Способ определения ортонитроанилина

 

Использование: в аналитической химии органических соединений при анализе очищенных сточных вод. Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают смесью бутилацетата и дибутилфталата при их соотношении (мол.дол.) 0,4 0,6 0,4 0,6, после расслаивания отбирают органический слой и фотометрируют его. 2 табл.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено при анализе очищенных сточных вод производств диазолей, дисперсных красителей, фотореактивов и др.

Известен способ фотометрического определения анилина и п-нитроанилина, включающий взаимодействие определяемых соединений с 9-аминоакридином с образованием интенсивно окрашенных продуктов (Stewart I.T. Anal. Chem. 1969, v. 41, p.360). Недостатком способа является невозможность раздельного определения о-нитроанилина в присутствии анилина и п-нитроанилина.

Известен способ фотометрического определения анилина и п-нитроанилина, основанный на образовании определяемыми веществами окрашенных соединений при взаимодействии с хлоранилом (Тасима И. Japan Analyst, 1970, v.19, p.43). Недостаток способа невозможность раздельного определения о-нитроанилина в присутствии анилина и п-нитроанилина при их совместном присутствии, поскольку максимумы светопоглощений этих веществ совпадают ( =550 нм).

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ фотометрического определения анилина и его нитропроизводных по реакции с 4-диметиламинобензальдегидом (Перегуд Е.А. Быстрые методы определения вредных веществ в воздухе. М. Химия, 1970; Бурмистров О.И. Журн. аналит. химии. 1946, т.1, с. 265; 1949, т.4, с.60). Однако и здесь раздельное определение о-нитроанилина в присутствии анилина и нитроанилинов невозможно, т. к. их окрашенные соединения с 4-диметиламинобензальдегидом имеют близкие максимумы светопоглощения.

Целью изобретения является повышение селективности определения о-нитроанилина в присутствии анилина и п-нитроанилина в водных растворах.

Поставленная цель достигается тем, что способ включает обработку анализируемой пробы химическим реагентом и фотометрирование, в котором новым является то, что обработку ведут в присутствии хлорида лития смесью бутилацетата и дибутилфталата, взятых в соотношении (мольные доли) 0,4-0,6:0,4--0,6, после расслаивания отбирают органический слой, который фотометрируют.

На основании проведенных исследований по источникам патентной и научно-технической литературы можно сделать вывод, что совокупность существенных признаков является новой и позволяет обеспечить селективное определение о-нитроанилина в присутствии анилина и п-нитроанилина.

Технических решений, свойства которых совпадали бы со свойствами заявляемого, не обнаружено, следовательно, заявляемое решение соответствует критерию "Существенное отличие".

Способ определения о-нитроанилина в присутствии анилина и п-нитроанилина в водных растворах осуществляют следующим образом: к анализируемому водному раствору, содержащему не менее 0,025 мг/мл анилина и его нитропроизводных (о- и п-нитроанилинов), добавляют хлорид лития (6 моль/л) и химический реагент смесь бутилацетата и дибутилфталата, взятых в соотношении (мольные доли) 0,4-0,6:0,4-0,6. Соотношение объемов водной и органической фаз 10:1. Раствор встряхивают на вибросмесителе в течение 5 мин. После расслаивания фаз отбирают органический слой, окрашенный в интенсивно оранжевый цвет, характерный для образования сольвата о-нитроанилина. Сольваты анилина и п-нитроанилина бесцветны и не мешают определению о-нитроанилина.

Органический слой фотометрируют при l=3 см и длине волны 405 нм. Содержание о-нитроанилина определяют по градуировочному графику, построенному в идентичных условиях.

Пример по прототипу.

Смешивают 1,5мл раствора, содержащего 1-10 мкг бензидина, с 0,3 мл 3%-ного раствора 4-диметиламинобензальдегида в 2%-ной хлористоводородной кислоте. Через 5 мин сравнивают появившуюся окраску раствора с окраской серии стандартных растворов при длине волны 438 нм. Однако селективное определение о-нитроанилина в присутствии анилина и п-нитроанилина не представляется возможным.

П р и м е р 1 (с предлагаемым реагентом). К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,4 мол. доли бутилацетата и 0,3 мол. доли дибутилфталата) и 6 моль/л хлорида лития. Недостающие до единицы мольные доли химического реагента дополняют инертным органическим растворителем (гексаном). Встряхивают на вибросмесителе в течение 5 мин; после расслаивания фаз отбирают окрашенный органический слой и измеряют его оптическую плотность при l=3 см и длине волны 405 нм.

Результаты определения о-нитроанилина и статистической обработки полученных результатов представлены в табл.2.

П р и м е р 2. К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,4 мол. доли бутилацетата и 0,4 мол. доли дибутилфталата) и далее аналогично примеру 1.

П р и м е р 3. К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,4 мол. доли бутилацетата и 0,5 мол. доли дибутилфталата) и далее аналогично примеру 1.

П р и м е р 4. К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,4 мол. доли бутилацетата и 0,6 мол. доли дибутилфталата) и далее аналогично примеру 1.

П р и м е р 5. К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,4 мол. доли бутилацетата и 0,7 мол. доли дибутилфталата) и далее аналогично примеру 1. Результаты несопоставимы, т.к. не выполняется условие антибатности соотношения мол. долей компонентов химического реагента.

П р и м е р 6. К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,3 мол. доли бутилацетата и 0,4 мол. доли дибутилфталата) и далее аналогично примеру 1.

П р и м е р 7. К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,5 мол. доли бутилацетата и 0,4 мол. доли дибутилфталата) и далее аналогично примеру 1.

П р и м е р 8. К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,6 мол. доли бутилацетата и 0,4 мол. доли дибутилфталата) и далее аналогично примеру 1.

П р и м е р 9. К 100 мл анализируемой воды, содержащей анилин, о- и п-нитроанилины, добавляют 10 мл химического реагента (0,7 мол. доли бутилацетата и 0,4 мол. доли дибутилфталата) и далее аналогично примеру 1.

Как видно из приведенных примеров и сравнительной характеристики известного и предлагаемого способов определения, заявляемый способ имеет ряд преимуществ: селективность при определении о-нитроанилина, возможность одновременного 10-кратного концентрирования (введение в анализируемую воду хлористого лития) и сравнительно низкий предел обнаружения (6 10^-5 моль/л для о-нитроанилина).

Сравнительная характеристика известного и предлагаемого способов приведена в табл.1.

Селективность по отношению к о-нитроанилину заключается в том, что по мере удаления нитрогруппы от аминогруппы в молекуле анилина происходит ослабление внутримолекулярной связи между ними и возрастает доля участия п-нитроанилина в образовании сольвата, что сопровождается обесцвечиванием сольвата п-нитроанилина.

Результаты фотометрического определения о-нитроанилина в присутствии анилина и п-нитроанилина приведены в табл.2.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРТОНИТРОАНИЛИНА, включающий обработку анализируемой пробы химическим реагентом и фотометрирование, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения в присутствии анилина и паранитроанилина, обработку ведут в присутствии хлорида никеля смасью бутилацетата и дибутилфталата, взятых в соотношении (мольные доли) 0,4-0,6:0,4-0,6, после расслаивания отбирают органический слой и фотометрируют его.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2