Способ определения аминоацетата натрия в присутствии аммиака и натриевых солей муравьиной и оксиуксусной кислот

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМИНОАЦЕТАТА НАТРИЯ В ПРИСУТСТВИИ АММИАКА И НАТРИЕВЫХ СОЛЕЙ МУРАВЬИНОЙ И ОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТ путем титрования татрантом - раствором кислоты в среде , содержащей органический растворитель , отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения , в качестве титранта используют водный раствор соляной кислоты , а в качестве среды - смесь воды , трибутилфосфата и ацетону в объемных соотношениях 1:1:2-1:0,4:6.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

O% (И) 3(59 С 01 Н 31/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3542803/23-04 (22) 11, 01. 83 (46) 23.02 84. Бюл. 9 7 (72) С.Г. Дятел и Т.К Тейхриб (71) Восточный научно-исследовательский углехимический институт (53) 543.24.087(088.8) (56) 1 ° Крешков A.Ï. Основы аналитической химии. T. 3. М., Химия, 1970, с. 110.

2. Техническое условие 6-09-09

540-74 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМННОАЦЕТАТА НАТРИЯ В ПРИСУТСТВИИ АММИАКА

И HATPHEBHX СОЛЕЙ МУРАВЬИНОЙ И ОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТ путем титрования татрантом - раствором кислоты в среде, содержащей органический растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, в качестве титранта используют водный раствор соляной кислоты, а в качестве среды — смесь воды, трибутилфасфата и ацетона в объемных соотношениях 1:1:2-1:0,4:6.

1075152

Изобретение относится к аналитической химий и может быть применено для анализа водных растворов, содержащих аминоацетат натрия в присутствии аммиака H натриевых солей оксиуксусной и муравьиной кислот, раст- 5 воров после щелочного гидролиза нитрила оксиуксусной кислоты, технических смесей .натриевых солей аминоуксусной, оксиуксусной и муравьиной кислот с аммиаком и растворов после 10 очистки сточных вод от цианидов формальдегидным методом и др.

Известен способ хронокондуктометрического анализа смесей аминоуксусной и соляной кислот путем титрова- )5 ния раствором гицроксида натрия в

Поставленная цель достигается способом, заключающимся в титровании

65 воцной среде. Способом можно анализи ровать и чистые водные растворы аминоацетата натрия после обработки их избытком соляной кислоты (lj .

Однако данный способ неприменим для анализа смесей солей аминоуксусной и оксиуксусной кислот, так как обе соли и избыток соляной кислоты титруются совместно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения аминоацетата натрия по аминогруппе путем титрования раствором хлорной кислоты в уксусной кислоте в среде ледяной уксусной кислоты в присутствии индикатора метилового фиолетового. Способ обеспечивает точные результаты анализа чистых препаратов соли (2) .

Однако он не пригоден для работы с водными растворами, так как присутствие воды в количестве выше 1% искажает результаты титрования. б

Известный .способ применяют также для определения аммиака, натриевых и калиевых солей карбоновых кислот, органических оснований - пиридина, хинолина и др. веществ. Поэтому при совместном присутствии в одном раст воре натриевых солей аминокислот и карбоновых кислот, а также аммиака или органических оснований в среде безводной уксусной кислоты они титруются суммарно. Результат анализа аминоацетата натрия в этом случае неточен и завышен на содержание веществ, титрующихся совместно с ним.

Целью изобретения является повышение точности определения аминоацетата натрия. анализируемой пробы водным раствором соляной кислоты в среде, содержащей смесь воды, трибутилфосфата и ацетона в объемных соотношениях 1г1:21:0 4:б.

Выбор соляной кислоты в качестве титранта обусловлен ее большей доступностью и устойчивостью по срав30

55 нению с хлорной кислотой. Применение соляной кислоты в виде водного раствора резко упрощает определение.

При титровании в водно-ацетоновой среде модельного раствора, содержащего все необходимые компоненты, ветвь, по которой рассчитывается содержание аминоацетата натрия, дифференцируется недостаточно четко.

Закругление кривой вблизи конечной точки титрования суммы натриевых солей оксиуксусной и муравьиной кислот, свидетельствукщее об обратимости реакции, препятствует нахождению начала титрования натриевой соли аминоуксусной кислоты, С целью устранения этого недостатка изучалась возможность добавок три-и-бутилового эфира фосфорной кислоты(трибутилфосфата - ТБФ) .ТБФ улучшает условия титрования,так как закругление исчезает,тбчки ложатся на прямые линии и образуются четкие изломы. ТБФ смещает равновесие реакций с соляной кислотой в сторону продуктов — оксиуксусной, муравьиной и аминоуксусной кислот. Оптимальное соотношение вода:

ТБФ: ацетон, позволяющее количественно установить содержание аминоацетата натрия в смеси с натриевьми солями оксиуксусной и муравьиной кислот и аммиаком, составляет 1:l:21:0,4:б, г

Выбор верхнего и нижнего пределов соотношения воды и ацетона обусловлен тем, что изменение их как в сторону увеличения содержания воды, так и в сторону увеличения содержания ацетона приводит к получению заниженных результатов.

В табл.. 1 и 2 представлены данные анализа воцного раствора, содержащего 4,9 г/л аминоацетата натрия, 1,7 г/л аммиака, 9,7 г/л оксиацетата натрия, 2,45 г/л формиата натрия в среде с различным соотношением вода: ТБФ: ацетон. Наличие большой сис« тематической ошибки при работе в среде соотношением вода: ТБФ: ацетон (1:l:1 и 1:0,4:10) не позволяет использовать эти условия для анализа, в то время как среда с соотношением компонентов 1:0,4:б обеспечивает точные результаты титрования.

При уменьшении содержания трибу-. тилфосфата вместо прямолинейного отрезка кривой, отвечающего аминоацетату . натрия, появляется закругление, что препятствует нахождению конечной точки титрования (КТТ). Увеличение содержания ТБФ в среде (соотношение

1:1,5:2) приводит к выпрямлению кривых, так как в одном этом растворителе аминоацетат натрия не титруется, 1075152

Таблица1

Найдено аминоацетата натрия, г/л

Соотношение вода:трибутилфосфат:

:ацетон

Абсолют- Относиная тельная ошибка, ошибка,В 5 г/л

4 t

3,84

1:1:1

-1,06

21,63

20,00

-0,98

3 92

3 70

24,48

21 63 20

-1 20

-1, 06

3,84

-1,20 24,48

3,70

45,3

2,68

-2,22

-2, 00

-2, 46

-2,46

1 з0,4:10

40,8

2,90

50,2

2,44

2,44

50 2

50,2

30 (Vy-Vz) М с)7

> а

2,44

-2, 46

0,2

+О, 01

-О 16

1:0,4:6

4 91

3,26

4,74

-0 16

3,26

4 74

+О 01 0,20

4 91

1,95

+О, 09

4,99

Таблица 2 р =7; ot, 0,95

Относитель 55 ная ошибка, В

Найдено аминоацетата натрия, г/л

Соотношение вода: трибутилфосфат:ацетон

4, 9ТО, 22

4, 9+O, 23

4, 9+О, 24

1:1 !2

4 5

1:0,6:4

1:0 4:6

4,7

4,9

Правильность метода подтверждена статической обработкой результатов 45 анализа модельного раствора, содержащего 4,9 г/л аминоацетата натрия, 3,4 г/л аммиака, 18,4 г/л оксиацетата натрия 2,1 г/л формиата натрия (табл. 2) °

Как показывает, табл. 2, предлагаемый способ определения аминоацетата натрия отличается точностью, воспро- иэводимостью и не дает систематической ошибки.

Методика определения. В малый сосуд для высокочастотного титрования вносят 0 5-3 мл анализируемого водного раствора, 1,4 мл трибутилфосфата, ацетон до метки 17 мл. Титрование проводят 0,1 н. водным раствором. соляной кислоты при перемешивании магнитной мешалкой на титраторе .типа ТВ-6Л1. Соотношение вода: трибутилфосфат: ацетон в среде должно лежать в пределах 1:1:2-1:0,4:6. По данным .титрования строят график в координатах: сила тока (Qg) - объем титранта (мл). KTT устанавливают по пересечению прямолинейных отрезков ветвей. Первый излом соответствует окончанию совместного титрования аммиака и,аминогруппы аминоацеФата натрия (V ), второй — суммарному образованию карбоксильных групп из натриевых солей оксиуксусной и муравьиной кислот (V ), третий — образованию карбоксильной группы иэ аминоацетата нитрия (М1). Содержание аминоацетата натрия, С г/л, рассчитывают по формуле где М вЂ” нормальность водного раствора;

97 — молекулярная масса аминоацетата натрия; а — аликвотная часть анализируемого раствора.

Пример 1. Анализ водного раствора, содержащего 2,425 г/л аминоацетата натрия, 3,05 г/л оксиацетата натрия, 0,85 г/л формиата натрия, 0,17 г/л аммиака.

В малый стакан для титрования помещают 2,0 мл анализируемого раствора, 1 мл дистиллированной воды, 5 мл трибу1илфосфата, ацетон до отиетки 18 мл, и титруют из микробюретки 0„1 н. водным раствором соляной кислоты в соответствии с приведенной выше методикой. На достижение КТТ.(, КТТ и КТТ3 затрачено, мл: 0,69, 0,86, 0,49.

Найдено: аминоацетата натрия

2,38 г/л, амчиака 0,17 г/л.

Объемное соотношение вода: трибутилфосфат: ацетон в среде составляет 1:1:2 °

Пример 2. Анализ водного раствора, содержащего 2,94 г/л аминоацетата натрия, 3,92 г/л оксиацетата натрия, 1,36 г/л формиата натрия, 0,34 г/л аммиака, 1 г/л фенолов.

В малый стакан для титрования помещают l мл анализируемого раство1075152

Составитель В. Шкилькова

Редактор Т. Кугрышева Техред Л.Иикеш Корректор И, Зрдейи

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 490/37

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра, 1 мл трибутилфосфата, ацетон до отметки 17 мл, и титруют 0,1 н. водйым раствором соляной кислоты в соответствии с приведенной выше методикой. На достижение КТТ затрачено, мл. "I-Oр51 II — О,б8р III Ов31, Найдено: аминоацетата натрия

3,0 г/л; аммиака 0,34 r/ë.

Объемное соотношение вода: трибутилфосфат: ацетон в среде равно

1:0,4:б 1Î

Пример 3. Определение натриевой соли аминоуксусной кислоты в технической смеси после обработки цианидов формальдегидом в щелочном растворе (см. примечание). 35

В малый стакан для титрования помещают 0,5 мл анализируемого водно- . го раствора, добавляют 1 мл дистиллированной воды, 2 мл, трибутилфосфата, ацетон до метки 17:мл и титруют

О,l н. водным раствором соляной кислоты в соответствии с приведенной выше методикой.

На достижение КТТ затрачено, мл:

I - гидроксида натрия 0,1, II - суммарного содержания аминогрупп и аммиака О,б, III -. суммарного содержания натриевых солей оксиуксусной и муравьиной кислот - 0,9, IV — аминоацетата натрия — 0,3.

Найдено аминоацетата натрия

5,82 г/л.

В связи с отсутствием адекватного метода анализа аминоацетата натрия в сложных смесях проверка полученного результата производилась методом стандартных добавок.

В исследуемый раствор вводили добавки 0,2, Ор3рОр4рОр5 HJI 0,1 H ° аминоацетата натрия и проводили титрование 0,1 н. водным раствором со- Ю ляной кислоты. Найдены добавки: 0,2, 0,32, 0,38 и 0,49 мл соответственно.

Полученные данные свидетельствуют о правильности результата.

Соотношение вода: трибутилфосфата

:ацетон в среде составляет 1,0,б:4.

Примечание. Содержание оксиацетата натрия 13,28 г/л установлено по реакции с хромотроповой кислотой: содержание аммиака 1 г/л — методом отгона по Кьельдалю, формиата натрия

3,1 г/л — по разности между суммарным содержанием натриевых солей оксиуксусной и муравьиной кислот, полученным предлагаемым способом, и содержанием оксиацетата натрия, найденным по реакции с хромотроповой кислотой. Продолжительность определения 10-15 мин.

В отличие от известного способа, имеющего область применения, ограничивающуюся только чистыми препаратами аминоацетата натрия, не содержащими посторонних веществ, предлагаемый способ позволяет определять с достаточной точностью аминоацетат натрия в смесях сложного состава.

При этом не используются наиболее трудоемкие с аналитической точки зрения операции отделения или отгонки мешающих примесей.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является использование взамен взрывоопасной хлорной кислоты легкодоступной и устойчивой соляной кислоты в виде водного раствора, а также возможность одновременного определения в технических смесях наряду с аминоацетатом натрия гидроксида натрия и аммиака. Присутствие фенолов и органических оснований не влияет на точность анализа. Кроме того, способ прост в выполнении, не требует труднодоступных или дефицитных реактивов, и приборов