Способ определения органических кислот

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NWMC

РЕСПУБЛИК

09) (11) За)) G 01 N 27/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3631382/24-25 (22) 10.08.83 (46) 23.11.84. Бюл. Р 43 (72) И.А.Гершкович (71) Кишиневский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. В.И.Ленина (53) 543.253(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 161725, кл. С 01 N 27/48, 1964.

2. Ветр H., Tresself D., Flemming I., Polarography.-"J.E1ectroanalyt. Chem". 1969, У 21, р. 181186 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ, заключающийся в последовательном введении в полярографическую ячейку апротонного элек. тролита, электрохимически активного деполяризатора и регистрации переменно-токовой полярограммы,этого деполяризатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью определения электрохимически неактивных или необратимо восстанавливающихся органических кислот, после регистрации переменно-токовой полярограммы деполяризатора в ячейку вводят органическую кислоту, вновь регистрируют переменно-токовую полярограмму и по уменьшению высоты пика деполяризатора рассчитывают концентрацию кислоты, причем в качестве деполяризатора используют вещества, продукты обра- g тимого восстановления которых взаимодействуют в приэлектродном слое с определяемой кислотой. С:

1125536

Изобретение относится к физикохимическому анализу органических веществ методом переменно-токовой полярографии и предназначено для косвенного определения неактивных 5 или необратимо восстанавливающихся органических кислот.

Известен способ патенцяометряческого определения слабых органи ческих кислот, оксикислот, аминокислот, в которых так же; как и в предлагаемом способе определение проводятся в неводных средах (1), Недостатки этого способа — невысокая чувствительность (нижний предел обнаружения 1000 мкг), а также технические трудности, связанные с необходимостью тщательного обезвоживания рабочих растворов.

Наиболее близким к предлагаемому 2ч является способ .определения органических кислот, заключающийся в последовательном введении в полярографическую ячейкуапротонного электролита, электрохямяческя активного депо- 25 лярязатора и аегистрацяя переменнотоковой палярограммы этого деполяризатора. В основе определения лежит линейная зависимость высоты пика восстановления определяемой кислоты ат б ее концентрации (2) .

С помощью известного способа можно определять крайне ограниченное чясла кислот, проявляющих благодаря наличию других функциональных групп З5 (кроме карбоксильной) определенную электрахимячгскую активиость. Большинство же органических кислот не проявляют электрахимической активности и вследствие этого не могут быть определены методам переменнотоковой полярография.

Цель изобретения — определение электрахимячески неактивных или необратимо восстанавливаюшихся органи- 45 ческях кислот.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения органических кислот, заключающемуся в последовательном ьведении SÎ в полярографическую ячейку апротонного электролита, электрохямически активного деполяризатора и регистра9 ции переменно-токовой поляраграммы этага деполяризатора, после регистра-55 цяя переменно-токовой полярограммы деполяризатора в ячейку вводят opt àническую кислоту, вновь регистрируют переменна-токовую поляраграмму и по уменьшению высоты пика деполярязатора рассчитывают концентрацию кислоты, причем н качестве деполяризатара используют вещества, продукты обратимого восстановления которых взаимодействуют в приэлектраднам слое с определяемой кислотой.

На фиг.1 представлены переменнотоковые палярограммы восстановления антрахинона (АХ) до семихинана (СА„ =

=1,8<10 M) на фоне 0,1 и. хлористого лития в диметилформамипе (ДМФА) пря различных концентрациях яблочной кислоты (кривая 1 — О 0 М кривая

1

2 — 2,7 10 IM, кривая 3 — 5,37 1á М, кривая 4 — 6 9< 10 М кривая 5

Э

8, 7 10 М), на фиг. 2 — зависимость высоты пика восстановления AX на фоне 0,1 н. хлористого лития в

ДМФА от концентрации (кривая 6 яблочной кислоты, кривая 7 — бензойной кислоты).

Па уменьшению высоты пика деполяризатара (фиг,1) определяют концентрацию органической кислоты. Снижение высоты пика пЕременна-токовых поляраграмм обусловлено протеканием последующей химической реакпии, приводящей к уменьшению восстановленной формы депалярязатара у поверхности электрода вследствие снижения анодной составляющей переменного така. Линейный характер зависимости высоты вика деполяризатора от концентрации определяемого вещества наблюдается ри Сс<««Р<««,/Су <««1

Согласно предлагаемому способу нижний предел обнаружения может быть такого же порядка, как я в методе переменна-токовой полярогра< :. -.. при апределеняи обратимо ва .с-.:.-:;Hàâливающихся веществ, Способ осуществляют следующим абразом.

Определение проводят в двухэлектраднай термастатираваннай ячейке при 25+0," С на ртутном капаюшсм .«о электроде.. Злектродам сравнения служит ртутное дно. Переменно — таковые поляра.-раммы регистрируют на паля— раграфе ППГ--1. Б палярографичс скую ячейку вносят 5 мл 0,1 М раствора хлористого лития в ПМФА. Для нейтрализации кислотньгх примесей ргс †:вар фона выдерживают перед работой в течение 10 сут над небольшим количествам гядраксида пития. Стевс.нь !Iptt1125536

Таблица

-5

Взято,И 10

Найдено,М (Сй- 6)10 5 ll

Стандартное отклонение

0,29 6,78 0,25

0,50 9,69+ 0,44

0,30 12,04 и 0,26

0 51 13 89ЙО 48

6,52

9,40

12, 14

14,67

17,03

17,05 «+ 0,50

0,58

Таблица 2 эято, Найдено, М

41 5 (о -, ) о

АнализиСтандарт. ное отруемое вещество клонение

Яблоч1,7

Бензойная кисло3,50 3,62 Т 0,22

2,8 та

50 о-Аминобенэой ная кисло3,77 З,,бl+ 0,21

2,6 та тралиэации кислотных примесей и пригодность ДМФА к работе контроли-, руют характером постоянно-токовых полярограмм восстановления нитробензола на этом уровне. При наличии двух равных по величине волн восстановления нитробензола операцию нейтрализации кислотных примесей прекращают отделением осадка гидрокспда лития. 1О

В ячейку вносят 0,2 мл стандартно о антрахинона (CA в ячейке около 10 M). Через раствор в течение 15-20 мин продувают для удаления кислорода ток сухого водоро- 15 да. Подбирают диапазон тока, при котором высота (Нб) одноэлектронного пика восстановления антрахинона до семихинона (E11=-0,46 В) занимает

2/3 диаграммной ленты. При опреде- ?0 ленни яблочной кислотьг методом добавок в ячейку вносят определенный объем (0,2 мл) стандартного раствора яблочной кислоты (Сс1) и регистрируют высоту пика антрахинона (НСГ). 25

Затем в ячейку вносят определенный объем пробы (С ), содержащей яблочную кислоту, и вновь регистрируют высоту пика (Н ). Расчет концентрации яблочной кислоты в ячейке проводят по формуле

Но х

С =C к ст

Но -Нст

Для экспериментального подтвержде-ния правильности методики во всем интервале концентрации проведены методом добавок 25 определений яблоч. ной кислоты и методом математической статистики рассчитаны стандартные отклонения и относительная ошибка определения.

В табл. 1 приведены результаты определения яблочной кислоты (0=5, р=0,95).

Аналогичным образом проведены определения бензойной и о-аминобензойной кислот (h =10, р=0,95), результаты определения, обработанные методом математической статистики, представлены в табл.2.

Как следует иэ представленных таблиц относительная ошибка определения не превышает 67.

Преимущество предлагаемого метода по сравнению с известным заключатеся в возможности определения электрохимически неактивных или необратимо восстанавливающихся слабых органических кислот.

Яблочная и о-бенэойная кислоты не могут быть определены другими электрохимическими методами.

Преимуществом предлагаемого способа является снижение предела определения органических кислот на два порядка. ная кислота 2,38 2,45 1 О, 13

1125536

b гтн

Составитель И.Рогаль

Техред Т.Маточка

Редактор А.Мотыль

Коррек т ор М .. еонтюк

Заказ 8532/33

Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпис нос

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