Способ количественного определения таллового масла в черном щелоке Советский патент 1980 года по МПК G01N5/04 

(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАЛЛОВОГО МАСЛА В ЧЕРНОМ ЩЕЛОКЕ

IN Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения таллового масла в черном щелоке Известен способ количественного определения .таллового масла в черном щелоке путем обработки анализируемой пробы толуолом с последующим определением таллового масла весовым методом (1 . Недостатком способа является низкая точность и длительность определения. Наиболее близкий к предлагаемому способу количественного определения таллового масла в черном щелоке заключается в растворении анализируемой пробы в присутствии соляной кислоты в спиртовом (ацетоновом) растворе с последующей экстракщ1ей таллового масла петролейным эфиром и определением его весовым методом 2. Недостатком способа является его невысокая точность - относительная ошибка охфеделения 20% и длительность определения 7-8 ч. Цель изобретения - повыщение точности и сокращение времени определения. Указанная цель достигается способом количественного определения таллового масла в черном щелоке путем растворения анализируемой пробы в присутствии минеральной кислоты предпочтительно в ацетоне, или диоксане, или изопропиловом или этиловом спирте с последующей экстракцией таллового масла четыреххлористым углеродом и последовательной обработкой полученного экстракта водой и смесью спирта и воды,- взятых в объемном соотношении 1:1,5-2. Отличительным признаком способа является предпочтительное использование в качестве полярного органического растворителя ацетона, ИЛИ диоксана, или изопропилового, или этилового спирта, проведение экстракции четырех-, хлористым углерюдом и последутощая последовательная обработка полученного экстракта водой и смесью спирта и воды, взятых в объемном соотношении 1:1,5-2. Способ иллюстрируется примерами. Пример 1. 20 г черного щелока подкисляют 20 мл 30%-ной Hj SO4 , перемешивают И приливают 100 мл ацетона для растворения выпавшего осадка. Водно-ацетоновый раствор черного щелока переливают в делительную воронку, добавляют 200 мл CCtn, предварительно ополаскивая колбу, в которой растворяли осадок, и экстрагируют в течение 2 мин. После расслаивания нижний слой отделяют и пере носят в другую делительную воронку, а к верхнему снова приливают 100 мл ацетона и 200 мл СС р4, перед добавлением которого содержимое делительной воронки: Перемешивают, растворяя осадок,-и производя повторное взбалтывание опять в течение 2 мин Нижний слой от этой экстракции объединяют с первым. Объединенньте нижние слои промывают дистиллированной водой не менее 5 раз. Объем воды каждой промывки 300 мл. Промытый водой нижний слой фильтруют в коническую колбу и отгоняют ее 4 После отгона растворителя остаток в колбе растворяют в 1 мл этилового спирта, затем добавляют 20 мл ССЕ4 и содержимое колбы переносят в делительную воронку. Добавляют еще 30 мл ССЕ. предварительно ополаскивая колбу, в которой растворяли остаток после отгона растворителя. К полученному раствору в дели тельной воронке прибавляют 4 мл воды и взбалтывают. Нижний органический слой отделяют и снова отрабатывают 5 мл этилового спирта, разбавленным водой (1:4) до прекращения выделения осадка на границе фаз. Затем .нижний слой промывают спиртом, разбавленным водой в отношении 1:2, до бесцве ной водно-спиртовой вытяжки (объем последней каждый раз 100 мл). Для быстрого расслаивания добавляют по 1-2 г хлористого натрия. После промывки разбавленным спиртом нижний слой промываю 100 мл воды и фильтруют во взвешенную коническую колбу. Растворитель отгоняют, а остаток в колбе сущат воздухом (5-10-кра ным количеством) при помощи резиновой грущи и после охлаждения до комнатной тем пературы взвешивают на аналитических веса Расчет массовой доли таллового масла в черном щелоке может быть произведен по известным формулам М-100 .. M-iOO-d 100 М гили Х - массовая доля масла, вьщеленного из чёрного щелока, % или мг/л; М - масса вьщеленного таллового масла .и черного щелока, г; Q - масса черного щелока, взятая для анализа, г; d - плотность черного щелока, г/см. Пример 2. 20 г черного щелока под кисляют 20 мл 30%-ной net, перемещивают и приливают 100 мл диоксана для растворени 64 выпавшего осадка. Водно-диоксановый раствор черного щелока переливают в делительную воронку, добавляют 200 мл СС, предварительно ополаскивая колбу, в которой растворяли осадок, и экстрагируют в течение 2 мин. После расслаивания нижний слой отделяют и переносят в другую делительную воронку. К верхнему водному слою снова приливают 100 мл диоксана и 200 мл ССЕ4 Перед добавлением последнего содержимое делительной Воронки перемешивают, растворяя осадок, и производят повторное взбалтывание опять в течение 2 мин. Нижний слой от зтой экстракции объединяют с первым и далее поступают так, как в примере 1. Продолжительность анализа 2ч. Пример 3. 20 г черного щелока подкисляют 20 мл 30%-ной HNOs, перемешивают и приливают 100 мл изопропилового (или этилового) спирта для растворения выпавшего осадка. Водно-спиртовый раствор черного щелока переливают в делительную воронку, добавляют 200 мл ССЕ, предварительно ополаскивая колбу, в которой растворяли осадок, и экстрагируют в течение 2 мин. После расслаивания нижний сдой отделяют и переносят в другую делительную воронку, а к верхнему .снова приливают 50 мл изопропипового (этилового) спирта и 150 мл ССР4. Перед добавлением последнего содержимое делительной воронки перемешивают и производят повторное взбалтывание опять в течение 2 мин. Нижний слой от этой экстракции объединяют с первым, а к верхнему слою вновь приливают 50 мл изопропилового (этилового) спирта и 100 мл и в третий раз экстрагируют 2 мин. Нижний слой отделяют и присоединяют к экстрактам после первого и второго взбалтывания и далее проводят определение, как в примере 1. Обработка экстракта спиртом, разбавленным водой в отношении 1:3 и 1:4, -не обеспечивает необходимой точности анализа, так как не все продукты деструкции лигнина, имеющие фенольный характер, переходят в спиртовую вытяжку. Соотношение спирта и воды 1:1,5- и 1:2 оказывается наилучшим. После обработки экстракта таллового масла, выделенного из черного щелока, водой и водноспиртовым раствором в УФ-области не наблюдается максимума при длине волны 275-278 нм, характерного для лигнина, и методом тонкослойной хроматографии в вьщеленном экстракте не обнаруживаются соединения, имеющие фенольный характер. . Результаты определения таллового масла по предлагаемому способу в образцах черного щелока производственных проб приведены в табл. 1.

Порода перерабатываемой древесгаы

Лиственная (Котласский ЦБК)

То же

Хвойная (Соломбальскнй ЦБК) То же

Смесь лиственной и хвойной в cqoтиoщelшн 1:1 (Сыктывкарский ЛПК)

То же Доверительные интервалы рассчитаны для трех параллельных определений с надежностью (Х 0,95. Для оценки точности предлагаемого метода

Т а б л и ц а I

Образцы черного щелока

Массовая доля галлового масла в черном щелоке, /

Из варочного отделения

Уплогаенный до отстаивания

Поступающий на выпарку

Идущий на сжиганиеИз варочного отделения

Полуупаренный

Из варочного

отделения0,26+0,04

Уходящий с мылоотделителя0,33+0,04 сделаны добавки заданного количества таллового масла в черный щелок. Результаты приВедены в табл. 2. Таблица 2

Из данных табл. 2 следует, что относительная ошибка определения заданных количеств таллового масла не превышает 8,5%.- Коэффициент вариации метода 7,8%. ПроДобавлено окисленных Най веществ в черный щелок, Предлагаемымспособом В табл. 4 приведены результаты, полученны после обработки экстракта таллового масла, Соотношение Массовая доля талспирта и воды лового масла, выделенного из чериого щелока, % 1:10,18 1:1,50,22 1:25,22 1:30,28 1:40,28 Предлагаемый метод количественного опре-,, деления таллового масла в черном щелоке можат быть использован для производственного контропя на сульфатцеллюлозных производствах, перерабатывающих древесину лиственных,

8

должительность предлагаемого метода . 22,5 ч.

В табл. 3 приведены результаты определения окисленных веществ в черном щелоке.

Таблица 3 ных веществ в черном щелоке, % ОтносительОтносительИзвестнымная ошибка ная ошибка способом определения,% определения, % О0,100 О0,153 0,0030,195 О0,230 0,0160,347 0,0060,394 0,0120,438 Ю вьщеленного из черного щелока, водно-спиртовой смесью (граничные и оптимальные значения). Таблица 4 Полнота извлеченияСтепень чистоты таллового масла, %вьщеленного продукта из черного щелока 81,8 Отсутствие примесей 100 То же 100. 127 Наличие примесей 127 То же хвойных пород и смесь лиственных и хвойных пород. Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными возможность полного вьщеления таллового масла из 7 черного щелока и повышение точности анализа, что имеет важное значение для контроля степени извлечения таллового масла и обеспечения нормального режима- работы выпарных станций, при этом время анализа сокращается в 3-3,5 раза. Формула изобретения 1. Способ количественного определения таллового масла в черном щелоке путем растворения анализируемой пробы в присутствии мине ральной кислоты в полярном органическом раство рителе с последующей экстракцией таллового масла и определением его весовым методом,- о т личайщийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения,, экстракцию ведут четыреххлористым углеродом с доследующей последовательной 10 обработкой полученного экстракта, водой и смесью спирта и воды, взятых в объемном соотношении 1:1,5-2. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полярного органического растворителя используют ацетон, или диоксан, или изопропиловый или этиловый спирт. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Худовеков В. Д.г и Карцева М. В. Определение содержания сульфатного мыла в черном щелоке - Бумажная промыщленность, 1952, № 10, с. 15-17. 2.W.SaBtsman and K.A.KuBkem. EsUmation oi ТабВ in SuBphate BBack .- TappV, 1959, T. 42, № 11, 873-874 (прототип).