Способ определения фенола в смеси продуктов производства поликарбоната Советский патент 1982 года по МПК G01N21/78 

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛА В СМЕСИ ПРОДУКТОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИКАРБОНАТА

Изобретение относится к аналити.ческой химии, а именно к спектрофотометрическому определению фенольных соединений, и может найти применение для количественного определения фенола в органической фазе производства поликарбоната (промежуточном продукте производства - растворе поликарбоната в метиленхлориде). Актуальной задачей аналитического контроля технологического процесса получения поликарбоната оптического назначения является определение примеси фенола в концентрации . (2-10 мг/л). . Органическая фаза производства представляет собой 10-12/о-ный раство полимера в хлористом метилене, содер жащий низкомолекулярные фракции поли карбоната с концевыми фенольными гид рооксильными группами, микроколичест ва дифенилолпропана, фенола и триэтил амина. Известен способ определения фенола в смеси продуктов производства поликарбоната, основанный наотгонке фенола с водяным паром с последующим фотометрическим определением фенола в дистилляте амидопирином . Недостатком указанного способа является его неизбирательность, так как экстрагируется не только фенол, но и дифенилолпропан, низкомолекулярные гидроксилсодержащие фракции полимера, меаающие определению фенола в экстракте, или в случае отгонки вместе с фенолом отгоняется хлористый метилен, в котором теряется фенол. Известен способ определения фенола в водной фазе продуктов производства поликарбоната путем отгонки фенола с водяным паром с последующим фотометрическим определением фенола в дистилляте с использованием 4-аминоантипирина .2J. Недостаток данного способа состоит в том, что им нельзя осуществить 393 анализ органимеской фазы, так как пр отгонке с водяным паром вместе с фенолом отгоняется хлористый метилен, не смешивающийся с водным дистиллятом и образующий таким образом окрашенный органический слой, в котором растворяется фенол и теряется из дис тиллята для конечного определения. Цель изобретения - обеспечение возможности определения фенола в органической фазе продуктов производства поликарбоната и повышение избирательности. Поставленная цель достигается способом определения фенола в смеси продуктов производства поликарбоната, заключающимся в том, что фенол экстрагируют из анализируемой пробы раствором щелочи при объемном соотношении пробы и экстрагента, рав ном 8-12:45-5, и полученный экстрак подают на отгонку. Результаты определения фенола в и кусственных смесях 3 зависимости от соотношений пробы и экстрагента пред ставлены в табл. 1 Данные табл. 1 показывают, что ми нимальные и допустимые ошибки получа ются только при соотношении пробы и экстрагента, равном 10:50. При увели чении объема анализируемого рйствора до 20 мл наблюдается неполное извлечение фенола (на 17-33% меньше), уме шение объема пробы до 5 мл приводит к получению завышенных результатов на 1А-27, что объясняется более вероятным гидролизом поликарбоната при 10-кратном преобладающем объеме раст вора щелочного экстрагента. С целью уменьшения вероятности гидролиза поликарбоната повторную промывочную экстракцию лучше проводить только 3 мин, поскольку в. первую пятиминутную экстракцию извле кается около 90 свободного фенола (табл. 2). Пример. Отмеривают пипеткой 8-12 мл пробы, количественно переносят в делительную воронку, смывая дважды по 2 мл , приливают мл 1 -ного водного раствора гидрата окиси щелочных металлов и экстрагируют точно 5 мин. После минутного расслаивания сливают нижний органический слой в другую делительную воронку, в нее снова приливают 50 мл раствора щелочи и экстрагируют точно 3 мин. Быстро отделяют органический слой, а водно-щелочные экстракты сливают в круглодонную колбу для отгонки с водяным паром, приливают 10 мл 20 -ногЪ раствора серной кислоты, прибавляют до 150 мл воды и отгоняют фенол, собирая дистиллят в , мерную колбу емкостью 250 мл. После охлаждения отмеряют 50-90 мл дистиллята в колбу на 100 мл и далее добавляют по 2 мл 2 -ного раствора -аминоантипирина, раствора аммиака 1:1 и 8 -ного раствора железосинеродистого калия. Доводят водой до метки и измеряют оптическую плотность относительно контрольного раствора при АЭО нм в кювете с толщиной слоя 50 мм. Содержание фенола находят по калибровочной кривой. Примеры анализа даны в табл. 3. Точность методики характеризуется доверительным интервалом в пределах 0,07-0,5, воспроизводимость - стандартным отклонением в пределах 0,15-0,9 при определяемых концентрациях 2-0 мг/л (2-10 -2-10-), относительная погрешность в пределах 2-10%, коэффициент вариации в предедах 2-7%. Сравнительные характеристики предлагаемого способа и известного представлены в табл. . Сравнительные данные о термостабильности и оптическ 1Х характеристиках поликарбоната в зависимости от содержания фенола, определенного предлагаемым способом в органической фазе, представлены в табл. 5бразец

СоотношеДобавленоние проба: фенола, (лак)эксмг/лрагент (по объему) Органичес5:50кая фаза: 10:50 п.5.10 20:50 п.5.11 10:50 20:50 Определени из Образец Добавлено фенола. мг/л Проба 3,8 п.5.9

Таблица 1

ОтносительПримечаниеная погрешность, %

102 +2 за счет

Статическая обработка результатов анализа растворов поликарбоната в метиленхлориде (мг/л)

.5.9

+,0 3,6 3,8 ,1

15,6

I,9

13,9

7,0

6,8

7,1

бъект анализа

Органическая фаза производства поли.карбоната - 10-12°ёный раствор по ликарбоната в с примесями дифенилолпропана, фенола, триэтиленамина, низкомолекулярных фракций полимер.а

Таблица

3,8 0,237 0,12 0,38 6,2

Т,8 0,906 0,5 1-ЛЦ 6,1

6,9 0,152 0,076 0, 2,2

Таблица

Водная фаза производства, содержащая микроколичества фенолятов дифенилолпропана, фенола, хлорида натрия, низкомолекулярных фракций полимера

tte мешают определению дифенилолпропан,. триэтиламин, метиленхлорид, поликарбонат

Возможность контроля стадии очистки органической фазы с целью обеспечения качества готового продукта

Показатель

Содержание фенола в органической фазе производства,мг/л

что соответствует для готового полимера:

коэффициенту стабильности по индексу расплава

коэффициенту стабильности по молекулярной массе

коэффициенту стабильности по цвету

светопропусканию раствора поликарбоната, при нм,%

Продолжение табл. ,

Мешает определению мети ленхлорид

Нет

Таблица 5

Поликарбонат

Фирмы Байер

произ(ФРГ)-макролон-2800(оптический)

окрашенный

4-8

25-50

0,89-0,91 0,7-0,68 0,91

0,90-0,93 0,68-0,63 0,99

0,75-0,80 0,,51 0,76

96

8t-86

92-96

11

Формула изобретения

Способ определения фенола а смеси продуктов производства поликарбоната, включающий отгонку фенола с водяным паром с последующим фотометри ческим определением с использованием -аминоантипирина, отличающийся тем, что, с целью обеспеиения возможности определения фенола в органической фазе продуктов производства поликарбоната и повышения избирательности, фенол экстрагируют из анализируемой пробы раст93/ 32«2

вором щелочи при объемном соотношении пробы и экстрагента, равном 8-12:«5 5, и полученный экстракт подают на отгонку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Унифицированные методы анализа Ред. Ю.Ю. Лурье, М., Химия,

вод.

1973 2 с. 316-328. Моторина М.А., Метелкина Е.И.

..-,.. у III-1 -j I гчк па 1. I

и др. Производство и переработка

1-« пластмасс и синтетических смол. М., ВНИИТЭХИМ, 1978, 5, с. 5-8 (прототип