Способ количественного определения винной кислоты и ее солей

 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения винной кислоты и ее солей . Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение времени опредепения. К раствору винной кислоты с рН 3,0-3,7, содержащему 10-25 мкмоль анализируемого вещества в 5-10 мл раствора, прибав тяют 10-кратный молярный избыток периодата натрия в 0,0 н.серной кислоте, 1 МП 8,0- 10 .М раствора хлорида Mn(II) и полученную смесь нагревают до 60-65 С. К полученному раствору добавляют 6 М раствор уксусной кислоты , I М раствор молибдата аммогшя, 20%-ный раствор иодида калия, полученный раствор титруют раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала . Чувствительность способа повышена в 1,7 раза, время проведения 15- 18 мин. 3 табл. (Л 1C СП СП о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 N 31 16

i 13 13 i

1 иЦ@ 3.Е1 А

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лей. Цель изобретения — повышение чувствительности и сокращение времени определения. K раствору винной кислоты с рН 3,0-3,7, содержащему

10-25 мкмоль анализируемого вещества в 5-10 мл раствора, прибавляют

10-кратный молярньй избыток периодата натрия в 0,01 н.серной кислоте, 1 мп 8,0 10 .И раствора хлорида

Nn(II) и полученную смесь нагревают до 60-65 С. К полученному раствору добавляют 6 И раствор уксусной кислоты, 1 И раствор молибдата аммония, 20Х-ный раствор иоднда калия, полученный раствор титруют раствором тиоФ сульфата натрия s присутствии крахма- 9 ла. Чувствительность способа повышена в 1,7 раза, время проведения 1518 мин. 3 табл. С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3904425/23-04 (22) 02.04. 85 (46) 07. 09. 86. Бюл. N 33 (71) Кишиневский государственный медицинский институт (72) В.И.Опря и Я.Д.Тигиняну (53) 543.24.087(088.8) (56) Норкус П.К., Янкуаскас Ю.10. Периодато-ар сени то-метрическое опр еделение винной кислоты и тартратов.

Журнал аналитической химии, 1971, т.26, У 10, с.2051-2053.

Авторское свидетельство СССР

У 1084675, кл, G 01 N 31/16, 1984. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИННОЙ КИСЛОН4 И ЕЕ СОЛЕЙ (57) Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения винной кислоты и ее со„„SU„„255937 А1

1255917 где V, 1

Изобретение относится к анализу органических химических соединений, а именно к способам количественного определения винной кислоты и ее солей; которые применяются в текстильной и электрохимической промышленности, медицине и аналитической химии.

К раствору винной кислоты или ее растворимой в воде соли с рН 3„0-3,7 (контроль осуществляется рН-метром), содержащему приблизительно 10

2S мкмоль анализируемого вещества в

5-10 мл раствора, прибавляют 10-кратный молярный избыток периодата натрия в 0,01 н. серной кислоте, 1 мл

8,0 10 M раствора хлорица двухва-, лентного марганца:и полученную смесь нагревают на водяной бане -9 мин о при 60 С до появления желтой или жел той с оранжевым оттенком окраски..

Затем раствор охлаждают под краном, прибавляют 24 мл 6 М уксусной кислоты, 5 мл 1 М раствора молибдата ам— мония для маскирования избытка периодата и тщательно перемешивают. Далее прибавляют 5 мл 20%-ного раствора иодида калия и образовавшийся трииодид титруют 0,025 н. стандартчзированным раствором тиосульфата натрия в присутствии 0,5%-ного раствора крахмала в качестве индикатора, прибавляемого к концу титрования.

Параллельно проводят холостой опыт (в отсутствии винной кислоты или ее соли).

Содержание винной кислоты или ее соли (Х, %) вычисляют по формуле объем стандартизированного раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование в основном опыте, мл; объем стандартизированного раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование в холостом опыте, мл; концентрация стандартизированного раствора тиосульфата натрия, r-зкв/л, молекулярная масса определяемого соединения, г/моль; число молей периодата, реагирующих с 1 моль винной кислоты или ее соли (п=3 в известном и и=-5 в предлагаемом способах);

g — количество вз я той для анализа винной кислоты или ее соли, мг, Пример 1. Количественное оп- ° ределение винной кислоты {С Н О

М 150,09; 60 С; рН 2,75).

0,1501 г (точная навеска) винной кислоты помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, раoòâoðÿþò в бидистил10 лированной воде, доводят до метки и перемешивают, рН приготовленного раствора 3,0.

В коническую колбу для титрования емкостью 200 мл помещают 5 мл анали15 зируемого раствора, содержащего

1,50 r (10,0 мкмоль) винной кислоты, прибавляют 2 мл 0,05 M раствора периодата натрия в 0,01 и. серной кис— лоте и 1 мл 8,0 10 М раствора хло20 рида двухвалентного марганца, Нагревают на водяной бане при 60 С до появления желтой или желтой с оранжевым оттенком окраски раствора (5м).

Затем раствор охлаждают под краном

25 до комнатной температуры, прибавляют к нему 24 мл 6 M раствора уксусной кислоты, 5 мл 1 М раствора молибдата аммония и тщательно перемешивают. Далее, прибавляют 5 мл 20%g0 ного раствора иодида кллия и образовавшийся трииодид титруют 0,0245 н. раствором тиосульфата натрия. К кон,у титрования прибавляют 0,5 мл

0,5%-ного раствора крахмала и титруют до исчезновения сине-розовой окраски раствора. Объем тиосульфата натрия (V ), израсходованный на титрование, составляет 12,58 мг.

Холостой опыт (в отсутствии винной кислоты) проводят аналогично.

Объем тиосульфата натрия (V ), израсходованный на титрование, составляет

0,40 мл. и

По формуле (1) вычисляют содержание винной кислоты

Х = 99.,5%,.

1,50 мг винной кислоты определено с точностью 0,4%.

50 П р и и е р 2. Количественное оп ределение натрий виннокислого (Иа С1 Н О, 2Н О, M 230,08" 60 С; рН 2,?8).

0,2876 r (точная навеска) натрий виннокислогo помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, прибавляют 2,1 мл

1 и. раствора серной кисло ы, растворяют в бидистиллированной воде, 5917 4 бане при 60 С до появления желтой или желтой с оранжевым оттенком окраски раствора (6 мин), Затем раствор охлаждают под краном до комнатной температуры, прибавляют к нему

24 мп 6 М раствора уксусной кислоты, 5 мл 1 M раствора молибдата аммония и тщательно перемешивают. Далее прибавляют 5 мп 20%-ного раствора иодида калия и образовавшийся трииодид . титруют 0,0245 н.раствором тиосуль-. фата натрия. К концу титрования прибавляют 0,5 мл 0,5 .-ного раствора крахмала и титруют до исчезновения сине-розовой окраски раствора. Объем тиосульфата натрия (V ), израсходованный на титрование, составляет

2I,84 мл.

Холостой опыт (в отсутствии калийнатрий виннокислого) проводят аналогично. Объем тиосульфата натрия (Ч ), израсходованный на титрование, составляет 0,49 мп.

По формуле (1) вычисляют содержание калий-натрий виннокислого

Х. = 99,6 . 4, 94 мг калий-натрий виннокислого определено с точностью 0,37., П р и и е р 4. Количественное определение аммоний виннокислого кислого (NH„C„H,.О, М 167,12; 60 С; рН 2,90).

0,2089 r (точная йавеска) аммоний виннокислого кислого помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, растворяют в бидистиллированной воде, доводят до метки и перемешивают;рН приготовленного раствора 3,75.

3 125 доводят до метки и перемешивают, рН приготовленного раствора 3,1.

В коническую колбу для титрования емкостью 200 мл помещают 5 мл анализируемого раствора, содержащего 5

2,88 мг (12,5 мкмоль) натрия виннокислого, прибавляют 2,5 мл 0,05 M раствора периодата натрия в 0,01 н. серной кислоте и 1 мл 8,0 10 M раствора хлорида двухвалентного марганца. 10

Нагревают на водяной бане при 60 С до появления желтой или желтой с оранжевым оттенком окраски раствора (6 мин). Затем раствор охлаждают под краном до комнатной температуры, прибавляют к нему 24 мп 6 M раствора уксусной кислоты, 5 мл 1 М раствора молибдата аммония и тщательно перемешивают. Далее прибавляют 5 мл 20%-ного раствора иодида калия и образовав- 20 шийся трииодид титруют 0,0245 н.раствором тиосульфата натрия. К концу титрования прибавляют 0,5 мл 0,5 .-ного раствора крахмала и титруют до исчезновения сине-розовой окраски 25 раствора. Объем тиосульфата натрия, (V,), израсходованный на титрование, составляет 15,62 мл.

Холостой опыт (в отсутствии натрий виннокислого) проводят анало- 30 гично. Объем тиосульфата натрия (U ), израсходованный на титрование, сос тавляет 0,45 мл.

По формуле (1) вычисляют содержание натрий виннокислого 35

Х = 99,0 . .2,88 мг натрий виннокислого определено с точностью 0,4 .

Пример 3. Количественное определение калий-натрий виннокислого (KNaC„H О 4Н О, М 282,21; 60 С;

ph 2,80).

0,3528 г (точи".ÿ навеска) калийнатрий виннокислого помещают в мерную колбу емкостью 500 мп, прибавля- 4 ют 2,1 мл 1 н. раствора серной кислоты, растворяют в бидистиллированной воде, доводят до метки и перемешивают, рН приготовленного раствора 3,2.

В коническую колбу для титрования 5о емкостью 200 мл помещают 7 мп анализируемого раствора, содержащего

4,94 мг (17,5 мкмоль) калий-натрий виннокислога, прибавляют 3,5 мл

0,05 M раствора периодата натрия в 0,01 н. серной кислоте и 1 мл 8,0 х х 10 M раствора хлорида двухвалент=1 ного марганца. Нагревают на водяной

В коническую колбу.для титрования емкостью 200 мп помещают 10 мл анализируемого раствора, содержащего

4,18 мг (25,0 мкмоль) аммоний виннокислого кислого, прибавляют 5 мл

0,05 М раствора периодата натрия в

0,01 н. серной кислоте и 1 мл

8,0 -10 И раствора хлорида двухвалент" ного марганца. Нагревают на водяной о бане при 60 С до появления желтой илн желтой с оранжевым оттенком окраски раствора (7 м). Затем раствор охлаждают под краном до комнатной температуры, прибавляют к нему

24 мл 6 М раствора уксусной кислоты, 5 мл 1 И раствора молибдата аммония и тщательно перемешивают. Далее прибавляют 5 мп 20Х-ного раствора иодида калия и образовавшийся трииодид титруют 0,0245 н.раствором тносульБ 1255 фата натрия. К концу титрования прибавляют 0,5 мл 0,5Х-ного раствора крахмала и титруют до исчезновения сине-розовой окраски раствора. Объем тиосульфата натрия (V ), израсходованный на титрование, составляет

31,00 мл, Холостой опыт (в отсутствии аммоний виннокислого кислого) проводят аналогично. Объем тиосульфата 1ð натрия (V ), израсходованный на титрование, составляет 0„58 мп.

По формуле (1) вычисляют содержание аммоний виннокислого кислого

Х = 99,3%. 15

4,18 мг аммоний виннокислого кислого определено с точностью 0,27..

В табл.1 приведены результаты ис следования стехиометрии реакции каталитического окисления винной кис- 2б лоты периодатом при .различных молярных соотношениях периодат натрия винная кислота (К) и 60 С.(М

0,0245; Э = 29,1504; И, 174,903; рН = 2,7). 25

Данные табл.1 показывают, что при

60 С по мере увеличения молярного соотношения периодат натрия:винная кислота значение стехиометрического коэффициента постепенно растет, приб- ЗО лижаясь к 5. Опыты 1-И проводят согласно описанию осуществления способа. При К>15 наблюдается перерасход окислителя, а при K < 10 происходит неполное окисление определяемого вещества. Следовательно, одним из важных режимных параметров при осу-. ществлении способа является поддержание определенного молярного соотношения периодат натрия: винная кис- 4О лота (к )

Из результатов опытов 12-15, в которых продолжительность окисления

15 мин, видно, что при .K «r 15 наблю.— дается перерасход окислителя (опыты 45

14 и 15), в то время как при к =1012,5 наблюдается стехиометрическое окисление.

В табл.2 показано влияние температуры на стехиометрию реакции каталитического окисления винной кислоты периодатом в присутствии хлорида двухвалентного марганца при рН 2,7.

917

Ь (Х р 0,0245; Э „ = 29,1504;

Данные табл.2.показывают, что оптимальными условиями осуществления способа количественного определения винной кислоты являются температура реакционной смеси 60-65 С и K =10.

В табл.3 показано влияние рН на стехиометрию реакции каталитического окисления винной кислоты периодатом в присутствии хлорида двухвалентного марганца при К =10 и 60 С (Nз.о -

0,0245; Э - =29,1504; 11 =174,903).

Представленные в табл.3 данные показывают, что оптимальное значение рН среды находится в пределах 2,72,9.

Таким образом, в способе количественного определения винной кислоты и ее солей с использованием периодатного окисления и хлорида двухвалентного марганца повышена чувствительность в 1,7 раза и сокращено время для осуществления способа примерно в

10-12 раз, поскольку время проведения одного анализа не превышает 1518 мин (без учета времени приготовления анализируемого раствора).

Формула и з обретения

Способ количественного определения винной кислоты и ее солей путем последовательной обработки пробы анализируемого вещества раствором периодата натрия, уксусной кислотой, молибдатом аммония, добавлением к полученной смеси иодида калия и титрованием тиосульфатом натрия в присутствии крахмала, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и сокращения времени определения, после обработки периодатом натрия раствор дополнительно обрабатывают хлоридом марганца (II), в качестве раствора периодата натрия используют раствор пернодата натрия в серной кислоте и обработку ведут при молярном соотношении винной кислоты и периодата натрия 1".10-12,5> при 60-65 С и рН 2,7-2,9.

1255917

Таблица

Найдено иодата мкмоль»

Выход иодата при и 5, Х

Стехиомет рический коэффициент, и

Взято периодата, мкмоль

V>»

МЛ ч, МЛ

Опыт

90,20

9),67

97,47

4,5101

4,5863

4,8735

7,5 22,59 0 50 90,201

8,0 22,98 0,53 91,671

9,0 24,40 0,53 97,469

150

160

1аО

190

9,5 24,58 0,54 98,163 4,9082

98,)6

)0,0 24,85 0,55 99,225 4,9613

99,23

99,72

99, 67.

200

10,5 25,00 0»58 99,715 4,9858

11,0 25,00 0,59 99,674 4,9837

210

220

12,5 25,00 0,59

15,0 25,10 0,65

99,67

99, 84

4,9837

4,9919

99,674

99,837

250

300

100,49

17,5 25,30 0,69 100,490 5,0245

20,0 25,40 0,75 100,654 5,0327

10,0 24,90 0,58 99,306 4,9653

350

100,65

99,31

400

200

99,96

102,00

101,27

12,5 25,08 0,60 99,960 4,9980

250

15,0 25,68 0,70 102,001 5,1001

17,5 25,50 0,70 )01,266 5,0633

300. 15

350

Таблица 2

МЛ

Найдено нодата,мкмоль . Ч

Стехиометрнческий коэффициент

n - 20

2» мл

Выход иодата при и 5 Х

24,98

0,58

10,0

25,38 0,72

12,5

О, 55

10,0

12,5

0,58

10,0

0,60

12,5

0,59

)0,0

25,00 0,66

99,388

12,5

24,80

25,02

24»90

25,20

24,00

99,633

100,695

99,020

99,755

99,306

100,450

95,591

4,9817

5,0348

4,9510

4,9878

4,9653

5,0225

4,7796

4,9694

99,63

100,70

99,02

99,76

99,31

100,45

95,59

99,39

1255917

Таблица 3

Стехиометрический коэффициент, n =-- -- 20. рН

WI

2 кп

Найдено иодата, мкмоль

Выход иодата при и= 5 7.

2,40

22,30 0,58

88,65

98,12

99,31

2,57

2,71

99,23

2,80

2,87

99,27

98,53

97,59

3,00.97,591

24,45 0,55

3,15

Составитель С.Хованская

ТехредМ.Ходанич Корректор И.Муска

Редактор АД1андор

Заказ 4815/43 Тираж 778 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дейам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная,4

24,55 0,52

24,82 0,50

24,80 0,50

24,84 0,53

24,65 0,52

88,649

98,122

99,306

99,225

99,265

98,530

4,4325

4,9061

4,9653

4,9613

4,9633

4, 9265

4,8796