Способ количественного определения первичных алифатических аминов
(72) Авторы изобретения
Т.П. Табачкова, Н.П. Скворцов и В.Д. Спи (7I) Заявитель
Центральный научно-исследовательский и и лесохимической промышленности тит т (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРВИЧНЫХ
АЛИФАТИЧЕСКИХ АМИНОВ
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения алифатических аминов.
Известен способ количественного определения первичных алифатических S аминов, заключающийся в подкислении анализируемой пробы, отгонке аминов с водяным паром, добавлении щелочи и хлорида натрия, обработке полученного раствора диэтиловым эфиром, отделении и отгонке эфирного слоя, растворении остатка в толуоле и обработке. полученного раствора толуольным раствором пикриновой кислоты и спектрофотометрированием полученного окрашенного раствора j1) .
Недостатком этого способа является его сложность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату
20 к предлагаемому является способ количественного определения алифатических аминов, заключающийся в последова2 тельной обработке анализируемой пробы четыреххлористым углеродом и эозином при рН среды 4-5 с последующим титрованием полученного раствора раствором сульфированных высших спиртов (2) .
Недостатком известного способа является низкая чувствительность - определяемый min — 0,14, низкая избирательность, определению мешают лигнины, продукты распада лигнина, дубильные вещества, продукты распада оолисахаридов, натриевые соли смоляных и .жирных кислот и другие вещества.
Цель изобретения — повышение чувствительности и избирательности определения.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу количественного определения алифатических аминов, заключающемуся в предварительной об" работке анализируемой пробы смесью этилового спирта и петролейного эфира, взятыми в объемном соотношении
883738
1-1,5:1-2,5, отделении и обработке отделенного органического слоя раствором щелочи и концентрировании органического слоя, в последовательной обработке концентрата четыреххлористым углеродом и эозином при рН среды 4-5 с последующим титрованием полученного раствора раствором сульфированных высших спиртов.
Анализируемую пробу продукта сульфатцеллюлозного производства растворяют при перемешивании в дистиллированной воде и этиловом спирте. Для экстракции аминов в полученный раствор добавляют петролейный эфир. Ilpoдолжительность экстракции 2 мин. После расслоения эфирный слой промывают раствором щелочи до бесцветной щелочной вытяжки. Щелочные,вытяжки отбрасывают, а промытый эфирный слой количественно переносят в перегонную колбу и отгоняют на водяной бане растворитель. Полученный остаток высушивают и растворяют в четыреххлористом углероде, затем приливают воду, 0,1 н раствор соляной кислоты до рН среды
4-5, буферный раствор, состоящий из лимонной кислоты и едкого натрия с рН 3,5-5,0 и раствор зозина в четыреххлористом углероде. Содержимое колбы энергично встряхивают и оставляют в покое для расслаивания фаз.
При наличии в анализируемой пробе первичных алифатических аминов появляется розовая окраска в слое четыреххлористого углерода. Затем в анализируемую пробу порциями из микробюретки добавляют 0,13-ный раствор сульфированных высших спиртов (порошок "Новость" ).
Раствор порошка приливают до исчезновения розовой окраски в слое четыреххлористого углерода и замеряют объем раствора порошка "Новость", пошедший на титрование. Иассу аминов (мг) находят по калибровочному графику, который строят в координатах: объем раствора порошка "Новость" в мл, пошедший на титрование стандартного раствора, содержащего амины,— масса аминов в мг.
Иассовую долю аминов (x), 4, вычисляют по формуле а !00 а
" = 1OOO А 10 А где а — масса аминов, найденная по калибровочному графику, мг;
А — масса анализируемой пробы, г.
5 о
zo
39
3S
4О
4
Время проведения анализа 30-40 мин.
Пример 1. В коническую колбу вместимостью 100 мл берут 1 r сульфатного мыла, приливают 20 мл дистиллированной воды, перемешивают до растворения пробы и.содержимое колбы переносят в делительную воронку. Добавляют 20 мл этилового спирта, предварительно ополоснув колбу, в которой растворяли сульфатное мыло, 50 мл петролейного эфира и экстрагируют в течение 2 мин. После расслаивания нижний слой отделяют, а верхний эфирный промывают 54-ным раствором едкого натрия до бесцветной щелочной вытяжки.
Щелочные вытяжки отбрасывают, а промытый эфирный слой количественнс переносят в перегонную колбу.
Растворитель отгоняют на водяной бане, а остаток в колбе высушивают воздухом при помощи резиновой груши и растворяют в 1 мл четыреххлористого углерода. Затем к остатку в колбе приливают 5 мл дистиллированной воды, 0,5 мл 0,1 н раствора соляной кислоты до рН 4-5 (по индикаторной бумаге), 1 мл буферного раствора с рН 3,5-5,0 и 1 мл раствора эозина в четыреххлористом углероде. Содержимое колбы энергично встряхивают в течение 30 с и оставляют в покое для расслаивания фаз. Затем в пробу порциями из микробюретки добавляют 0,2 i-ный раствор порошка "Новость", каждый раз встряхивая колбу. Раствор порошка "Новость приливают до исчезновения розовой окраски в слое четыреххлористого углерода. Объем .раствора порошка, израсходованный на титрование 1,15 мл, Соответствующая этому объему масса аминов по калибровочному графику
0,433 мг. Иассовая доля аминов„ 3, в анализируемой пробе сульфатного мы0,433
PB 1 0 1 0 0 13
Пример 2. В коническую колбу вместимостью 100 мл берут 10 г пробы кислой воды с установки разложения сульфатного мыла, приливают
1-2 мл 1 н раствора соляной кислоты до рН 2 (по индикаторной бумаге) и разбавляют дистиллированной водой до
25 мл. Содержимое колбы переносят в делительную воронку, добавляют 20 мл этилового спирта, предварительно ополоснув колбу, 50 мл петролейного эфира и экстрагируют. После расслаивания нижний слой отделяют, а верхний эфирный промывают 54-ным раствором
883738
Ь
Таблица 1
Анализируемая проба
Черный щелок
0,0010t0,0002
0,0020+0,0002
0,0017+0,0002
0,0023+0,0002
Сульфатное мыло
0,043 0,007
0,034 0,007
0,030 0,007
О, 023+0, 007
Кислая вода
0,0058 О,ooo5
0,005220,0005
0,0071 0,0005
0,003940,0005
Таблица 2
Добавлено амина в анализируемую. пробу, Ф
Найдено аминов, Отклонение, Относительная ошибка определения, 3
Черный щелок
0,0010
0,0015
0,0018
0,0020
0,0023
0,0028
-0,0001
10,0
0,0009
13,3
+0,0002
-0,0001
0,0017
0,0017
0,0023
0,0020
0,0028
5,5
15,0
+0,0003
-0,0003 13,0.5 едкого калия до бесцветной щелочной вытяжки. Далее поступают, как описано в примере 1. Объем раствора порошка, израсходованный на титрование, 1,38 мл. Соответствующая этому масса аминов по калибровочному графику
0,519 мг. Иассовая доля аминов, в анализируемой пробе кислой воды . равна 10 10 = 0,,0052.
0,519 !
Ф
Пример 3. В коническую колбу вместимостью 100 мл берут 20 г черного щелока, приливают 5 мл дистиллированной воды, 20 мл этилового спирта и перемешивают до растворения !5 пробы. Добавляют 30 мл петролейного эфира и экстрагируют в течение 2 мин.
Затем содержимое колбы переливают в делительную воронку. После расслаивания нижний слой, отделяют, а верхний щ эфирный слой количествейно переносят в перегонную колбу. Растворитель отгоняют на водяной бане, и далее поступают, как описано в примере
Объем раствора порошка, израсходован- 2s ный на титрование 1,22 мл. Соответ- ствующая этому объему масса аминов по калибровочному графику 0,459 мг. Иассовая доля аминов, 3, в анализируемой пробе. черного щелока равна
0,459 зе
10 20
= 0,0023.
В табл. 1 приведены результаты определения аминов по предлагаемому способу в производственных пробах сульфатцеллюлозного завода.
Иассовая доля аминов,Ф (п=.3, =0,95) Для оценки точности предлагаемого способа были сделаны добавки заданных масс аминов в производственные пробы. Результаты приведе ны в табл. 2.
883738
Продолжение табл. 2 е ю ю»
О
Найдено аминов, ф
Добавлено амина в анализируемую пробу, Относительная ошибка определения, Отклонение, Ф
Сульфатное мыло
l0,0
0,022
0,044
+0,002
+0,004
10,0
8,3
-0,005
3,7
4,0
-0,003
+0,004
Кислая вода
-0,0001
+0,0004
0,0049
0,0064
2,0
6,7
-0,0005
5,0
0,0095. Из данных табл. 2 следует, что относительная ошибка определения заданных масс аминов не превышает 154.
Коэффициент вариации метода при определении первичных алифатических аминов в черном щелоке составляет 7,24, в сульфатном мыле — 5,94 и кислой воТаблица 3
Найдено аминов Относительв пробе после ная ошибка добавления, 3 определения,J
Добавлено аминов
Найдено аминов в исходной пробе, 3
Соотношение спирта и петролейного эфира в пробу, Ф
Без спирта (только петролейный эфир) 100
Не обнаружено
Не обнаружено 0,01
Не обнаружено Не происходит разделения фаз для кислой воды, анализ невозможен
Результаты анализов для этих соотношений приведены в табл. 1 и 2
1:1,5
1:2,0
1:2,5
1:3
67,5
0,0065
Не обнаружено - 0,02 в черном щелоке
Для сульфатного мыла в экстракт попадает больше примесей, которые маскируют окраску аминов с зозином, поэтому нет четкого перехода окраски индикатора при титровании.
Анализ невозможен.
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,0050
0,0060
0,0100
0,055
0,077
1,004 де — 4,73. Продолжительность предлагаемого способа 30-40 мин.
8 табл. 3 приведены примеры,.подтверждающие целесообразность выбора интервала соотношений спирта и петролейного эфира.
9 88
Формула изобретения!
Составитель Л. Соломенцева
Редактор Г. Волкова Техред И.Нинц Корректор С. Шекмар
Тираж 910 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 10212/65 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Чувствительность предлагаемого способа определения 0,001ь.
Определению не мешают лигнины, продукты распада лигнина, дубильные вещества, продукты распада полисахаридов, натриевые соли смоляных и жирных кислот и другие органические вещества.
Способ количественного определения первичных алифатических аминов с использованием последовательной обработки четыреххлористым углеродом и эозином при рН среды 4-5 с последующим титрованием полученного раствора раствором сульфированных высших спиртов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствитель3738
10 ности и избирательности определения, анализируемую пробу предварительно обрабатывают смесью этилового спирта с петролейным эфиром, взятым в объемном соотношении 1-1,5:1-2,5 с последующей обработкой отделенного органического слоя раствором щелочи, концентрированием его и подачей на последовательную обработку четырехte хлористым углеродом и эозином.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органи11 ческих соединений. M., "Химия", 1970, с. 925.
2. Лурье Ю.Ю., Панова В.А. Определение алифатических аминов в промышленных сточных водах. — "Заводская фв лаборатория", 1961, У 27, с. 13351336 (прототип).
