Способ количественного определения катионогенных синтетических поверхностно активных алкиламинов

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республик

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 6121@ g (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 13.10.75(21) 2180603у2д 04 с присоединением заявки ¹е (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06.783юллетень ¹23 (51) М. Кл.

5 01 Й 21 24

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 543.432 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 26,05.78 (72) Авторы изобретения

А. С. Масленников и М. A. Масленникова

Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промыш пенности (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КАТИОНОГЕННЫХ СИНТЕТИЧЕСКИХ, ПОВЕРХНОСТН(? AКТИВНЫХ AЛКИЛАМИНОВ

Изобретение относится к методам анализа полупродуктов и конечных продуктов переработки природных смол, в частности к определению катионогенных.синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) в терпентине и канифоли, а также в отстойных водах канифопьно-терпентинных производств.

Известен способ анализа поверхностноактивных веществ анализируемой пробы через хроматографическую колонку с анионитом дпя отделения ионогенных ПАВ с последую щим введением в полученный раствор тетрароданокобапьта аммония, экстракцией образовавшегося окрашенного комплекса хлороформом, фотометрированием органического слоя и определением количества неионогенных ПАВ по калибровочному графику (11.

Недостаток такого способа — низкая эффективность разделения ПАВ разных клас- рй сов и невозможность определения ПАВ всех классов в одной пробе.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ копичест- оа

2 венного определения хатионогенных синтетических поверхностно-активных веществ путем обработки пробы ананизируемого вещества красителем бромфеноповым синим с последующим колориметрированием полученного окрашенного соединения (2).

Недостаток этого способа — его неселективность.

llewü изобретения - повышение сепективности способа.

Это достигается при осуществлении описываемого способа определения катионоген» ных синтетических поверхностно-активных веществ путем обработки раствора анализируемого вещества водным раствором 8-на 1т ол-7-а зобе нзен-3, 4-дису пьфок ис лоты- 1-имин-дихпортривзином.

Отличительный признак способа - использование в качестве красителя 8-нвфтоп-7-азобензен-3,4-дисупьфокислоты -1-имин-дихпортриазина.

Ll нsнsiы и с iпiо со б о снsо в а н s нsа s т о м, что краситель 8-нафтоп-7-вэобензен-3,6-дисупьфо» кислота-1-имин-дихпортриазин реагирует

612165 с катамином АБ (апкицбензипдиметиламмо(с н сн й(сн,),)с в соотношении один моль красителя с двумя м олями кв темина А Б . по урввне ни ю

С1 Г С

НО NH — С) .У

„Г

С1

MO5S

soн

СН

+ 2 Н-М вЂ”.СвН5СНа С11

СН, С1

,Х вЂ” С.

ОН Ng С ))Г

К =(.

С1

Ф (EgNR) 0 8 (ar,j

0 КИС Н СН .гНСС

Аналогичными уравнениями в общем виде выражается и реакции красителя 8-нафтоп«7-азобензен- 3,6-дисупьфокиспота-l-имин-дихлортриазина с другими квтионогенными

СПАВ с триалкиламином и моно- и диалкигаминами

5оо

5o- "R,," — NH

50 Я

+2 R - N

ЬО 3 ЯВГ где 94 52 РЗ- радика, вход щие в состав40 катионогенных СПАВ, один из которых — влкильный раднкап с числом углеродных атомов C0 - С „F хромогеннвя часть моле о купы красителя.

Краситель - 8 — нвфтол-7-азобензен-З,R45

-дисупьфокислота-1-имин-дихлортриазин нерастворим в непопярных и малопопярных

Органических растворителях, а продукты реакции его СПАВ растворимы в указанных

50 растворитепях. Это поэвопяет отделить продукты реакции от избыточного реактива . I и колориметрированием установить количество определяемых веществ в исспедуемой пробе, Спектральные характеристики и коли55 чественные соотношения нродуктов реакции красителя 8-нафтоп-7-азобензен-Э,6-дисульфокнслота-1-имин-дихпортриаэин с катамином АБ и другими СПАВ совпадают, что указывает на однотипность этих реакций и воэможность суммарного опредепения всех

СПАВ при их одновременном присутствии с пересчетом на то СГИБ, которое содержится в бопьшом количестве.

-4

Способ позволяет определять до 1. 10 %

СПАВ, содержащихся в квнифопя, терпентине и отстойной воде. Продолжительность внапиза 30 мин. Коэффициент вариации при определении тысячных допей процента квтаминв АБ ипи всех апкипаминов с пересчетом на квтамин A Б в канифопи, терпентине и отстойной воде соответственно равен 7.,02;

l1,80: 7,18%, Относитепьная погрешность метода дпя канифопи, терпентина и отстойной воды соответственно равны 17,50

19,00; 22,60, Пример 1. К 10 г канифоли, предварительно размельченной в ступке, добввпяют 20 мп этипвцетата и при слабом нагревании (до 60 С) растворяют канифопь.

К нопученному раствору канифоли добавляют 1,0 мп 2"/-ного водного раствора краситепя, перемешивают и фильтруют, декантацией сливая на фильтр раствор и избегая попадания на фипьтр капелек избыточного раствора красителя. Фипьтрат фотометрируют нв ФЭК-56 со светофильтром % 6. По дан ным оптической плотности устанавливают содержание квтамина АБ в исследуемой пробе, пользуясь концентрационным графиком.

Все измерения оптических плотностей производятся на фоне контропьной пробы.

В качестве таковой можно испопьзовать фипьтрат из раствора, попученного растворением 10 г квнифопи в 20 мп этилацетата с поспедующим добавпением 1 мп воды ипи такой же фильтрат из раствора безкатаминной канифоли с добавкой 1 мп раствора краси.Гепяе

Пример 2. 10 мл терпентина растворяют. в.20 мп этилацетата. Г1обавляют

1 мл 2%-ного / водного раствора красителя, перемешивают, фильтруют и фильтрат фотометрируют на фоне фильтрата этилацетатного раствора терпентина с добавкой l мп воды вместо 1 мл раствора краситепя. По данным оптической ппотности устанавливают содержание катамина АБ в исследуемой пробе, попьзуясь концентрационным графиком или формулой расчета по добавкам в исследуемую пробу терпентина известных копичеств квтамина АБ, как и при анализе канифоли на содержание катамина АБ.

Концентрационный график дпя опредепе« ния катамина АБ в терпентине можно посч роить при использовании образца терпентина, с минимвпьным содержанием катамнна АБ, как и при построении концентрационного графика дпя канифоли. Qm этого к 10 мп терпентина добвв пяют 19 ми эти лацетата и далее продолжают твк же, как указано

61Й165 при построении графика для анализа канифоли на содержание катамина АБ.

Пример 3. В коническую колбу емкостью 50-100 мл наливают 10 мл отстойной воды, добавляют 1>0 мл раствора красителя и перемешивают, после чего наливают точно 20 мл экстрагирукхцей смеси (ацетон, этилацетат. и петролейный эфир в соотношении 5:11:4), снова перемешивают и после расслаивания неводную фазу 10 через воронку с фильтром сливают в другую колбу, или содержание катамина AE устанавливают по добавкам в пробу известного количества катамина АБ, пользуясь формулой: 15

Q ° O

X= !o, 1 где Х - содержание катамина АБ в исследуемой пробе. 20 }-оптическая плотность исследуемой пробы„ .9 - оптическая плотность исследуемой

1 пробы с добавкой катамина АБ

Q - величина добавки катамина AE (в процентах) к пробе, введенная в исследуемую пробу,%.

Концентрационный график строится обыч ным способом. llns его построения в ряд колбочек объемом 100 мл отвешивают по

10 г мелко истертой безкатаминной канифо ли,. добавляют по 19 мл этилацетата и о при слабом нагревании (до 60 С) растворяют канифоль. В полученные растворы вводят различные количества 0,2%-ного этилацетатного раствора катамина АБ в пределах О, 1»

1,0 мл и выравнивают объемы этилацетатом до 20 мл. Затем во все растворы добавляют по 1 мл 2%-ного водного раствора красителя 8-нафтол- -азобвнзен-3,6-дисупьфокисло»40 та-1-имин-дихлортриазина, перемешивают и декантацией фильтруют в сухие колбочки, избегая попадания на фильтр неводной фазй.

Фильтрат фотометрируют, По данным опти45 ческих плотностей строят концентрационнь1й график.

При отсутствии беэкатаминной канифоли концентрационный график может быть построен на образце канифоли с минимальным содержанием катамина АБ по добавкам и расчетам по ранее указанной формуле. В этом случае усредненная графическая зависимость в координатах - оптическая плотность: содержание катамина АБ (в процентах экстраполируется на нуль.

Параллельно проводят контрольный опыт, для чего к 10 мл исследуемой воды без добавки красителя наливают 20 мл экстрагируюшей смеси, перемешивают и неводную фазу сливают через воронку с фильтром в другую колбу. Полученный фильтрат являет» ся контрольной пробой.

Интенсивность окраски фнльтрата измеряют на фоне контрольной пробы на ФЭК-56 при толшине измеряемого слоя 20 мм со светофильтром 14 6. По данным оптической плотности исследуемой пробы устанавливают содержание катамина АБ, пользуясь концентрационным графиком.

Пля построения концентрационного графика в несколько колб берут по 9 мл дистИллированной воды, добавляют различные количества 0,5%-ного раствора катамина АБ в пределах О, 1 — 1,0 мл.

Уравнивают объемы до 10 мл дистиллированной водой, вводят 1,0 мп раствора красителя и перемешивают. Затем запивают

20 мл экстра гируюшей смеси, перемешивают и неводную фазу через воронку с фильтром сливают в другую колбу. Фильтрат фотометрируют на фоне экстрагируюшей смеси -и по данным оптических плотностей строят концентрационный график.

Пример 4. Определение апкилдиметиламмонийхпорида в терпентине.

10 мл тер ентина растворяют в 20 мл этилацетата. добавляют 1 мл 2%-ного водного раствора красителя, перемешивают, фильтруют и фильтрат фотометрируют на ф не этилацетатного раствора терпентина с добавкой 1 мл воды вместо раствора красителя. Параллельно проводят фотометрирование порции этилацетатного раствора терпентина с добавкой известного количества алкилдиметиламмонийхлорида. Содержание апкил»диметиламмбнийхлорида устанавливают по о ле:

Фр у хЭ -Э

1 где Х - содержание алкилдиметиламмонийхлорнда в пробе,%;

2- оптическая плотность исследуемой пробы; .у - оптическая плотность исследуемой

4 пробы с добавкой известного количества алкилдиметнламмонийхлорида;

O — величина добавки, введенная в исследуемую пробу,%.

Пример 5. Определение первичных и вторичных алкиламинов (с алкильным радикалом С - С ) в отстойных водах.

В коническую колбу емкостью 50-100мл наливают 10 мл отстойной воды, добавляют

1,0 мл 2%-ного водного раствора красителя и перемешивают. Наливают 20 мл экст» рагируюшей смеси (ацетон, этилацетат и. петролейньгй эфир в соотношении 5: 11:4), перемешивают ее и после расслаивания не» водную фазу через воронку с фильтром сливают в другую колбу. Параллельно получают

612165

Составитель Л. Соломенцева

Редактор T. Загребельная Texpell Н. Андрейчук Корректор,С, Ямалова

Заказ 3454/39 Тираж 1112 Подписнор

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r., ород, ул. Проектная. 4

7 аналогичный фильтрат из 10 мл отстойной воды с добавкой известного количества первичных и вторичных аминов и фильтрат иэ

10 мл отстойной воды, обработанный 20 мл екстрагирующей смеси беэ добавления краси- теля (контрольная пробе). Первые два фиЖтрата фотометрируют на ФЭК 56 со светофильтром М 6 на фоне контрольной пробы.

Толщина измеряемого слоя выбирается в за висимости от массовой доли алкиламинов l0 в исследуемой воде. Массовую долю алкиьаминов в исследуемой воде вычисляют по х= ", >„-2 где Х - массовая доля первичных н вторичных алкиламинов (катионный реагент АНП в от<;тойной воде, %.

13 - -оптическая плотность исследуемой пробы;

Q — оптическая плотность исследуемой пробы с добавкой первичных и вторичных а лкиламинов

Ol — добавка в исследуемую .воду первичных и вторичных аминов,%.

Во всех случаях определения катамина 2Б соцутствующие алкиламины определяются вместе с катамином АБ и при графике на катамин АБ или при пользовании расчетной формулой с добавками катамина АБ, в результате находят общее содержание алкиламинов с пересчетом на катамни АЬ. формула изобретения

Способ количественного определения катионогенных синтетических повб хностно-ак.— тивных алкиламинов путем обработки анализируемого вещества водным раствором красителя с последующим фотоколориметрированием полученного окрашенного соединения, о тл и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью повышения его селективности, в качестве красителя используют 8-нафтол-7-аэобензен

-3, 4-дисульфокис лоту- 1-имин-дихлортриазин.

Источники информации, принятые во вниМание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Из235041, кл. С 07 С 37/34, 1968.

2. Коренман И. М. Фотометрический анализ.. Методы органической химии, Химия, М., 1970, с. 222-223.