого натра, 2 мл стабилизирующей смеси (10 мл 1,5%-ного водного раствора желатины +5 мл пиридина + 7,5 мл этилового спирта) и 0,5 мл 4%-ного раствора В1(МОз)з-5Н2О в ледяной уксусной кислоте. Смесь перемешивают и доводят до 125 мл водой. Через 5 мин измеряют оптическую Плотность в кювете с толщиной поглощаемого слоя 5 мм на ФЭК56 со светофильтром № 4. Эталонным растворам служит смесь всех компонентов, кроме висмута. Содержание 2-МБТ (L%) вычисляют по формуле:

аХбОхЮО 5а

L:

- -,

1 OOOOXVXIOOO концентрация 2-МБТ, найденная по

графику, мг/25 мл.

Анализ искусственных смесей 2-МБТ и дибензтиазолилдисульфида (ДБТДС)

У - объем щелочного экстракта, взятый для определения, мл.

Допускается изменение состава стабилизирующей смеси в интервале: 1 объем 1,5%ного раствора желатины: (0,25н-0,5) объем пиридина: (0,,0) объем этилового спирта.

Чувствительность определения 0,5 мг/мл экстракта.

Пример 2. КЗг мелко нарезанной резины приливают 50 мл ацетона, кипятят с обратным холодильником в течение 1,5 ч. Экстракт сливают, резину ополаскивают 10 мл ацетона, которые присоединяют к экстракту.

Экстракцию повторяют еще два раза. Все экстракты и промывки объединяют и концентрируют отгонкой ацетона. Из остатка экстрагируют 2-меркаптобензтиазол водой при кипячении в течение 10 мин в три приема, приливая каждый раз по 7-8 мл кипящей дистиллированной воды. Горячий раствор фильтруют. Водный экстракт со-бирают в мерную колбу емкостью 25 мл и доводят до метки 1 н. раствором едкого натра,

5 мл полученного раствора отбирают в мерную колбу емкостью 25 мл и далее проводят

Таблица 1

Анализ искусственных смесей добавок в шинной промышленности

Тиурам Д образует оранжевый комплекс с олеатом кобальта, цвет которого накладывается на зеленый цвет кобальтового комплекса 2-МБТ (зеленая окраска в исследуедмой смеси переходит в желтую в течение 2-5 мин).

Таблица 2

Анализ технических образцов альтакса

Титрометрическими методами (йодометрическим и меркуриметрическим в этом образце определено 94,7% 2-МБТ.

операции аналогично примеру 1. Содержание 2-1МБТ (L%) в резине вычисляют по формуле

, аХ25х1000 5д 3000x5x1000 30

Сравнительная оценка предлагаемого и известного способов приведена в табл. 1-3.

Из табл. 1 видно, что по предлагаемому методу определяется 0,1% -10% 2-МБТ в альтаксе с ошибкой не более 8% относительных. По известному методу 0,1% 2-М.БТ в смеси не определяется, а примесь 0,5%-Ш% 2-МБТ определяется с недопустимо большой ошибкой.

Исходя из данных табл. 2 следует, что дифенилгуанидин и тиурам Д мешают определению 2-МБТ известным методом с применением олеата кобальта и не мешают определению по предлагаемому методу.

Формула изобретения

Способ количественного определения 2меркаптобензтиазола, заключающийся в экстракции анализируемого веш.ества, добавлении к экстракту комплексообразователя и фотометрировании образующихся продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа и повышения его избирательности, в качестве экстрагента используют водный раствор щелочи, в качестве комплексообразователя - уксуснокислый раствор азотнокислого висмута и комплексообразование ведут в присутствии смеси, содержащей пиридин, желатину и этиловый спирт. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. М. А. Щербачева, Химические методы анализа резин, Госхимиздат, М., 1957, с. 94.