Изобретение относится к физикохимическим исследованиям свойств вещества и может быть использованодля определения молекулярной массы исследуемого нелетучего вещества при лабораторных исследованиях, для контроля степени чистоты получаемого известного вещества в химической промышленности, при физико-химических исследованиях свойств растворов веществ ит.п. По основному авт. св. № 693-188 известен способ определения молекуляр ной массы вещества. Способ определения заключается в следующем. В эбуллиоскоп, состоящий из перегонной колбы, прямого и йбратного холодильников, градуированного мерного приемника, вводят растворитель, размещлют термометр Бекмана. Для равномерного кипения в перегонную колбу эбуллиоскопа насыпают 100-150 кусочков битого неглазурированного фарфора. Растворитель нагревают до кипения. в процессе фазового перехода в точке кипения растворителя перегоняют определенное количество пробы растворителя в градуированный мерный приемник. Во время перегонки растворителя регистрируют по .термистору Векмайа температуру фазового перехода в точке кипения растворителя для каждого его текущего количества ё эбуллиоскопе, 300-400 значений. Определяют среднюю температуру фазового перехода в точке кипения растворителя. В отогнанном количестве пробы раство рителя растворяют навеску вещества, не прерывая перегонки. Полученный раствор нагревают и при температуре кипения возвращают в эбуллиоскоп. В процессе фазового перехода растворителя в точке кипения раствора отгоняют определенное количество равных порций растворителя из раствора в градуированный мерный приемник, при равномерном непрерывном киприии, фиксиоованном давлении многократно регистрируют для каждого текущего количества раствора в эбуллиоскопе температуру фазового перехода растворителя в точке кипения раствора, значений для каждой порции. Для каждо го .текущего количества раствора опре деляют среднюю температуру фазового перехода растворителя з точке кипения раствора. Для каждой текущей кон центрации определяют текущее значение молекулярной массы по формуле М Е Sim i- О где М - текущее значение молекуляр ной массы; С; - промежуточная текущая кон центрация раствора; ДТ - промежуточное значение изменения температуры в точке кипения; Е - постоянная прибора. Затем по текущим значениям рассчи тывают среднее значение молекулярной массы 1 . Однако для получения результатов высокой точности по известному спосо бу необходимо произвести большое количество регистрации температуры кипения растворителя ( значений раствора (300-700 значений), произвести большое количество вычислений. Однако эти числа и расчеты являются лишь частью того количества чисел и расчетов, которое можно произвести и зарегистрировать, если непрерывно производить измерения температуры кипения,- текущих значений объемов пр непрерывной перегонке растворителя, используя датчики температуры, объема и ЭВМ, тем самым повысить точност определений молекулярной массы. С др гой стороны, кипение раствора как пр цесс и как состояние по известному способу реализуют без сравнительного одновременного параллельного кипения растворителя в те же моменты времени Поэтому не удается учесть непосредст венно изменение температуры кипения раствора и растворителя одновременно в течение всего опыта в данных условиях. Цель изобретения - повышение точност) определения молекулярной массы исследуемого вещества, устранив описанные недостатки. Поставленная цель достигается тем что наряду с рабочим растворителем вводят, контрольный растворитель. Ра7 4 бочий растворитель вводят в рабочий сосуд, контрольный растворитель вводят в контрольный сосуд установки. Размещают рабочий, контрольный термометры Бекмана, дифференциальный датчик тео ператур в рабочем и контрольном сосудах, подготавливают установку к работе. На первой ста,ии известного способа при постоянном кипении производят непрерывную, равномерную, прямую, параллельную, одновременную перегонку контрольного и рабочего растворителя со скоростью 0,0010,03 мл/с (т.е. 1-2 капли в с), обеспечивающей достижение соответственных состояний контрольного и рабочего растворителей. Контрольный растворитель перегоняют в контрольный,рабочий растворитель перегоняют в рабочий мерные градуированные приемники. Непрерывно во времени измеряют текущие объемы отогнанных порций контрольного и рабочего растворителей с помощью мерных градуированных контрольного и рабочего приемников и контрольного и рабочего датчиков объема. Непрерывно для каждых соответственных текущих объемов контрольного и рабочего растворителей измеряют и регистрируют текущую температуру фазового перехода при кипении и перегонке растворителей с помощью контрольного и рабочего термометров Бекмана и дифференциального датчика температур. Определяют средние текущие температуры кипения контрольного и рабочего растворителей. На второй стадии производят растворение навески вещества в отогнанных порциях рабочего растворителя, полученный раствор вво дят при температуре кипения в остаток неотогнанного рабочего растворителя, параллельно производят введение отогнанных порций контрольного растворителя при температуре кипения в остаток неотогнанного контрольного растворителя. На третьей стадии при кипении производят непрерывную, равномерную, прямую, параллельную, одновременную перегонку контрольного растворителя из растворителя, рабочего растворителя из рабочего раствора с первоначальной скоростью 0,0010,03 мл/с (т.е. 1-2 капли в с)(Обеспечивающей достижение соответственных состояний контрольного растворителя и рабочего раствора. Непрерывно во времени измepяюt объемы отогнанных порций контрольного растворителя 58 и растворителя из рабочего раствора. Непрерывно во времени для каждых соответственных и равных объемов контрольного растворителя и растворителя в рабочем растворе измеряют и регистрируют температуру фазового перехода растворителя при одновременном кипении и перегонке контрольного растворителя и рабочего раствора. Сигналы датчиков объема отогнанных порций контрольного растворителя и рабочего растворителя из раствора, дифференциального датчика температуры усиливают, градуируют, преобразуют, подают на вход ЭВМ. Расчет молекулярной массы с помощью ЭВМ производят по программе вычислений, а расчет молекулярной массы вещества по измеренным параметрам вручную производят по известным формулам. Согласно предлагаемому способу молекулярную массу определяют через следующие основные операции: кипячение в открытой системе контрольной и рабочей проб растворителя и непрерывная, равномерная, прямая, параллельная, одновременная отгонка растворителя из контрольной и рабочей проб растворителя; непрерывное измерение и регистрация температуры ки пения контрольной и рабочей проб раст ворителя при непрерывной, равномерной одновременной, прямой отгонке раство рителя из контрольной и рабочей проб растворителя; непрерывное измерение и регистрация текущих объемов контрольной и рабочей проб растворителя, текущих объемов отогнанных порций контрольного и рабочего растворителя кипячение в открытой системе раствора рабочей пробы и растворителя контрольной пробы,непрерывная, равномерная, прямая, параллельная, одновременная отгонка растворителя из рабочего раствора и растворителя из растворителя контрольной пробы; непрерывное измерение и регистрация текущих объемов, температуры кипения раст вора рабочей пробы, растворителя конт рольной пробы при одновременном кипячении в открытой системе и при непрерывной , равномерной, прямой, одновременной отгонке растворителя из рабочего раствора и контрольного растворителя; статистический расчет молекулярной массы вещества для соответственных состояний растворителя контрольной и раствора рабочей проб по -опытным определениям текущих объемов, 7 температур кипения контрольного растворителя, рабочего растворителя, рабочего раствора и известной навеске вещества. Пример. Определяется молекулярная масса химически чистой сахарозы. В эбуллиоскоп, состоящий из рабочего и контрольного перегонных сосудов, каждый из которых соединен с прямым и обратным холодильниками, рабочим и контрольным градуированными приемниками, вводят по 2800 мл дйст 1Ллированной воды, вставляют рабочий и контрольный термометры Бекмана, дифференциальный датчиктемператур. Для равномерного кипения в перегонные сосуды вводят по 100-150 кусочков прокаленного битого неглазурированного фарфора. Растворитель нагревают до кипения. В процессе фазового перехода в точке кипения растворителя перегоняют определенное количество пробы растворителя в градуированные рабочий и контрольный приемники со скоростью 0,03 мл/с. Во время равномерной перегонки растворителя многократно регистрируют по термометрам Бекмана температуру кипения растворителя для каждого его текущего количества в рабочем и контрольном сосудах эбуллиоскопа. Определяют по показаниям термометров среднюю температуру кипения растворителя в каждом сосуде. Сигнал от дифференциального датчика температур равен нулю. В отогнанном количестве пробы растворителя из рабочего сосуда растворяют навеску вещества 230, г сахарозы, не прерывая равномерной перегонки. Полученный раствор, нагретый до температуры кипения, возвращают в рабочий сосуд эбуллиоскопа. Отогнанное количество пробы растворителя из контрольного градуированного приемни-ка возвращают в контрольный сосуд. Для получения сигналов датчиков текущего объема растворителя в пустые рабочий и контрольный градуированные приемники вводят электроды датчиков, равные пробы раствора электролита (30-50 мл), включают источник питания датчиков, блок измерителей и преобразователей сигналов датчиков, выходы датчиков объема подключают к входам ЭВМ. В процессе фазового перехода в точке кипения раствора перегоняют определённое количество пробы растворителя (например 300 мл по 10 мл) из раствора в рабочем сосуде в- рабочий градуированный приемник, многократно регистрируют для каждого текущего количества раствора текущую температуру фазового перехода в точке кипения. Для каждого текущего количества раствора определяют среднюю текущую температуру фазового перехода в точке кипения. Одновременно с кипением раствора продолжают равномерную пере гонку определенного количества (по 10 мл, всего 300 мл) растворителя из контрольного сосуда в контрольный градуированный приемник. Для каждого текущего количества растворителя в контрольном сосуде в те же моменты времени, что и для раствора, определяют текущую температуру фазового перехода в точке кипения. Для каждой текущей концентрации вещества в рабочем сосуйе, по средней текущей температуре фазового перехода в точке кипения раствора и средней текущей температуре фазового перехода в точке кипения растворителя, по средн му и среднему текущему значениям тем пературы кипения растворителя в конт рольном сосуде определяют текущее и среднее значения молекулярной массы по формулам .а -1000 АТр,г Тр,г - Тр.р.ср 7 ДТт - Тц.ср - То,р,ср , Alt ЛТ - TK,€ - Тр.г где flp, - молекулярная масса, рассч танная по показаниям рабочего термометра Бекмана; молекулярная масса, рассчитанная по показаниям ра бочего с учетом показаний контрольно термометров Бекмана; Е - эбуллиоско пическая константа растворителя; а навеска вещества; ЛТр,е. - прира щение температуры фазового перехода в точке кипения без учета показаний, температур по контрольному термометру; ДТр - приращение температуры фазо-50 вого перехода в точке кипения с учетом показаний температур по контрольному термометру; Gt ,- текущее количество растворителя в рабочем и контрольном сосудах отдельно; То,р,е сред-55
нее текущее значение температуры фазового перехода в точке кипения раствopиteля в рабочем сосуде; ТО,Р,ОГопытов по известным способам; надежность и достоверность результатов благодаря воспроизводимости текущих 78 среднее значение температуры фазового перехода в точке кипения растворителя в рабочем сосуде; - среднее текущее значение температуры фазового перехода в точке кипения растворителя в контрольном сосуде; - среднее значение температуры фазового перехода в точке кипения раствора геля в контрольном сосуде; Тр,е - среднее текущее значение температуры фазового перехода в точке кипения раствора в рабочем сосуде; ДТ - разница показаний настройки рабочего:, и контрольного термометров Бекмана по температуре фазового перехода в to4Ke кипения чистого растворителя. /|ля каждого текущего объема растворителя, измеренного с помощью датчиков объема, одновременно с многократной регистрацией температур кипения растворителя, раствора, контрольного растворителя с помощью рабочего и контрольного термометров Бекмана производят . непрерывные в течение всего опыта замеры температуры кипения растворителя, раствора, контрольного растворителя с помощью дифференциального датчика температур. Усиленные, проградуированные сигналы дифференциального датчика, датчиков текущего объема растворителя в рабоче) и контрольном сосудах эбуллиоскопа, эквивалентные ATj и Gj соответственно, подаются на вход АВМ-МН-7М, которая производит расчеты текущих значений молекулярной массы исследуемого вещества по программе вычислений. Таким образом, погрешность опред1елений молекулярной массы предлагаемым способом составляет 0,ЗТ1%, что хорошо согласуется с химической чистотой взятой для исследования сахарозы. Полученные значения молекулярной массы превосходят на порядок по точности и достоверности определений значения молекулярной массы, полученные известными способами. Применение предлагаемого способа определения молекулярной иассы вещества обесречиварт по сравнению с существующими способами следукмцие преимущества: повышенную на порядок точность определений молекулярной массы; быстроту определений п|эи данной точности, так как один опыт по данному способу эквивалентен десяткам 8 значении молекулярной массы; простоту и доступность способа дЛя любой лаборатории; возможность применения ЭВМ. Формула изобретения 1. Способ определения молекулярно массы нелетучих веществ многостадийной отгонкой растворителя по авт. св. № 693188, включающий на первой стадии прерывную отгонку, измерения объема отогнанных порций, температуры фазового перехода рабочего раство рителя при кипении, на второй стадий приготовление раствора вещества в отогнанных порциях рабочего растворителя и введение полученного раство ра вещества в остаток неотогнанного рабочего растворителя, на третьей стадии - прерывную отгонку порций растворителя из рабочего раствора, измерения объема отогнанных порций растворителя рабочего раствора, температуры фазового перехода растворителя при кипении рабочего раствора, расчет молекулярной массы вещества, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности определения молекулярной массы вещества, на первой стадии при кипении производят непрерывную, равномерную, прямую, па раллельную, одновременную перегонку контрольного и рабочего растворителя со скоростью 0,001-0,03 мл/с, непрерывно во времени измеряют текущие объемы отогнанных порций контрольного и рабочего растворителей, измеряют и регистрируют текущую температуру фазового перехода при кипении 10 растворителей, определяют средние текущие температуры кипения контрольного и рабочего растворителей, на второй стадии производят введение отогнанных порций контрольного растворителя в остаток неотогнанного контрольного растворителя, на третьей стадии при кипении производят непрерывную, равномерную, прямую параллельную одновременную перегонку контрольного растворителя из растворителя, рабочего растворителя из рабочего раствора с первоначальной скоростью 0,001 - 0,03 мл/с, непрерывно во времени измеряют объемы отогнанных порций контрольного растворителя и растворителя из рабочего раствора, непрерывно во времени для.каждых соответственных и равных объемов контрольного растворителя и растворителя в рабочем растворе измеряют и регистрируют температуру фазового перехода растворителя при одновременном кипении и перегонке контрольного растворителя и рабочего раствора, по измеренным параметрам рассчитывают искомую молекулярную массу вещества. 2. Способ по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что при непрерывном кипении производят прерывную, прямую, параллельную, одновременную ртонку равных порций контрольного растворителя из растворителя, соответственно равных порций рабочего растворителя из рабочего растворителя и рабочего раствора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If 693188, кл. G 01 N 25/10, 1976.
