Способ определения суммарного содержания ионов тяжелых металлов в аллиловом спирте Советский патент 1979 года по МПК G01N27/78 G01N33/20 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОГО ГСбДЕРЖАНЙЯ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В АЛЛИЛОВОМ . : dtlHPTE

Изобретение относится к области анализа веществ на количественное и качественное содержание ионой тя металлов. Аллиловый спирт агироко применяется в химической практике. Он служит, например, основой для производства,акролеина, акриловой кислоты и нормалвного1пропилового спирта (методом каталитическрго восстановления). При реализации этих процессов примеси тяжёлых металлов увеличивают выход побочных продуктов И Ьтравляют катсшизатор. Известны методы определения- иьно тяжелых металлов весовым методом Но эти метода не дают возможности сразу определить суммарное содержание ионов тяжелых ivieTanflOB, а время определения каждого ,типа ионов, включая фильтрование я бушку осадка, более 2 ч при точности ± 10%. Известен способ атомно-абсорбционного анализа pacj-sopa, имеющий большую точность () и широкий диапазон (80 элементов) 2. Но этот метод может дайать суще ственные ошибки, связанные с изменением общей композиции проб, что происходит при анализе растворов . сложного йершеНйогб Шстава и с влиянием состава.-пробы на процессы атомизаций, вкййчая и распйлёние раствора. Кроме того, в зависимости от Свойств йпределяёмо-го элемеиТа и общего состава пробы приходится опытным путем подбирать расход газовой смеси и относительную концентрацию компонентов. Метод плохо работает при высокой (ЮЧ) концен- трации примесей и требует для анализа не менееЮ мл раствора, С учетом всех подготовительных операций время одного анализа более 2 ч, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сероводородный и тиоацетамидный метод Определения примесей тяжелых метайлой в органических. и неорганических реактивах 3, который заклюЧ ается в следующем. На-, веску аналй:эируемого вещества в 1 мл раствора соляной кислоты переносят в коническую колбу на 50 мл и разбавляют НгО. Затем раствор нейтрализуют аммиаком до рН 1, добавляют аналитический реагент СН,СООН + CHjCOONHtj. + HjS + ииннокислый натрий + NaOH + тиацевиннокислый натрий т амид

и сравнивают цвет раствора с эталоном, содержащем в таком же объеме известное количество соли свинца.

Для анализа требуется наличие восьми реа.ктйвов, муфельная печь и спектрофотометр. Время одного анализа более 3 ч. Точность анализа ± 10%

Целью изобретения является увеличение точности и экспрессности анализа содержания примесей ионов тяжелых .металлрв в аллиловом спирте в широком диапазоне концентраций ( lOi%) . .

Указанная цель достигается тем, что к анализируемому раствору добавляют навеску кристаллического хинондиазида в качёётве реагента, раствор нагревают (при температуре 8097°С и производят съемку спектра ПМР раствора в области 1+2 м.д. и 6+7,5 М.Д. с использованием спекtpoMeTpa ЯМР с электронным интегрированием (метод протонного магнитного резонанса).;

J.

и эфир он

|...-,.

X

5 Соотношени е продуктфв 1:1.

ПРИ наличии в растворе ионов тяжелых металлов появляется третий продукт реакции - фенол 10он

CH CK-CH -0-C-CHj-OH

н

в этом случае соотношение

эфир: спиран:фенол - 1:(1-К):К Концентрация ионов тяжелых металлов (См) равна

4

фенол

л --Fcn«paн фe«o fe

П- cnwpaH OeHON Диапазон температуры 80-97°С оп деляется температурой кипения алли левого спирта (97С) и стремлением максимально ускорить процесс химической реакции. Выбор временных значений анали Sa определен экспериментально по скорости протекания химической реа ции., За 5 мин разлагается 10-20% хинОнДйазйда, что достаточно для качественного анализа. За 30 мин разлагается хинондиаз практически полностью и сигнал ПМР его третбутильных: протонов не.мешает интегрированию сигналов ПМР продуктов и , количественному опреде лению. Экспрессность достигается за счёт применения только одного аналитического реагента (в методе, вы ранном за прототип, требуется 8 реактивов) и быстротой протекания аналитической реакции (5-30 мин), в прототипе -2ч). В качестве ана:лизатора предлагается использовать спектрометр ЯМР с электронным интегрированием, что позволяет сразу же (за 1-5 мин) получить соотношение продуктов реакции с то ностью + 5%. Описываемый метод основан на то что при термолизе хинондиазида в чистом аллиловом спирте (примесей металлов ) образуются два продукта: спиран Х СНгОК f( -лцольА Фенок г Экспериментально найдено, что ,1, Применение хинондиазида для анаЛитического определения содержания ионов тяжелых металлов возможно потому, что количество образующего фенола пропорционально, количеству содержащихся в растворе ионов тяжелых металлов. Время количественного анализа с точностью + 5% (точность интегрирования спектра ЯМР) 30 мин, а качественного - 5 мин. Объем пробы - 0,5 мл. Точность анализа увеличивается в 2 раза, время анализа уменьшается в 4 раза. Пример.КО,5мл аллоидного спирта производства фирмы Мечк добавляют 12 мг хинондиазида и ампулу с раствором нагревают при 25 мин. В спектре ПМР реакционной смеси обнаружить фенол не удалось. Атомно-абсорбционный метод показывает содержание железа 10, марганца 10, никеля 10, кобальта Ю . -Пример 2. К0,5мп аллилового. спирта производства фирмы Reanat добавляют 12 мг хинондиазида. После 25 мин нагрева при 97с в спектре ПМР обнар.уживают содержание 5x10 м/л фенола. Содержание : примесей металлов . Атомно-адсорбционный анализ показывает содержание железа 10 марган ца , никеля 10 1 кобальта Ю. Анализ спирта производства Ереванского завода (4 партия 2. ОТК 8.IV-1976 г. ТУ 6-09-3879-75) соотношение (фенол) (спирен)+(фенол) концентрация фенола 0,035 м/лг содержание ионов металлов - 0,0044 м Т. е. данный спирт не пригоден для использования в синтезе без очистКИ, - . ; Таким образом, предлагаешй спо соб позволит качественно за 5 мин, а количественно за 30 мин определи пpигoднocJrь эллилового спирта для синтеза, избежать отравления дорогостоящих катализаторов и увеличить выход нужных продуктов (например, акролеина). Формула изобретения Способ определения суммарного содержания ионов тяжелых металлов 64 в аллиловом спирте с использованием аналитического реагента и последующим анализам раствора одним из известных методов, о т л и ч а ю щ и и. с я тем, что, с целью увеличения точности и экспрессности анализа, в качестве реагента используют хинондиазид, раствор нагревают при ео-ЭТ с и анализ образовавшихся продуктов проводят методом протонного магнитного резонанса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бабке А,к. к Йятницкий И.В. 2.Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. М., химия, 1974.. 3.ГОСТ 17319-71 от ОЗЛ2.71 (прототип).