Способ количественного определения катионогенных синтетических поверхностно активных алкиламинов Советский патент 1978 года по МПК G01N21/24 

Изобретение относится к методам анализа полупродуктов и конечных продуктов переработки природных смол, в частности к определению катионогенных синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) в терпентине и канифопи, а также в отстойных водах канифопьно-терпентинных производств. Известен способ анапиза поверхностноактивных веществ анализируемой пробы чере хроматографическую колонку с аниЬнитом апя отделения ионогенных ПАВ с поспедуккщим введением в полученный раствор тетра- роданокобапьта аммония, экстракцией обраэовавщегося окрашенного комплекса хлороформом, фотометрированием органического слоя и определением количества неионогенных ПАВ по калибровочному графику fl. Недостаток такого способа - низкая г ффективность разделения ПАВ разных классов и невозможность определений ПАВ всех классов в одной пробе. Наиболее бпизким к описьгоаемо 1у изобретению по технической сущности и достига мому результату я&пяется способ количественного определения катионогенных синтетических поверхностно-активных веществ путем обработки пробы анализируемого вешес ва красителем бром4) синим с после дукяцим колориметрирова шем полученного окрашенного соединения Г2J. Недостаток этого способа - его не- селективность. Цель изобретения - повышение селективности способа. Это достигается при осуществлении описьшаемого способа опре)аеления катионогенных синтетических поверхностно-акт1тных веществ путем обработки раствора анализируемого вещества водным раствором 8-на4 тол-7-азобензен-3,4-диcyльфoкиcлoты-.l-имин-диxлopтpиaзииoм. Отличительный признак способа - использование в качестве красителя 8-нафтоп-7- -азобензен-3,4- дйсульфокислоты U 1-имин-дихлортриазина. Д -нный способ основан на том, что краситель в-нафтол-7-азобензен-3,6-дисульфокиспота-1-имин-дихлортриазин реагирует с катамином АБ (апкипбензнпдиметипаммониЛхпорид) + c,H5CH,N(cH,),ce в соотношении один мопь красителя с двум мопями катамина АБ по уравнению N-c НО ШГ-СTSJ -0 ОН v o sOHaWilosS ОзИс,н,сн.гнс (4 Анапогичными уравнениями в общем вид выражается и реакции красителя 8-нафтоп7--азобензен-(3,6-дисупьфокиспота-1-имнн-дихпортриазина с другими катионогенными СПАВ с триапкипамином и моно- и диалки аминами 2- NH -. «, где , радикалы, входящие в сост катионогенных СПАВ, один из которых - алкильный радикал с числом углеродных атомов QUJ С- F - хромогенная часть молекулы красителя. Краситель 8 - нафтол-7-азобензен- 3, -дисульфокислота- 1-имин-дихлортриазин .нерастворим в непол5фных и малопопярных ррганических растворителях, а продукты ре ции его СПАВ растворимы в указанных растворителях. Это позволяет отделить про дукты реакции от избыточного реактива и колориметрированием установить количество определяемых веществ в исследуемой пробе Спектральные характеристики и количественные соотношения гфодуктов реакции красителя 8-нафтол-7-.азобензен-3,6-дисуп фокислотаг-1-имин дихлортриазин с катамином АБ и другими СПАВ совпадают, что указьгеает на однотипность этих реакций И возможность суммарного определения все СПАВ при их одновременном присутствии с пересчетом на то СПАВ, которое содержится в большом количестве. Способ позволяет определять до 10 % СПАВ, содержащихся в канифоля, терпентине и отстойной воде. Продолжительность анали за 30 мин. Коэффициент вариации при определении тысячных допей . процента катамина А Б или всех алкиламинов с пересчетом на. катамин АБ в канифоли, терпентине и отстойной воде соответственно равен 7.,02; 11,80: 7,18%. Относительная погрешность метода для канифоли, терпентина и отстойной воды соответственно равны 17,5О; 19,00; 22,60. Пример. КЮг канифоли, предварительно размельченной в ступке, добав- пяют 20 мл этилацетата и при слабом нагревании (до ) растворяют канифоль. К полученному раствору канифоли добавляют 1,0 мл 2%-ного водного раствора красителя, перемешивают и фильтруют, декантацией сливая на фильтр раствор и избегая попадания на фильтр капелек избыточного раствора красителя. Фильтрат фотометрируют на ФЭК-56 со светофильтром Мэ 6. По дан. ным оптической плотности устанавливают содержание катамина АБ в исследуемой пробе, пользуясь концентрационным графиком. Все измерения оптических плотностей производятся на фоне контрольной пробы, В качестве таковой можно использовать фильтрат из раствора, полученного растворением 1О г канифоли в 20 мл этилацетата с последующим добавлением 1 мл воды или такой же 4)ильтрат из раствора безкатамин- ной канифоли с добавкой 1 мл раствора красителя. Пример2, 10мл терпентина растворяют в .20 мл этилацетата. Добавляют 1 мл 2%-ного. водного раствора красителя, перемешивают, фильтруют и фильтрат фотометрируют на фоне фильтрата этилацетатного раствора терпентина с добавкой 1 мл воды вместо 1 мл раствора красителя. По данным оптической плотности устанавливают содержание катамина АБ в исследуемой пробе, пользуясь концентрационным графиком или формулой расчета по добавкам в исследуемую пробу терпентина известных количеств катамина А Б, как и при анализе канифоли на содержание катамина А Б. Концентрационный график для определения катамина АБ в терпентине можно построить при использовании образца терпентина, с минимальным содержанием катамина А Б, как и при построении концентрационного графика для канифоли. Для этого к 10 мл терпентина добавляют 19 мл этилацетата и далее продолжают так же, как указано при построении графика д/ш анапиза канифоли на содержание катамина А Б. Пример 3. В коническую копбу емкостью 50-10О МП напивают 10 мп отстойной воды, добавляют 1,О мп раствора красителя и перемешивают, после чего наливают точно 20 мл экстрагирующей смеси (ацетон, этилацетат и петролейный эфир в соотношении 5:11:4), снова перемешивают и после расслаивания неводную фазу через воронку с фильтром сливаю в {фугую колбу, или содержание катамина А Б устанавливают по добавкам в пробу известн го количества катамина А Б, пользуясь формулой:. где X - содержание катамина АБ в исследуемой пробе 3)-оптическая плотность исследуемой пробы 3)- оптическая плотность исследуемой пробы с добавкой катамина А Б: О - величина добавки катамина А Б (в процентах) к пробе, введенная в исследу&мую пробу,%. Концентрационный график строится обычным способом. Для его построения в ряд колбочек объемом 1ОО мл отвешивают по Юг мелко истертой безкатаминной канифо ли,, добавляют по 19 мл этилацетата и при слабом нагревании {до 60 С) растворя канифота.. В полученные растворы вводят ра личные количества О,2%-ного атилаиетатного раствора катамина АБ в пределах О,1 1,О МП и вьфавнивают объемы этилацетато до 2О мл. Затем во все растворы добавляю по 1 мл 2%-ного водного раствора красите ля 8-нафтол-7-азобензен-3,6-дисульфокисп та- 1-имин-дихлортриазина, перемешивают и декантацией фильтруют в сухие колбочки, избегая попадания на фильтр неводной фаз Фильтрат фотометр ИРУ ют. По данным оптических плотностей строят концентрационный график. При отсутствии безкатаминной канифоли концентрационный график может быть построен на образце канифоли с минимальным содержанием катамина А Б по добавкам и расчетам по ранее указанной формуле. В этом случае усредненная графическая зависимость в координатах - оптическая ппотность: содержание катамина АБ ( в процен экстраполируется на нуль. Параллельно проводят контрольный опыт для чего к Ю мл исследуемой воды без добавки красителя наливают 2О мл экстрагирукнцей смеси, перемешивают и неводную фазу сливают через воронку с фильтром в другую колбу. Полученный фильтрат являет ся контрольной пробой. Интенсивность окраски фильтрата измеряют на фоне контрольной пробы на ФЭК-56 при толщине измеряемого слоя 2О мм со светофильтром hfe 6. По данным оптической плотности исследуемой пробы устанавливают содержание катамина А Б, пользуясь концентрационным графиком. Для построения концентрационного графика в несколько колб берут по 9 мл дистиллированной воды, добавляют различные количества 0,5%-ного раствора катамина АБ в пределах О, 1 - 1,О мл. УравниваютОбъемы до 10мл дистиллированной водой, вводят 1,0 мл раствора красителя и перемешивают. Затем заливают 2О мл экстрагирующей -рмеси, перемешивают и неводную фазу через воронку с фильтром сливают в щзугую колбу. Фильтрат фотометрнруют на фоне экстрагирующей смеси и по данным оптических плотностей строят концентрационный график. П р и м е р 4. Определение алкилдиметиламмонийхпорида в терпентине. 10 мл терпентина растворяют в 2О мл этилацетата. Добавляют 1 мл 2%-ного водного раствора красителя, перемешивают, фильтруют и фильтрат фотометрируют на фоне этилацетатного раствора терпентина с добавкой 1 мл воды вместо раствора красителя. Параллельно проводят фотометрирование порции этилацетатного раствора терпентина с добавкой известного количества апки1 диметипаммонийхлорида. Содержание алки| диметиламмонийхлорида устанавливают по формуле: W 3) ся где X - содержание алкилдиметипаммонийхлорида в пробе,%; Э оптическая плотность исследуемой пробы; Д -оптическая плотность исследуемой пробы с добавкой известного количества алкилдиметиламмонийхлорида; ся - величина добавки, введенная в исследуемую пробу,%. П р и м е р 5. Определение первичных и вторичных алкиламинов (с алкильным радикалом С.- С Л в отстойных водах. В коническую колбу емкостью 5О-1ООмл наливают 10 мл отстойной воды, добавляют 1,О мл 2%-ного водного раствора красителя и перемешивают. Наливают 2О мл зкст рагирующей смеси (ацетон, этилацетат и. петролейный эфирв соотношении 5:11:4), перемешивают ее и после расслаивания иеводную фазу через воронку с фильтром сливают в другую колбу. Параллельно получают аналогичный фильтрат из 10 мп отстойнд воды с добавкой известного крпичества пер винных и вторичных аминов и фипьтрат из 10 МП отстойной, воды, обработанный 20 м экстрагирующей смеси без добавления крас тепя (контрольная проба). Первые два фиА рата фотометрируют на ФЭК 56 со светофильтром № 6 на фоне контрольной пробы. Толщина измеряемого слоя выбирается в за висимости от массовой доли алкиламинов в исследуемой воде. Массовую долю апкипаминов в исследуемой воде вычисляют по формуле: где X - массовая доля первичных и вто ричных алкиламинов (катионный реагент АН в отстойной воде, %. D - оптическая плотность исследуемой пробы; D - оптическая плотность исследуемой пробы с добавкой первичных и вторитаых алкиламинов О1 - добавка в исследуемую воду первичных и вторичных аминов,%, Во всех случаях определения катамина сопутствующие алкиламины определяются умеете с катамином АБ и при графике на катамин А Б или при пользовании расчетной формулой с добавками катамина А Б, в результате находят общее содержание алкиламинов с пересчетом на катамин А Б. Формула изобретения Способ количественного определения катионогенных синтетических пов%хностно активных апкиламинов путем обработки анализируемого вещества водным раствором красителя с последующим фотоколориметрированием полученного окращенного соединения, о тпичающийся тем, что, с целью повьпиения его селективности, в качестве красителя используют 8-нафтол-7-азобензен-3,4-дисульфокиспоту- 1-имин-дихлортриазин, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР ЬЙ235О41, кл. С О7 С 37/34, 1968. 2.Коренман И. М. Фотометрический анализ . Методы органической химии, Химия, М., 197О, с. 222-223.