Способ определения содержания связанных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных веществах

 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения содержания связанных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных веществах . Цель - упрощение способа, уменьшение времени определения и улучшение условий труда. Анализируемую пробу растворяют в дистиллированной воде, аликвоту раствора титруют цетилпиридинийхлоридом в присутствии смеси тимолового синего и алкилфенолполигликолевого эфира ОП-10 в массовом соотношении 1:(500-1000) при рН 9,4-10,0. Ошибка определения 0,5% время анализа 1 мин 4 табл сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51}5 G 01 N 31/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

«

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807019/04 (22) 18.01.90 (46) 15,11.92. Бюл. N 42 (71) Киевский государственный университет им. Т.Г.Шевченко и Институт химии высокомолекулярных соединений АН УССР (72) А.Т.Пилипенко, С,А.Доленко, С.А.Куличенко, О.А.Запорожец, В.А.Шрубович;

H.В,Протасова и В.В.Шевченко (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1027610, кл. G 01 N 31/16, 1982.

А.Barber.. С.С.Т.Chinnlck, Р.А.Lincoln.

The Analysis of Muxtures of Surface-active

Quaternary Ammonium compounds and

Polyethylene 0xide Type of Non-ionic

Surface-active Agents, Analyst, v.81. N 958, р

18-25.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам определения связанных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных вещестlax (АПАВ) на основе алкилсульфатов, алкйлсульфонатов, алкиларилсульфонатов, биснафталинсульфонатов и в бианкерных поверхностно-активных веществах олигомерного типа, применяющихся в качестве основы синтетических моющих средств, смачивателей, замасливателей, эмульгаторов.

Известен способ определения содержания связанных сульфогрупп в препаратах

АПАВ, основанный на способности .АПАВ при рН 3,0 образовывать комплексную соль с солянокислым п-толуидином, которая плохо растворима в воде, но хорошо растворима в диэтиловом эфире, четыреххлористом углероде. Этими растворителями ее экстра Ж 1775665 Al (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВЯЗАННЫХ СУЛЬФОГРУПП В АНИОННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ

ВЕЩЕСТВАХ (57) Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения содержания связанных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных веществах. Цель —. упрощение способа. уменьшение времени определения и улучшение условий труда. Анализируемую пробу растворяют в дистиллированной воде, аликвоту раствора титруют цетилпиридинийхлоридом в присутствии смеси тимолового синего и алкилфенолполигликолевого эфира ОП-10 . в массовом соотношении 1:(500-1000) при рН 9,4- l0,0. Ошибка определения 0,5%.вpeмя анализа 1 мин. 4 табл, гируют, разделяют фазы и оттитровывают органический слой гидроксидом натрия в присутствии ортокреэолового красного.

Недостатком способа являются сложность и длительность определения, связанные с применением операции зкстракции и фильтрования (среднее время единичного определения составляет 30 мин); необходимость использования токсичного органического растворителя.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ огределения содержания связанных сульфогрупп в АПАВ, основанный на способности катионного

ПАВ, который используют в качестве титранта. в щелочных растворах(нужное значение рН создается добавкой нескольких миллилитров раствора соды) образовывать с кислотным индикатором — бромфеноло1775665

50 вым синим легко экстрагируемое и oKp3" шенное соединение, В качестве органического растворителя используютдихлорзтан.

Появление голубой окраски слоя дихлорзтана в процессе титрования свидетельствует о достижении точки эквивалентности.

Недостатком способа являются сложность и длительность определения, связанные с применением операции экстракции (титрование проводится о присутствии фазы органического растворителя). необходимостью остановки onpepwe w после добавления каждой порции титранта для взбалтывания смеси, ее расслоения на фазы и оценки окраски слоя органического растворителя (среднее время единичного определения составляет 5-мин), а также необходимость использования весьма токсичного органического растворителя — дихлорэтана.

Целью изобретения являются упрощение способа, уменьшение времени определения и улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается описываемым способом определения содержания связанных сульфогрупп, который согласно изобретению состоит в растворении анализируемой пробы в дистиллированной воде, титровании эликвоты полученного раствора цетилпиридинийхлоридом (ЦПХ) в присутствии в качестве индикатора смеси тимолового синего (ТС) и элкилфенолполигликолевого эфира ОП-10 в массовом соотношении 1:(5001000) при рН 9,4-10,0.

Отличительный признак способа состоит в ти1 ровании аликвоты полученного раствора цетилпиридинийхларидом в присутствии в качестве индикатора смеси тимолового синего и ОП-10 в массовом соотношении 1:(500-1000) при рН 9,4-10,0.

Пример 1. Нэвеску анионоактивного вещества 0,3-0,5 r, отвешенную с точностью до 0,001 r, растворяют в 1 л дистиллированной воды. Отбирают 5 мл раствора о коническую колбу на 50 мл и добавляют 5 мл глициноэого буферного раствора с рН 9,5, 1,0 мл 5 10 з%-ного водного раствора тимолооого синего (готовят по известной методике), 2,5 мл 1%-ного водного „àñòâîðà

ОП-10 (Св-10Н17-21С6Н40(С2Н О)). Доводят раствор до 20 мл дистиллированной водой

-З 1О-17 и титруют 2 10 М раствором цетилпиридинийхлорида, Исходный раствор имеет голубовато-зеленую окраску, которая по мере прибавления раствора титранта переходит в желтую, а затем в голубую, Титрование продолжают до появления устойчивой голубой окраски. В аналогичных условиях титруют холостую пробу. Содержание связанных сульфогрупп в АПАВ рассчитывают по формуле

Х(%)=йт Чт 1600)p, где Йт — концентрация растоора цетилпиридинийхлорида (М); Чт — объем раствора хлорида цетилпиридиния, пошедший на итрование (мл); р — навеска анионоактивного препарата (r): 1600 — суммарный расчетный коэффициент.

Результаты количественного определения содержания связанных сульфогрупп в высокочистых анионоактионых препаратах приведены в табл.1.

Представленные в табл.1 данные показывают, что возможно проводить определение содержания связанных- сульфогрупп о

АПАВ описываемым способом с относительной погрешностью 0,3-0.9%, Неорганические сульфаты не влияют на результаты определения.

Пример ы 2-8. Данные, представленные в табл.1, пример 1, показывают возможность определения содержания сульфогрупп в АПАВ описываемым способом при рН 9,5. В табл. 2 приведены результаты определения при других значениях рН.

Выполнение определения содержания связанных,сульфогрупп в препарате ДДСН проводят по.примеру 1 с использованием соответствующих глициновых буферных растворов (готовят по известной методике), Навеску додецилсульфата натрия 0,3-0,5 г растворяют, как указано в примере 1,.отбирают 5 мл раствора в коническую колбу на

50 мл и добавляют все компоненты, как о примере 1, кроме буферного раствора с рН

9,5, вместо которого вводили 5 мл буферного раствора с рН 9,0; 9,2: 9,4; 9,6; 9,8; 10,0;

10,2 соответственно. Доводят растворы до

20 мл дистиллированной .водой и титруют

2 10 M раствором цетилпиридинийхлоридэ (ЦПХ), как в примере 1. Результаты определения представлены в табл. 2.

Таким образом, результаты, представленные в таблице 2 показывают, что определение содержания связанных сульфогрупп в.

АПАВ описываемым способом возможно в интервале рН 9,4-10,0(примеры 1, 4-7), При рН меньше 9,4 (примеры 2,3) и больше 10,0 (пример 8) отсутствует цветовой переход в точке эквивалентности, что обуславливает принципиальную невозможность выполнения определения в этих условиях.

Пример ы 9-11. В табл. 1,2 представлены результаты определения содержания связанных сульфогрупп описываемым способом в присутствии ОПИО. В таблице 3

1775665 приведены результаты определения содержания сульфогрупп в отсутствие добавки

ОП-10. Определение выполняют по примеру

1 с соответствующим изменением, Навеску анионоактивного вещества 0.3. 0 5 г растворяют, как указано в примере 1, отбирают 5 мл в коническую колбу на 50 мл и добавляют все компоненты, как в примере

1, кроме раствора ОП-10. Доводят растворы до 20 мл дистиллированной водой и титруют их 2 . 10 M раствором ЦПХ, как в примере

1.

Таким образом, определение содержания связанных сульфогрупп заявляемым способом в отсутствие ОП-10 не приводит к достижению цели изобрегения, В отсутствие ОП-10 титрование принципиально невозможно из-за отсутствия соответству;ощего цветового перехода в точке эквивалентности.

Пример ы 12-14. Данные, представленные в табл. 1,2, примеры 1,4-7 показывают возможность определения содержания связанных сульфогрупп в АПАВ описываемым способом при соотношении ТС:ОП-10

1:500. В табл.4 приведены результаты определения и при других значениях соотношения ТС:ОП-10. Определение содержания связанных сульфогрупп в препарате ДДСН выполняют по примеру 1 с использованием постоянной концентрации ТС и переменной концентрации ОП-10.

Навеску додецилсульфата натрия растворяют, как указано в примере 1, отбирают

5 мл раствора в коническую колбу на 50 мл и добавляют все компоненты, как в примере

1, кроме 2,5 мл 1 -ного раствора ОП-10, вместо которого вводят 1,25 мл; 1.50 мл;

1,75 мл; 2,00 мл; 2,25 мл; 3,75 мл; 5,00 мл;

6,25 мл; 6,50 мл; 6,75 мл; 7,00 мл; 7,Я5 мл;

7,50 мл 1 -ного водного раствора ОП-10 соответственно. Доводят растворы до 20 мл дистиллированной водой и титруют их 2 10

М рраассттввоорроом м ЦЦППХХ, как в примере 1.

Таким образом, данные, представленные в табл.4, показывают, что определение сод@ржания связанных сульфогрупп в АПАВ описываемым способом возможно при соотношении ТС;ОП-10=-1. (500-1000) (примеры

1, 17, 18}. Так. при значении ТС;ОП-10 менее

1:500 (примеры t2-16) имеет место образование осадков ассоциатов АПА — титрант, 5 что обуславливает принципиальную невозможность определения (примеры 12,13) либо неприемлемо высокое значение относительной погрешности (примеры 14-16).

При значении соотношения ТС:ОП-10=1:1250

10 (пример 19) и выше (примеры 20,21) также наблюдается неприемлемо высокая относительная погрешность определения, что вызывается ухудшением надежности фиксации точки эквивалентности, Дальнейшее повыше15 ние относительного содержания ОП-10 (примеры 22-24) приводит к практически полному исчезновению соответствующего цветового перехода в точке эквивалентности, что обуславливает принципиальную не20 возможность титронания, Таким образом, использование описываемого способа определения содержания связанных сульфогрупп в АПАВ упрощает способ и повышает его зкспрессность (вре25 мя единичного определения 1 мин вместо 5 мин по известному способу), не используется операция экстракции, улучшаются условия труда при проведении массовых определений (не применяется токсичный

30 органический растворитель — дихлорэтан.

Относительная ошибка составляет 0,40,5 . .Формула изобретения

Способ определения содержания свя35 занных сульфогрупп в анионных поверхностно-активных веществах путем растворения анализируемой пробы в дистиллированной воде, титрования аликвоты полученного раствора титрантом в присут40 ствии индикатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени определения, улучшения условий труда и упрощения способа, в качестве титранта берут цетилпиридинийхлорид и в качестве инди45 катора — смесь тимолового синего и an <илфенолполигликолевого эфира ОП-10 в массовом соотношении 1:(500-1000) и титрование ведут при рН 9,4-10,0.

Таблица 1

Результаты определения содержания связанных сульфогрупп в высокочистым препаратах анионных IlAB, Таблица 2

Результаты определения содержания связанных сульфогрупп в додецилсульфате натрия при различных значениях рН, 10

1775бб5

Таблица 3

Результаты определения содержания связанных сульфогрупп в препаратах анионных ПАВ в отсутствие ОП-10.

Таблица 4

Результаты определения содержания связанных сульфогрупп в додецилсульфате натрия при различных значениях соотношения концентраций тимолового синего и ОП-10

П11и- 1Ф ОП-10, Реализуемое мер мл значение

ТС:ОП-10

Содержание сульфогрупп, о

Относительная погрешность, 4

Составитель С.Хованская

Техред М.Моргентал Корректор T.Ïàëèé

Редактор

Заказ 4031 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

2 50

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

3,75

5,00

6,25

6,50

6,75

7,00

7,25

7,50

1: 500

1:250

1:300

1:350

1:400

1: 450

1:750

1:1000

1:1250

1:1300

1: 1350

1:1400

1:1450

1:1500

27,9 0,4

Не определяется

II

27,8 4,2

27,7 3,9

27,9 2,5

27,9 0,4

27,5 0,5

26,3 5,7

26,0 7,2

26,; 8,5

le определяется