Способ определения ароматических сульфокислот Советский патент 1982 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к аналити ческой химии, а именно к способу определения ароматических сульфокислот, и может быть использовано в практике заводских, цеховых, научноисследовательских, межотраслевых и проблемных лабораторий таких отраслей промышленности, как синтез промежуточных продуктов и красителей, химических реактивов, фармацевтических препаратов, поверхностно-активных веществ.

Известен способ определения нафталин-2-сульфокислоты путем спектрофотометрического титрования в водног органическом растворителе ( ацетоне) солью бария в присутствии индикатора - нитхромазо и ацетатного буферного раствора с рН . Способ позволяет определять 0,2-10 нафталин- 2- сульфо кислоты в присутствии нафталин-1-сульфокислоты (до 20мг) а также в присутствии сульфат-иона

при содержании до 0,15 мг при пересчете на N 0 П.

Недостаток способа - невозможность определения содержания нафталин-1-сульфокислоты, а также использование соли бария, образующей сульфат бария, выпадающий в осадок на стенки кюветы, используемой для спектрофотометрических измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения ароматических сульфокислот, в частности антрахинон-1 и антрахинон-2-сульфокисг лот путем их индикаторного спектрофсг тометрического титрования в водно-

ts ацетоновой среде раствором хлорида бария в присутствии бис-азозамещенных хромотроповой кислоты (нитхромазо) и ацетатного буферного раствора. Способ основан на образовании ус20тойчивых в этих условиях малодиссоциирующих растворимых ассоциатов ионов бария и арилсульфонат-анионов. При приливании титранта к анализируемому раствору, содержащему антрахинонсульфонат, индикатор - бис-азозамешенное хромотроновой кислоты, например нитхромазо, и буфер, в области до точки эквивалентности ионы бария взаимодействуют с антрахинонсульфонатами с образованием бесцветного ассоциата, агрегации частиц которого приводит к увеличению светопоглощения раствора. После того, как весь имеющийся в растворе антpaxинoнcyльфoнat будет оттитрован (в области после точки эквивалентности) , добавляемые ионы бария дают цветную фотометрическую реакцию с индикатором, и характер изменения светопоглощения титруемого раствора изменяется. По излому на кривой титрования, построенной на координатах: светопоглощение - рбъем добавленного титранта, находят, точку эквивалентноти и расход титранта 2 .

Недостатки данного способа определения сульфокислот заключаются в невозможности определения сульфокислот в присутствии больших количеств сульфатов; в невозможности анализа смесей изомерных сульфокислот в присутствии сульфатов; в низкой точности определения сульфокислот в смесях с сульфатами вследствие неизбежного накопления ошибок, в непригодности способа к определению дисулфокислот и к анализу их смесей, в возникновении систематической ошибки при приготовлении первичного стан дарта из подверженного выветриванию кристаллогидрата BaCl22H20; в помутнении станок кюветы при длительной работе за счет образования малорастаоримых солей (сульфонатов и сульфат бария) и в снижении за счет этого чувствительности и точности определения.

Цель изобретения - повьшение избирательности и точности способа.

Поставленная цель достигается способом определения ароматических сульфокислот путем спектрофотометрического индикаторного титрования в зодно-органическом растворителе 0,11,0 моль/л раствором соли калия, в присутствии бис-азозамещенных хромотроповой кислоты и ацетатного буфеного раствора.

Отличным признаком способа является использование в качестве соли металла 0,1-1,0 моль/л раствора соли калия.

Способ основан на образовании малодиссоциирующего внешнесферного комплекса ионов калия с арилсульфонат-анионом, Мольное соотношение К :AriO Р считая на каждую .титруемую сульфогруппу. При приливаНИИ титранта к анализируемому водноорганическому раствору, содержащему ароматическую сульфокислоту, индикг0 тор и буфер, в области до точки эквивалентности происходит образование внешнесферного комплекса ионов калия и арилсульфонат-иона. Образовавшиеся иолекулы внешнесферного комплекса

5 группируются в более крупные агрегаты сопровождается уменьшением светопоглощения раствора. После оттитровывания всего имевшегося в растворе сульфоната (в области после точки

0 эквивалентности) описанные выше процессы не происходят, так как образуется только комплекс ионов калия с индикатором. Этот комплекс при оптимальной длине волны, составляющей 630 нм, поглощает меньше,

чем свободный индикатор. Поэтому ха- рактер изменения светопоглощения титруемого раствора после точки эквивалентности становится другим,а на кривой

0 титрования получается излом, соответствующий всем оттитрованным сульфогруппам арилсульфоната, т.е. точке эквивалентности. Если в растворе имеется бинарная смесь изомерных арилсульфонатов, получается кривая титрования с двумя изломами, соответствующими поочередно оттитровываемым сульфонатам вне зависимости от присутствия сульфатов в анализируемом растворе. Наличие иных, кроме сульфогрупп, заместителей в ароматическом ядре практически не влияет на результаты определений.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Определение бензолсульфокислоты.

В кювету для титрования объемом 17 мл с толщиной поглощаемого слоя 30 мм (от фотоэлектрокалориметра) переносят 5 мл раствора, содержащего 1,5 мг бензолсульфокислоты, приливают 0,15 мл 0,1%-кого раствора бис-2, 7- Й--нитро-2-сульфо- 1 -азобензол) -хромотроповой кислоты (индикатор

нитхромазо) , 2 мл ацетатного буферно го раствора с рН 4, мл органичес кого растворителя и титруют ча спек592 5б6 6

трофотометре СФД-2 (СФ-, , качестве органического растворите-. СФ-16) без кюветы сравнения О,.1 моль/л ля используют ацетон, раствором нитрата калия при длине

волны 630 нм, подавая титрант преци- в табл. 1 представлены результать зионной поршневой микробюреткой. В s параллельных определений.

Таблица 1

В табл. 2 приведены сравнительные данные по избирательности и точносАнтрахинон-1-сульфокислота

Антрахинон-2-сульфокислота

Смесь:

антрахинон-1-сульфокислотыи антрахинон- 2-сульфокислоты

ти предлагаемого способа и известного.

Таблица 2 7 В табл. 3 приведен состав и концентрации анализированных ароматиНитробензол-. 20 0,2 -2-сульфокислота

Нафталин-1-сульфокислота

2-нафтол-3,6-дисульфокислотаа)5 б)5

20 КС1, 1,0

АнтрахКнон-2-сульфокислота

Ц-диметил-аминоазобензол- -сульфокислота

Смесь:

а) 2 нафтол-6,8дисульфокислота а)10

б) 2-нафтол-3,6f-дисульфокислота б)5

Таблица 3

ацетон нитхро- О,.02

мазо

KNO,,0,1 - - - 0,02

0,02

КВг, 0,5 изо- - 0,03 пропанол

0,03

ацетон метиловый

оранжевый

00,02

КС1, 1,00 изо- нитхро, пропа- мазо

НОЛ

б)0,02 ,8 ческих сульфокислот,состав индикаторов, солей калия и органических растворителей. п-пропан нитхро- 0,02

924566

Смесь:

а) нафталин-205-суяьфокислота

б) нафталин-2,6дисульфокислота б)5 Таким образом, предлагаемый способ отличается избирательностью по отношению к сульфатам, влияние которых практически отсутствует, возможностью прямого анализа смеси изомеров одним титрованием в том числе и присутствии сульфатов, возможностью прямого определения сульфокислот в сульфомассах с достаточной точностью возможностью определения дисульфокислот, анализа их смесей с моносульфокислотами, анализа смесей изомерных дисульфокислот. Формула изобретения Способ определения ароматических сульфокислот путем спектрофотометрического индикаторного титрования в

10 Продолжение табл. 3

а)0,0

КС1, 1,00

6)0,06 водно-органическом растворителе солью металла в присутствии бис-азозамещенных хромотроповой кислоты и ацетатног го буферного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения избиральности и точности, в качестве соли металла используют 0,11,0 моль/л раствор соли калия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кузнецов В.В., Ляуфер М.С. Спектрофотометрическое титрование нафталин-2-сульфокислоты в среде смешанных растворителей с реагентом нитхромазо.1977,ЖАХ, т.ХХХП, в. 9, с. 1859. 2.Кузнецов В.В., Ляуфер М.С. Спектрофотометрическое титрование моносульфокислот антрахинона в среде смешанных растворителей. J980, ЖАХ, т. ХХХУ, в. k, с. 14 (прототип).