Способ определения катионов четвертичных аммониевых и третичных сульфониевых оснований

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТШНОВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ И ТРЕТИЧНЫХ СУЛЬФОНИЕВЫХ ОСНОВАНИЙ путём потенциометрического титрования тетрафеИилборатом натрия, от ли ч аю щ и и с я тем, что, с целью ускорения анализа, определение проводят в однофазной снеси спирта с водой при соотношении 1:1 - t:5, с индикаторным пастовьм электродом при следук щем соотношении компонентов пасты, мае. %: Тетрафенилборат метилтриоктиламмония 5-1О Дибутилфталат 30-35 ГрафитОстальное СО с

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИН (19) ()1) 4(5)) G 01 N 27/48

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521806/18-25 (22) 20. 10. 82 (46). 07.07.85. Бюл. i) 25 (72) Л. Х.Кравченко, Б.С.Смоляков, В.А.Иихайлов, Г.Н.Орнацкая и В.В.Коковкин (71) Институт "Гидроцветмет" и Институт неорганической химии СО АН СССР (53) 543.257(088.8) (56) 1, Смоляков Б.С., Дядин Ю.А., . Аладко.Л.С. Безэлектролитный ионоселективный электрод для потенциометрического титрования катионов К„И .

Известия СО АН СССР, серия химических наук, 1980, вып. б, И 14, с. 66-70.

2. Гурьев И.А., Сбитнева И.А.

Двухфазное потенциометрическое титрование четвертичных аммониевых ионов тетрафенилборатом с ионоселективным электродом, журнал аналитической химии, 1982, т. 37,. вып. 1, с. 141-145. (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТИОНОВ

ЧЕТВЕРТИЧНЫХ АИИОНИЕВЫХ И ТРЕТИЧНЫХ

СУЛЬФОНИЕВЫХ ОСНОВАНИЙ путем потенциометрического титрования тетрафенилборатом натрия, о т л и ч а ю— щ и и с -я тем, что, с целью ускорения анализа, определение проводят в однофазной смеси спирта с водой при соотношении 1:1 — 1:5, с индикаторным пастовьм электродом при следующем соотношении компонентов пасты, мас. Ж:

Тетрафенилборат метилтриоктиламмония 5-10

Дибутилфталат 30-35

Графит Остальное

1088485

Изобретение относится к анализу органических соединений, конкретно к определению солей четвертичных аммониевых и третичных сульфониевых оснований, 5

В системах с солями четвертичных аммониевых оснований из-за трудностей в выборе надежного и быстрого метода определения катионов тетраалкил-(или арил-) аммония обычно определяют содержание анионов.

Известен способ определения катионов R Ы -потенциометрическим тит+

4 рованием тетрафенилборатом натрия в среде вода-этанол при содержании IS последнего не более 707 (!). При этом используют пленочный (на осно- . ве поливинилхлорида) ионоселективный электрод. Титрование проводят .в растворах индивидуальных солей 20 четвертичных аммониевых оснований.

Недостатком этого способа является то, что он непригоден для определения высших солей четвертичных аммониевых оснований, поскольку они плохо растворимы в воде, а увеличение содержания этанола в среде выше

707 вызывает разрушение поливинилхлоридной пленки электрода.

Наиболее близким техническим реше- 30 кием поставленной задачи является способ определения катионов четвертичных аммониевых и третичных сульфониевых оснований путем потенциометрического титровання тетрафенилборатом З5 натрия f2). Способ титрования сводится к следующему: готовят исходные

0,01 И растворы иодидов тетраметил-> тетраэтил-, тетрабутиламмония, хлоридов алкил (С -Се) дибензоламмония и 40

-цетилпиридийия в воде, а бисульфата метилтриоктиламмония, иодидов тетраоктиламмония, тринонил-, октадецил-, дидецил-, октадецилнониламмония — в органических растворителях (нитробен- 5 зол, хлороформ).

Титруют водным 0,01 М раствором тетрафенилбората (ТФБ) натрия. Электродная пара состоит из ионоселективного электрода с жидкостной мембра- S0 ной на основе нитробензольного раствора, ТФБ тетрабутиламмония и вспомогательного хлорсеребрянного электрода. Титрование солей низших четвертичных аммониевых оснований возможно у как в двухфазной системе, так и в однофазной. Титрование солей высших четвертичных аммониевых оснований, нерастворимых в воде, возможно только в присутствии органических растворителей, реагируют эти соли с ТФБ натрия медленно, реакция проходит на границе раздела двух фаз при энергичном перемешивании, Измерение потенциала в водной фазе проводят только после расслаивания системы. Причем на каждую точку кривой затрачивается не менее 5 мин, Такими растворителями, как спирты, эфиры, кетоны и углеводороды, электрод отравляется, поэтому применение их в двухфазных системах для титрования недопустимо.

Таким образом, к недостаткам способа-прототипа следует отнести боль- шую продолжительность анализа солей четвертичных аммониевых оснований; невозможность применения способа к анализу технических продуктов, которые могут содержать органические растворители, отравляющие электрод; применение вреднык для здоровья растворителей, таких как нитробензол и хлороформ.

Целью изобретения является ускорение анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения катионов четвертичных аимониевых и третичных сульфониевых оснований путем потенциометрического титрования тетрафенилборатом натрия .определение проводят в однофазной смеси спирта с водой при соотношении 1:1 — 1:5 с индикаторным пастовым электродом при следующем соотношении компонентов пасты, мас.Ж: тетрафенилборат, метилтриоктиламмония 5-10, дибутилфталат 30-35, графит — остальное. По предлагаемому способу навеску соли четвертичного аммониевого основания растворяют в этаноле, аликвотную часть раствора разбавляют водой в соотношении спирт:вода=1:1 — 1:5, выбранном экспериментально по предварительным данным на индивидуальные вещества, и титруют 0,01-0,005 Н раствором ТБФ натрия потенциометрически с пастовым ионоселективным электродом и хлорсеребряным электродом сравнения, Пастовый электрод изготавливают следующим образом: навеску ТФБ соли четвертичного аммониевого основания (ТФБ ЧАО) растворяют в дибутилфталате (ДБФ) и смешивают с навеской графита. Смесь растворяют до пасты и этой пастой

1088485

1 заполняют стеклянную трубочку диаметром 5 мм и высотой 50 мм. Токоотводом служит проволочка из платины ,. или нержавстали. Соотношение ДБФ . и графита ойределяется ко»»систенцией 5 пасты, способной удерживаться в трубочке без дополнительных уплотнений.

Количество ТБФ ЧАО в пасте найдено экспериментально как оптимальное для начального потенциала Е =350 20 мВ и величины скачка а Е=400 мВ, Такой электрод не отравляется спиртами.

Поверхность электрода обновляется выдавливанием пасты., Пример 1 Определение ТОАБа (тетраоктиламмоний бромида): навеску

0,05-0,1 г взвешивают на аналитичес,ких весах в мерной колбе емкостью

25 мл, доводят объем до .метки этиловым спиртом, 4 мл раствора переносят 2б в стаканчик емкостью 50 мл, прибавляют 4 мл.воды, соотношение спирт:вода=1:1, опускают элеектроды (ионоселективный и хлорсеребряный) и титруют раствором 5 ° 10 моль/л тетрафенилбората натрия. Строят график зависимости в координатах мВ- М и определяют точку эквивалентности одним из известных методов, Содержание .основного вещества определяют по фор- 30

5QTJIe N, g M

)(—

u. 10 где »» — нормальность,,раствора

ТФБИа, г экв/л;

М» — объем раствора ТФБЯа, пошедшего на титрование, мл; »» — молекулярный вес „ТОАБа, 546,8;

У, — объем аликвотной части раствора, взятой на титрование, мл, - навеска вещества, г.

Состав ионоселективного электрода: 5,0Х ТФБ ЧАО, 35,0Х ДБФ, 60 ОХ графита.

Пример 2. Определение триалкилметиламмоний нитрата. Анализ проводят в условиях примера 1, содержа" ние основного вещества рассчитывают по формуле, приведенной в примере 1, соответственно молекулярная масса—

430. Отличие — в меньшем содержании спирта, соотношение спирт:вода 1:5.

Состав электрода: ТФБ ЧАО 10Х ДБФ.

30Х, графит 60Х.

Пример 3.. Определение содержания основного вещества в метилсульфате сульфония иэ нефтяных сульфидов.

Анализ и расчет содержания проводят в условиях примера 1. Отличие — соотношение спирт:вода= 1:5, М вЂ” ср»дний молекулярный вес продукта, в данном случае 341. Состав электрода выбран оптимальным, согласно полученным данным.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом: анализ солей четвертичных аммониевых оснований ускоряется на 30 мин тем, что титрование проводится в однофазной системе, исключается экстракция продукта титрования; исключается применение вредных органических растворителей, таких как нитробензол и хлороформ, что улучшает условия труда в аналитической лаборатории; применяемый в процессе титроваиия пастовый электрод не отравляется органическими растворителями, что позволяет анализировать технические продукты, содержащие примеси органических растворителей.

5 1088485 6

Сопоставительные результаты определения катионов четвертичных оснований

Вещества

Содержание основных веществ

Двухфазное титрование

Тетраоктиламмоний бромид

98,5> 0,5 98, 1+1,0 . 98,7+0,5

Триалкилметиламмоний нитрат

81,0+0,5 78,0 1,0 Не определяется

80,(0,5 Не опреде- 80,0+0,5 -. ляется

Составитель

Редактор П.Горькова Техред О.Ващишина Корректор Е.Сирохман

Заказ 4511/5 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Метилсульфат сульфония иэ нефтяных сульфидов

Титрование с ластова электродом

Арсентометрическое титрование