Способ определения химически связанного хлора на поверхности наполнителей Советский патент 1983 года по МПК G01N31/16 C01B7/01 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННОГО ХЛОРА НА ПОВЕРХНОСТИ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу анализа хлора, химически связанного с поверхностью наполнителей, и может быть использовано для контроля процесса нанесения и закрепления катализаторюв на поверхности наполнителей в условиях лабораторий и химических производств.

Оценка количества хлора в катализаторе, химически связанном с поверхностью минерального наполнителя, имеет значение, в частности, при проведении процесса полимеризации на поверхности наполнителей или исследовании закономерностей указанного процесса.

Основным компонентом каталитического комплекса в реакциях полимеризации являются хлористые соли переход- . ных металлов и другие галоидные соедингния металлов и металлоидов. Обычно на поверхности наполнителей при- сутствуют функциональные гидроксильные группы и, например, хлористые соединения переходного металла реагируют с ними по схеме

, R-OH twvecej,- R-OfAeceH.+нее,

где R - остаток макромолекулы наполнителя;Me - переходный металл.

На поверхности наполнителя может остаться также адсорбиррванный хлорид переходного металла без образования ковалентной химической связи с поверхностью наполнителя.

Для дальнейшего использования активированного по схеме (1) наполнителя и оценки его каталитической активности важно знать количественное содержание хлора в катализаторе, химически (ковалентно) связанном .с поверхностью наполнителя. Однако задача определения химически связанного хлора с наполнителем осложняется присутствием в системе хлористого водорода (ионного хлора) и молекул хлорида переходного металла, химически не связанных с поверхностью наполнителя,

Известны Способы количественного . . определения хлора в различных веществах. При определении хлора,в неорганических соединениях используется метод меркуро-, меркури- и аргентометрического титрования. При определении хлора в органических соединениях широко используется метод предварительного превращения органического хлора

Ь ИОННЫЙ путем сожжения в колбе, наполненной кислородом с использованием платинового катализатора или омылением щелочью в среде неводного расворителя при нагревании с последующим определением ионного хлора 1.Однако указанными Методами можно определять только общее содержание хлора и не представляется возможност определить химически связанный хлор на поверхности наполнителей.

Метод количественного определения рслора в соединениях (катализаторах) , -Мимически связанных с поверхностью наполнителя, в присутствии примесей незакрепленного на наполнителе хлори да переходного металла и хлористого водорода в научно-технической и патентной литературе до настоящего времени не был описан.

Цель изобретения - разработка спо соба количественного определения химически связанного хлора на поверхности минеральных наполнителей, предварительно обр аботанных хлористыми солями..

Для достижения указанной цели навеску минерального наполнителя, активированного хлоридом переходного металла, обрабатывают отмеренным объемом раствора анилина или фенола в диметилфомамиде, отделяют жидкость от наполнителя,например путем фильтрования, отбирают аликвотную часть жидкости, добавляют к ней избыток серной кислоты и оттитровьшают избыток анилина или фенола водным раствором бромид-бромата или иода. Параллельно проводят холостое титрование при тех же объемах реагентов и по разности количеств раствора бромид-бромата ил иода, израсходованных соответственно на титрование холостой пробы и с навеской, определяют количество химически связанного хлора на поверхности наполнителя,,

. Соединения анилина или фенола -с закрепленной аа поверхности наполнителя молекулой переходного металла в диметилформамиде не растворяются, в то время как гидрохлорид анилиния и анилид (соответственно фенолят) переходного металла растворимы в диметилформамиде и переходят в фильтрат, что и делает возможным осуществление данного способа.

Добавление к фильтрату серной кислоты, необходимо для количественного и быстрого вытеснения хлора, гидролиза анилида (или фенолята) переходного металла и создания кислой среды. Вместо серной кислоты можно использовать другие минеральные кислоты фосфорную, азотную, бромистоводородную и хлористоводо1зодную.

Избыток анилина или фенола в фильтрате определяют титрованием, например, раствором брюмид-бромата калия по индикатору метиловому красному или метиловому оранжевому. По результатам титрования избытка в исследуемой и холостой пробах с помощью расчетной формулы определяют содержание хлора, химически связанного с поверхностью наполнителя. По предлагаемому способу возможно также определение других галоидов, осуществляемое аналогичньм путем.

П р и м е р . В колбу вместимостью 2.5-50 мл с притертой пробкой помещают навеску образца 1-2,0 г (в зависимости от предполагаемого содержания хлора), взвешенную с точностью до 0,0002 г. Добавляют пипеткой 25 мл 0,05 м безводного диметилформамидного раствора анилина и тщательно перемешивают в течение 15 мин.. Фильтруют через сухой фильтр в сухую колбу. Отбирают пипеткой 5 мл фильтрата, внося в коническую колбу; добавляют l5 мл 30%-ного раствора серной кислоты, 1-2 капли 0,05-01%-ного раствора метилового красного или метилового оранжевого и титруют 0,1 н раствором бромид-бромата калия (натрия)или иода до изменения красного цвета раствора в желтый или бесцветный.

Параллельно проводят контрольное оп)еделение и рассчитывают содержание хлора, химически связанного с поверх- ностью наполнителя, масс.% по формуле

(а-б) K.,v 100

.(2) -рГу

де а - объем титрованного раствора бромид-бромата калия (натрия) или иода, израсходованный на титрование контрольной, пробы, мл;

б - объем титрованного раствора бромидбромата калия натрия , или иода израсходоЕапипп на титрование испытуемого фильтрата, мл.

К - коэффициент пересчета для

приведения концентрации раствора бромид-бромата к точно определенной нормальности;

Т - количество хлора, соответствующее 1 мл точно определенной нормальности раствора бромид-бромата, г;

V - объем исходного раствора анилина или фенола в диметилформамиде, взятого для обработки навески наполнителя, Мл;

V - объем фильтрата, взятый для титрования, мл;

Р - навеска испытуемого образца, г.

Продолжительность определения сосавляет 25-30 мин. Полученные данные

количественного определения химически связанного хлора на поверхности

активированных наполнителей представлены в таблице.