Способ определения фтора в органических соединениях Советский патент 1978 года по МПК C01B7/20 G01N31/16 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРА В ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ

3 венное опрецеление фтора определяют весоиым или объемным путем. Наиболее близким по технррсеской сущно сти и цостигаемому результату является способ количественного определения фтора Б орган№ еских веществах, который заключается, в окислении исследуемого вещества в токе кислорода в присутствии поглотителя окиси железа и образовании фто рида аммония из фторида железа в токе аммиака при 5ОО-55О°С, с последующим определением фтора известными методами 2. К недостаткам способа относится использование двух газообразных веществ высокой чистоты (кислорода и аммиака), что влечет за собой применение сложного оборудования. Образование промежуточного продукта анализа (фторида железа) и последующее количестветюе разрушение усложняет химизм, анализа. Все это аелает указанный способ дорогостошцим, трудоемким, громоздким, продолжительным и значительно ограничи- веет его применение. ; Цель изобретения -- разработка нового способа количественного определения фтора в органических веществах, позволяющего значительно упростить ход и сократить время анализа, повысить его доступность и воспроизводимость с одновремен- сокращением . достаточно высокой точности определения. Поставленнаяцель достигается тем, что минерализацию органических веществ осуществляют в присутствии иодида алюминия, а определение фтора ос ацествляют по эквивалентному количеству связанного с ним алюминия. Процесс минерализации органических ве ществ в присутствии порошкообразного иод да алюминия, позволяет практически подвергать анализу органические вещества почти всех классов. При этом происходит количественное разложение вещества с об зованием фторида алюминия, легко подвергающегося анализу. Иодид алюминия обладает высокой вое становительной способностью. Фтор легко вытесняет любой галоид из его соединения. .Так же легко он вступает в реакцию замещения с иодидом алю . миния. Кроме того, иодид алюминия при 388°С разлагается с образованием свободного иода и химически активного алюминия, что позволяет .проводить определение фтора в веществах, разлагающихся пр сравнительно высоких температурах.

1 Ниже приводится схема протекания имических реакций при разных темпераурахдо АПз + ACR + 3. свыще ACU - АС-t-F,, - лгг, Разложение исследуемого вещества на греванием в присутствии порошкообразного иодида алюминия протекает спокойно, при достаточно низкой температуре (15ОЗОО°С), что позволяет Избежать вспыщек и значительно ускорить процесс минерализации. При нагревании до ЗСЮ°С происходит термическое разложение органического вещества и взаимодействие фтора с иодидом алюминия. Кроме того, иодид алюминия не реагирует со стеклом пробирки. Сплавленные гранулы при этом не образуются. Продукт ра,зложения представляет собой однородный порошок. При мер. Разложение органического вещества проводят в стеклянном приборе, состоящем из двух небольших кварцевых пробирок, вставленных одна в другую. Навеску иссл.едуемого вещества (3-1 О мг) помещают на дно меньшей пробирки, длиной ЗО-35 мм и диаметром 3 мм и смешивают с небольшим количеством порошкообразного иодица алюминия. Затем пробирку заполняют избытком иойида алюминия и открытым концом ее помещают в другую, несколько большего диаметра, также содержащую небольшое кол11чество иодида алюминия. Таким образом, отпадает необходимость запаивать пробирку или открытый конец ее оттягивать в капилляр. Нагревание прибора проводят ,в вертикальной электриг1еской печи. Газообразные продукты разложения вещества выводятся из прибора через затвор нагретого иодида алюминия. Скорость разложения навески зависит от свойств анализируемого соединения и температуры нагрева. Нагрев реакционной смеси проводят в течение 7-10 мин приЗОО°С, в- последующие 5-7 мин температуру минерализации повышают до бОО-С. Продолжительность минерализации навески колеблется в пределах от 1О до 17 мин. Продукт минерализации состоит из фторида алюминия и металлического алюминия. После проведения реакции, содержимое пробирки переносят в коническую колбу на 5О мл. Пробирку и реакционную смесь обрабатывают 2 О мл дистиллированной воды и, фильтруя, раствор количественно переносят в мерную колбу на 5 О мл. Объем раствора аовоцят ао метки дистиллиройлнной водой. Дальнейшее кол№{ественное опрецеле1 ие фтора провопят по эквивалентному кол1гчес ву перешеошего в раствор катиона алюминия. Лля этого была взята методика комплексонометрического прямого титрования алюминия комплексоном HI с пириаилаэонафтолом и комплексонатом меди (по метод Флашка), как облацаюшая высокой точностью определения, приближающейся к точности весовых методов и не требующая больших затрат времени. На анализ берут аликвотную часть (1-2 мл) приготовленного раствора, припивают ее в термостойкую коническую кол бу на 25О мл, нейтрализуют 1О%-ным .2COO до РН 4, затем добавля ют уксусную кислоту до РН 3 (по универсальной индикаторной бумаге). Вводят 5-6 капель О,1%-ного этанольного раствора ПАН и 2 мл О,ОО5 М раствора комплексоната меди, добавляют 8О мл воды и нагревают до кипения. Горячий раствор титруют раствором комплексона III до появления чисто-желтойокраски. Затем снова нагревают до кипения и дотитровывают. Конец титрования считается достигнутым, если после кипения в течение ЗО с не произойдет изменения окраски раствора из желтой в оранжевую. Расчет njDoueHTHoro содержания фтора в орг ническом соединении проводят по следующей формуле Р. Ni Vi Эг-Va-ioo Vj.a. где NI - нормальность раствора компле сона III; V - количество раствора комплексона III, пошедшего на титрование, мл; Зр - эквивалентный вое фтора, мг/экв; Vrj - объем мерной колбы, мл; Vo объем эликвотной части исследуемого раствора, мл; а навеска исолецуемого вещества, мг. Количественное определейне фтора по предлагаемому способу.1ровоаится с ош накОБОЙ точностью, независимо от содержания его в органическом соеаинении. Способ достаточно нацежен и прост, не требует для своего выполнения сложной аппаратуры и дорогих материалов и может найти применение в различных химических лабораториях органического элементного анализа. Абсолютная точность определения ± 0,25. Формула изобретения Способ определения фтора в органических соединениях, включающий минерализацию исследуемого образца при нагревании с последующим анализом одним иэ известных методов, например, путем титрования, отличающийся тем, что, с цвлью повышения точности и сокращения времени, минерализацию органических веществ осуществляют в присутствии иодида алюминия. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтоопределение фтора осуществляют по эквивалентному кол гчсству связанного с ним алюминия. Источники информации, принятые во вн№мание при экспертизе; 1.Губен-Вейл, Метооы органической химии, т. И. Методы анализа, Химия, М, 1963, с. 9О, 14О, 225. 2.Авторское свидетельство СССР № 389457, кл. G-O1N31/O6, 25.05.71.