Способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы Советский патент 1980 года по МПК G01N31/00 

(54) СПОСОБ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ФОСФОРОРГАНЙЧЁСКЙХ СОЕДИНЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ ФОСФОНОВЫЕ ГРУППЫ

---.Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к способам минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, для последующего количественного определения этих соединений в виде ортофосфатов в водных растворах.

Известен способ минерализации фосфорорганических соединений, основанный на обработке анализируемого вещества концентрированными кислотами в присутствии окислителей. При этом в сухую колбу Къельдаля пометают с помощью трубки для взвешивания навеску исследуемого вещества 3-5 мг прибавляют 0,5 мл концентрированной серной кислоты, 4-5 капель концентрированной азотной кислоты и нагревают до появления паров серного ангидрида. Прибавление азотной кисдоты и нагревание до появления паров серного ангидрида повторяют еще два

раза. Если раствор после охлаждения остается окрашенным, в него вносят 4-5 капель пергидроля и снова нагревают до выделения паров S0,j, эту операцию повторяют до полного обесцвечиЯЯНИЯ жидкости ( 1 .

Известный способ можно применять только для анализа веществ в сухом виде, что ограничивает чувствительность способа, так как в этом случае навеска вещества составляет 1-3 мг, способ трудоемок из-за многократного повторения операций для достижения полноты разложения, а применение концентрированных кислот (серной и азотной) и выделение серного ангидрида в процессе разложения создает опасные и вредные условия работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, заключающийся в окислении анализируемой пробы смесью озона с воздухом или кислородом при нагревании до 85-95°С в щелочной среде 2.

Недостатком способа является длительность применения специальных установок для получения смесей озона с кислородом (или воздухом), приборов для измерения расхода смеси, температуры, специальной устано вки для осуществления минерализации. Перечисленные недостатки затрудняют

использование этого способа для аналштичёского контроля за ЬоДёржанием фосфорорганических соединений в водных растворах, например в охлаждающих водах епловцх электростанций, В сбросных водах Шиле рвгйёткЖЪточ.ных вод от этих соединений.

Целью изобретения является упрощение способа и сокрадение времени)Минералиаации.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом инepaлизaдии фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы путем окисления анализируемой пробы раствором Перекиси водорода концентрации 0,030;09 М при нагревании и ведения про цесса в присутствии раствора сернокислой меди ( 1 ) концентрации 1,56.10 -15,6 10м и при рН среде 8-12.

Отличительным признаком способа .являются использование в качестве окислителя раствора перекиси водсЬрода концентрации 0,03-0,09 М и проведение процесса в присутствии раствЬра сернокислой меди ( ) концентрации 1,56 ,6. и при рН среды 8-12;

В приводимых примерах минерализации фосфорорганических соединений с целью количественного определения их в воднык растворах в качестве объекта анализа использованы растйоры, содержание различные фосфоновые кислоты, являющиеся типичными представителями фосфорорганических соединений (соединений, в которых фосфор непосредственно связан с углеродом)

И р и М е р 1 (нижний предел концентрации вводимых реагентов).

Перекись водорода 0,03 М, Сернокислая медь 1,5610 М, рН 8,0.

Аликвотную часть анализируемой воды, содержащую О,01-15 мг фосфорорганических соединений, пЬйёй( термостойкий стакан емкостью 100 мл, нейтрашизуют по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют 0,5 мя 1,5б1С М раствора сернокйслой меди (П)/ 0,5 мл 3 К раствора перекиси водорода, 0,1 М раствором NaOH доводят рй смеси д6 8, ра збавляют дистиллированной водой до 50 мл и кипятят 15-20 мин.

После охлаждения раствор переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, доводят дистиллированной водой до метйи-и испольэуют для анализа на содержание ионов РО. С этШ йей1й аликвотную часть полученного раствора, содержащую не более 40 мкг помещают;в мерного колбу емкостью 50 мя, гфибавляют 5 мл серной кислоты (180:820) и 2 мл раствора молибдено.вокислого аммония концентрации , 50 г/л, смесь перемешивают, доливаю дистиллированной водой до 40-50 мл, вновь тщательно перемешивают. Спуст

728080

2 мин вводят 10-15 капель раствора хлористого олова концентрации 10 г/л и перемешивают. Затем доводят до метки дистиллированной водой, вновь перемешивают и через 5 мин производят измерение оптической плотности окрашенного в синий цвет раствора на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром (длина волны 650 нм) в кювете толщиной поглощающего слоя 50 мм относительно холосто прюбы (дистиллированная вода, к которой прибавлены все реактивы в той же последовательности).

Содержание фосфорорганических соединений зв пробе в пересчете на PoJ находят по калибровочному графику.

I Для построения калибровочного графика приготовляют стандартные растворы ,, содержащие 1-40 мкг Pof приливают в каждый раствор по 5 мл раствора серной кислоты, разбавляют до 40-45 мл дистиллированной водой. Затем обрабатывают эти растворы молибдатом аммония и хлористым оловом, как анализируемый раствор, иизмеряют светопоглощение.

Пример 2 (промежуточный предел концентрации вводимых реагентов) .

Перекись водорода 0,06 М, сернокислая медь 3,12., рН 10.

Аликвотн5гю часть анализируемой воды, содержащую 0,01-15 мг фосфорорганических соединений, помещают в , те1: мостойкий стакан емкостью 100 мп, нейтрализуют по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют 1,0 мл 1,56IO M раствора сернокислой меди ( И ) 1,0 мл 3 М раствораперекиси водорода, 0,1 М раствором NaOH доводят рН смеЬи до 10, разбавляют дистиллированной водой до 50 мл и кипятят 15-20 мин. После охлаждения раствор переносят в мерную колбУ емкостью 50 ми доводят дистиллированной водой до метки и используют для анализа на содержание ионов РО по методике, описанной в примере 1.

Пример 3 (верхний предел концентраций вводимых реагентов).

Перекись водорода 0,09 М, сернокислая медь 1,5610 М, рН 12.

Аликнотную часть анализируемой води, содержащую 0,01-15 мг фосфорорганических соединений, помещают в термостойкий стакан емкостью 100 мл, нейтрализуют по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют 5 мл 1,5610 М раствора сернокислой меди (),,5 млЗ М ipacTBOpa перекиси водорода, 0,1 М раствором NaOH доводят рН смеси до 12, разбавляют дистиллированной водой до 50 МП и кипятят 15-20 мин. После охлаждения раст вор переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, доводят дистиллированной

водой до метки и используют полученный раствор для aHarfHsa на содержание ионов методике, описанной в примере 1.

.Оксиэтилдендифосфоновая кислота

Нитрилтриметилфосфоновая кисло

1,5 21,44

0,01 20,01 15

.Аминобензилидендифосфоновая кислота 150214,920

121,117

0,012 -0,0115

Аминометандифрсфоновая кислота 15 ,2 15,,р:. 20

1 20,9 . 18

0,01 20,01 15

Для определения количества образовавших в результате минерализации ионов РО использовали известную Методику , основанную на реакции восстановления фосформолибденовой гетерополикислоты хлористым оловом.

Как видно из приведенного, предлагаемый способ минерализации является высокоэффективным при значительно меньшей затрате времени по сравнению с известным.

Так, на минерализацию 15 мг фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, по предлагаегмому способу требуется 15-20 мин, а по известному способу минерализация 14-16 мг аналогичных соединений длитРезультаты минерализации фосфорорганических соединений., содержащих фосфоновые группы, 1Приведены.в таблице

98,7

15,2

14,5

15,0

1,1

0,01

0,01

0,01

18

0,94

55 ся 5-8 ч. Таким образом, предлагаемый способ минерализации позволяет сократить продолжительность процесса в 15-20 раз. Техника выполнения процесса минерализации отличается просgg тотой, так как не требует специальной аппаратуры, устройств и приборов для получения, приготовления и дозирования окислителя.

Предлагаемый способ может быть осуществлен в любой лаборатории. 7 72 Формула изобретения Способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, путем окисления анализируемой пробы окислителем при нагревании в щелочной среде, о т личающийся тем, что, с целью упрощений способа и сокращения времени минерализации, в качестве окислителя используют раствор перекиси водорода концентрации 0,038080 .. 8 0,09 М и процесс ведут в присутствии раствора сернокислой меди (Н ) концентрации 1, 56 , 6 и при рН 8-12, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i. Губен-Вейль. Методы органичес ой химии. Методы анализа, М,, Госхимиздат, 1963, с, 201-203. 2. Авторское свидетельство СССР . №255634, кл, G 01 N 31/00, опублик, 1968 (прототип).