Способ определения органических надкислот
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(50 G 01 N 21 8
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
«
0а
° «
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3426790/23-04 (22) 19.04.82 (46) 23.07 ° 83. Бюл. N 27 (72) Г.A. Кабанов, Н.И. Королев, В.С. Климов, Н.С. Федотов, В.В. Зезина и В.П. Никольская (71.) Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения (53) 543.42.063 (088.8 ) (56) 1. Губен-Вейль. Методы органической химии. М., "Химия", т. ll, 1967, с. 578-579.
2. Авторское свидетельство CCCP
N 253426, кл. G 01 И 21/78, 1970 (прототип).
„„SU„„. 1030707 A (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИ ЧЕСКИХ НАДКИСЛОТ, включающий обработку раствора анализируемого вещества бензидином в кислой среде, растворителем и Фотометрирование окрашенного раствора,.отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа-и его упрощения, раствдр анализируемого вещества обрабатывают смесью, содержащей 1,58-1,623 уксусной кислоты, 0,32-0,383 бензидина, 78,0-80,03 этилового спирта и до
1003 воды при рН 4,0-4,5.
10307
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для количественного определения
Органических надкислот (надмуравьиная, надуксусная, надпропионавая 5 и др. ) в присутствии перекиси водоро-. да на основе получения окрашенных соединений.
Известен способ определения органических надкислот путем растворе- 10 ния иадида натрия в воде, добавления сначала ледяной уксусной кислоты и хлороформа, затем раствора анализируемого вещества в хлороФорме с последующим титрованием полученного раствора тиосульфатам натрия Г1 j .
Недостатком данного способа является его относительно невысокая чувствительность 0,05- О, 13, а также неселективность, так как перекись водорода мешает определению, Известен способ определения органических надкислот путем обработки раствора анализируемого вещества бензидином, буферным раствором с рН 0,5-6,0, экстракции полученного окрашенного соединения талуалом с последующим колариметрированием экстракта Г2 1, Чувствительность способа 1-10 М (7 7 10 i ) - 1 .10 М (7,7 10 "3}.
Недостаток известного способа состоит в его невысокой точности, связанной с частичным разложением надкислот при рН 0,5-0,6, а также в его сложности, связанной с необ- 35 ходимостью экстракции окрашенного соединения толуолом.
Целью изобретения является повышение точности и упрощение способа.
Поставленная цель достигается 40 тем, что согласно способу определения органических надкислот раствор анализируемого вещества обрабатывают смесью, содержащей 1,8- 1,623;, уксусной кислоты, 0,32-0,384 бензиди-45 на, 78,0-8,0i этилового спирта и да 1009; воды при рН 4,0-4,$ с последующим фотометрированием полученного раствора.
Методика определения. 50
К 100 мл (78,0-80,03 ) этилового спирта добавляют 1,8-1,62 r (96ь} уксусной кислоты, доводят рН этого раствора до 4,0-4,5 кристаллическим гидраксидом калия потенциометрически и затем растворяют в нем 0,320,38 г бензидина.
Построение калибровочных кривых.
07 2
Надкислоту, например надуксусную, содержащую перекись водорода, разбавляют незначительно, по сравнению с известной, дистиллированной водой и проверяют ее концентрацию (иодометрически ). В ряд мерных колб вносят аликватные количества разбавленной надкислоты так, чтобы в результате получились растворы с возрастающей концентрацией надкислоты от 0,02 до 0,34. В пробирки вносят по
0,5 мм полученных растворов надкислоты. Затем добавляют 4,0 мл смеси с рН 4,0-4,5, состоящей иэ бензидина, уксусной кислоты и этилового спирта, перемешивают и через 30-40 мин колориметрируют окрашенные растворы.
Раствор сравнения готовят аналогично, но вместо 0,5 мл раствора надкис-r лоты берут 0, мл дистиллированной воды. Калибровочные кривые имеют прямолинейный вид и подчиняются закону Ламберта-Бера.
Концентрацию надкислоты в растворе определяет следующим образом.
Анализируемый раствор надкислоты разбавляют дистиллированной водой в мерных колбах в пределах, ограниченных калибровочной кривой. Подга" товку анализируемых растворов к кола. риметрированию и колориметрирование проводят аналогично описанному. Концентрацию надкислоты рассчитывают по известной формуле с
Н где С - концентрация опеределяемого раствора, /, а - концентрация колариметрируемого раствора надкисло- ты, найденная по калибровочному графику, Ъ вЂ” степень разбавления надкислоты;
Н - объем взятой надкислоты (1,0 ма ).
По калибровочному графику, построенному на основании предложенного способа„ можно непосредственно опреде". лить концентрации надкислот в пределах 0;02-0,)4 в то время как в изве-., стном способе непосредственное определение возможно в пределах 7,7 10 7,7 10 ""3.
П р и м -е р 1 . Построение калибровочного графика и определение концентрации надуксусной кислоты, 1030707
Продолжение табл ° 2
Ом вЬ
1 ) 2
0,42
0,15
0 53
0,20
0,62
0,25
От 71
0,30
Табли ца1
0,05
0,02
0,02 0,05
; 0,05 0,14
0,10 0 27 0,32
0,15 0,42
0,20 0 55
0,25 0,70 . Оэ30 0,82 . 25
Для определения концентрации над" уксусной кислоты 1,0 мл анализируемого раствора разбавляют дистиллированной водой в 100 раз (в то время, как в известном разбавляют дистиллирован:ной водой в 10 000-20 000 раз 1. Оптическая плотность 9 колориметрируе" мого раствора 0,3, что соответствует концентрации надуксусной кислоты в нем 0,113, т.е. концентрация надкис- 0 35 лоты в исследуемом растворе . 35
0,11 ° 100
0,05
0,27
0,10
0,15
0,55
0,70
0,25
0,30
0,82
0,02
0,14
0,27
0,10
0,42
0,55
0,20
В табл, г йриведены данные поопределению надуиссусной кислоты в при 40 сутствии перекиси водорода в зависимости от концентрации бензидина. При этом концентрация уксусной кислоты
1,603, этанола 80 .
0,25
0 30
О 70
0,82
Таблица245
0,05
0,14
0,02
0 5
0,27
0,10
0,42
50 038
0,15.0,20 о 55
0,02
0,05
0,25
0 70
0,14
0,05
0,82
0,30 о,3о
0,10
Оэ 27 з
Надуксусную кислоту разбавляют дистиллированной водой и обрабатыва- . ют по методике определения. Окрашенные растворы выдерживают при комнат-ной температуре в течение 30-40 мин, после чего колориметрируют на ФЭК-56М 0 30 .(кюветы 1 мм, светофильтр N 5 ).
В табл. 1 приведена зависимость оптической плотности растворов надуксусной кислоты в присутствии переки- 0 си водорода, от концентрации надуксус,ной кислоты.
1030707
Продолжение табл. 2
Продолжение табл. 3
2 3
Е чФ
0,02
0,02
0,05
0,14
0,05
0,05
Образуется осадок, мешающий опреде-10 лению
0,27
0,10
0,40
0,42
0,15
0,15
0155
0,20
0,25
0,70
0,82
0,25
0,30
0,05
0,02
0,14
0,05
0,27
0,10
1,60
0,43
0,15
0,55
0,25
О 70
О, 82
0,30
0,05
0,02
0,05
0,10
0,27
0,42
Ою15
1,62
Концентрацйя
Ф
0 55
Оптическая плотность
Концент" рация
С 15СОООН, 33
0,25
О, 70
0,82
0,30
0,06
0,02
0,05
0,10
0,02
0,16
0,29
0,14
0,10
0,27
0,46
1,65, 0,15
0,42
0,58
0,20
0,25
0,51
0,62
0125
0 75
0,30
0,70
0,30
0,90
Значения оптической плотности для надуксусной кислоты не зависят от концентрации бензидина в пределах щ
0,32-0,384.
При концентрации бензидина 0,303 высокие концентрации надуксусной кис,лоты определяются неточно (,величины оптической плотности занижены При 1 концентрации бензидина 0,43 образует" ся осадок, мешающий определению. Следовательно, оптимальные концентраций бензидина лежат в пределах 0,32-0,383, В табл. 3,приведены данные по влиянию концентраций уксусной кислоты на определение надуксусной кислоты в присутствии перекиси водорода. При этом концентрация бензидина 0,353, а этанола 803.
Т а б л и ц а 3
Продолжение табл, 4
0,05
0,02
0,05 0,27
1О
80,0
0,42
0,15
О, 55
80,0
0,20
0 70
0,25
0,82
0>30
0,05
0,02
0,14
0,05 ; 0,27
0,42
0,10
82,0
0,15
0 55
0,20
0,70
0,25
0,82
0,30
Образуется осадок, мешающий определению
0,02
0,05
Значение оптической плотности для надуксусной кислоты в присутствии перекиси водорода не зависят от концентрации этанола, когда она равна или больше 783. При концентрации этанола, равной 753, образуется осадок, мешающий определению. Оптимальные концентрации этанола для определения надуксусной кислоты в целях экономии данного реактива (этанола) на. 45 ходятся в пределах 78-804.
Таким образом, для опеределения надуксусной кислоты в присутствии перекиси водорода оптимальные концент рации бензидина лежат в пределах
0,32-0,38, уксусной кислоты 1,581,623, и этанола 78,0-80,0 .
Пример 2.. Построение калибровочного графика и определение концентрации надмуравьиной кислоты.
Надмуравьиную кислоту разбавляют дистиллированной водой и обрабатывают, как описано в примере 1.
В табл. 5 дана зависимость оптической плотности растворов надмуравьи75
0,10
0,15
0,20 .
0,25
0>30
0,05
0,02
0,14
0,05
0,27
0,10
0,42
0,15
0,55
0,20
0,70
0,25
О;82
0,30
7 1030707
Значения оптической плотности для надуксусной кислоты не зависят от концентрации уксусной кислоты в пределах 1,58 - 1,62>. При концентрации уксусной кислоты 1,553 высокие кон- / центрации надуксусной кислоты (0,20,3В )определяются неточно. (значения оптической плотности занижены ). При концентрации уксусной кислоты 1,654 надуксусная кислота определяется также неточно (значения оптической плотности завышены ). следовательно, оптимальные концентрации уксусной кислоты для определения надуксусной кислоты в присутствии перекиси водорода находятся в пределах 1,581,624.
В табл. 4 представлены результаты по влиянию различных концентраций этанола на определение надуксусной кислоты в присутствии перекиси водорода. При этом концентрация бензидина 0,35ь, а уксусной кислоты 1,60>, Т а б л и ц а 4
1030707
0,47
0,15
0,30
0,20 0,54
Концентрация
НСОООН, Ф
Оптическая плотность
0,25
0 71
0 30
0,79
0,07
0,02
0,05
0,15
0,02
0,07
0,10
0,30
0,15
0,05
0,32
0,32
0,10
0,30
0,62
0,20
0,49
0,15
0,80
О,:25
0,20
0,62
0,30
0,92
0,80
0,25
0,30
0,92
0,02
0,07
0 05 oú1 5
0,10
0,30
0 35
0,15 0,49
0,62
0,20
0,25
0,80
0,30 0,92
0,07
0,02
0,05
0,15
0,30
5О О,38 а,1о
0,49
0,15
0,62
0;20
0,07
0,02.0,05
0,80
0,25 ое15
o,1à б4»» ъ«»» «АвС- - — -— а )О 0 Д2
0 30
9 ной кислоты в присутствии перекиси водорода от концентрации надмуравьи ной кислоты;
Т а б л и ц а 5
Для определения концентрации над" муравьиной кислоты 1,0 мл исследуе- . мого раствора разбавляют дистиллированной водой в пять раэ. Оптическая плотность j) колориметрируемого раствора 0,6, что соответствует концвнтрации надмуравьиной кислоты в нем О, 193, т.е. концентрация надкислоты в анализируемом растворе
0 9.5
8 табл. 6 представлены данные по определению надмуравьиной кислоты в присутствии перекиси водорода в 40 зависимости от концентрации бензидина. При этом концентрация уксусной кислоты 1,603, а этанола 803.
Т а б л и ц а б
Продолжение табл. 6
М
1 2 3
11 1030707
Продолжение табл. 6
12
Продолжение табл. 7
0,07
0,02
Образуется осадок, ме- 5 шающий определению
0,02
0,05
0,15
0,05
0,10
0 30
0,10
1,58
0,15
0,49
0,15
0,40
0,,2,.
0,20
0,20
0,80
0,25
0,25
0,92
0,30
0,30
0,02
0,15
0,05
0,10
0 30
0,49
1,60
От15
0,62
0,20
0,80
0,25
092
0,30
0,02
0,07
0,15
0,10
0,30
0,49
1,62
0 15
0,20
О, 62
0,80
0,92
0,30
0,08
0,02
0,05
0,17
0,15
0,05
0132
0,10
0 30
1 55
0,10
0,49
0,15
1,65
0 52
0,15
0,65
1 55
0,20
0 57
0,20
0,25
0,84
0 73
0,25
0 30
0,95
0,82
0 30
Значения оптической плотности для надмуравьиной кислоты не зависят от концентрации бензидина в пределах 20
0,32-0,381. При концентрации бензидина 0,303 высокие концентрации над:муравьиной кислоты определяются неточно (величины оптической плотности занижены ). При концентрации бензиди- 25 на 0,43 образуется осадок, мешающий определению. Следовательно, оптималь- ные концентрации бензидина лежат в пределах 0 32-0,383.
В табл. 7 приведены результаты ЗО по определению надмуравьиной кислоты в присутствии перекиси водорода в зависимости от концентрации уксусной кислоты. При этом концентрация бензидина 0,354, а этанола 803.
Т а б л и ц а 7
Продолжение табл. 8
0,62
0,20
0,80
0,25
0,30
0,92
0,02
0,07
0,05
0,15
0 30
0,49
0,15
0,62
О, 20
0,80
0,25
0,30
0,92
Оптическая плотность
Концентрация этанола, 3
Концентрация
СН С000Н, о
0,02
0,07
0,05
0,15
0,30
0,10
З5 82,0
0,49
0,02
0,15
Образуется осадок, ме" шающий определению. 0,62
0,05
0,20
0,25
0,80
0,10
0 30
0,15
0 92
0,20
45 Значения оптической плотности для надмуравьиной кислоты в присутствии перекиси водорода не зависят от концентрации этанола, когда она была. равна 783 или больше. При концентрации этанола равной 753 образуется осадок, мешающий определению. Оптимальные концентрации этанола для определения надмуравьиной кислоты в . целях экономии данного реактива (этанола ) находятся в. пределах 78-803.
Таким образом, как и в случае с надуксусной кислотой для определения надмуравьиной кислоты в присутствии перекиси водорода оптимальные кон0,20
0,25
0 30
0,02
0,07
0,15
0 05
0 30,0,10
780
0,49
0,.1 5
13 1030707
Значения оптической плотности для. на@муравьиной кислоты не зависят от концентрации уксусной кислоты в пре. делах 1,58-1,624. При концентрации уксусной кислоты 1,55> высокие кон5 центрации надмуравьиной кислоты. (0,2-0,3/ ) определяются неточно (величины оптической плотности занижены ). При концентрации уксусной кислоты 1,653 надмуравьиная кислота определяется также неточно (величины оптической плотности завышены ), Следовательно, оптимальные концентрации уксусной кислоты для определения надмуравьиной кислоты в присутствии перекиси водорода лежат в пределах
1,58-1,623.
В табл. 8 приведены данные по влиянию различных концентраций этанола на определение надмуравьино@ 80,0 кислоты в присутствии перекиси водорода. При этом концентрация бензидина 0,3Я, а уксусной кислоты 1,603.
Таблица8 800
Составитель С. Хованская
Редактор Л. Гратилло Техред0.Неце Корректор С. Шекмар, Заказ 5202/44 Тираж 873 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытйй
113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент"., г, Ужгород, ул. Проектная, 4
15 центрации бензидина лежат в пределах
0,32-0,38ь, уксусной кислоты 1,58-
1,623 и этанола 78,0-80,03.
При использовании предлагаемого способа происходит более точное определение высоких концентраций надкислот в присутствии перекиси водорода по сравнению с прототипом, эа
% счет замены буферного раствора,, основанного на пропионовой кислоте (в известном j на ацетатный буфер с рН 4,0-4,5 (в предложенном способе ), что уменьшает естественный распад надкислот. Кроме того, замена толуо" ла на этиловый спирт приводит к
1030707 16 уменьшению летучести растворителя.
Исследуемый раствор надкислот в предложенном способе разбавляется . в меньшее количество раз (в 100 раэ максимум . по сравнению с известным, где он разбавляет в 10000-20 000- раэ, Упрощение предлагаемого способа заключается в одновременном добавле .
10 нии бенвидина, уксусной кислоты, эта. нола и колориметрированием всего объема пробы, в отличие от известного, где колориметрированию подвергGtoT верхний окрашенный слой толуола, содержащий и -диаминоаэобифенил.
