Способ определения солей и кислот, находящихся в смеси, потенциометрическим методом

 

Класс 421 Заз

¹ 1 47363

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № 173

А. П. Крешков, А. H. Яровенко и И. Я. Зельманова

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОЛЕЙ И КИСЛОТ, НАХОДЯЩИХСЯ

В СМЕСИ, ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Заявлено 9 июня 196! г. за ¹ 734052/23 в Комитет по делам изобретений и открытий прп Совете Ми|пютров ГССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 10 за 1962 r

3а последнее время в химической науке и практике приобретают все большее значение методы анализа различных органических и неорганических веществ в неводных средах, позволяющие осуществлять химерический контроль в производстве не только индивидуальных веществ, но и их смесей. До самого последнего времени в литературе не были описаны методы дифференцированного титрования смесей солей и кислот, позволяющие анализировать указанные смеси из одной навески анализируемого технического продукта.

Предлагаемый способ определения солей и кислот в смеси потечциометрическим методом отличается тем, что анализируемую смесь подкисляют:избытком серной кислоты и титруют в среде бензола или метилэтилкетона раствором гидроокиси тетраэтиламмония !ГТЭА).

Уравнение реакции может быть представлено следующим образом:

К4Ап+ НАп !+ Н $04 — > К4$04+ 2НАп -+ НАп !+ H SO, (избыток), где: К1 Ап —:соль, содержащаяся в исходной анализируемой смеси;

HAn> — кислота, содержащаяся в исходной анализируемой смеси;

НАп — кислота, выделившаяся в результате взаимодействия исходной соли с серной кислотой, Предложенный способ является новым и представляет интерес для дифференцированного определения смесей органических кислот и их солей, так как в химических производствах кислоты и их соли часто сопутствуют друг другу.

Способ анализа отличается быстротой выполнения, достаточной чувствительностью и точностью (относите !ьные ошибки определения не превышают 4%). № 1473бЗ

Метод ика о п р едел е ни я. 0,03 — 0,07 г анализируемой смеси помещают в стаканчик д !я титрования е IKocTûÎ 100 мл, добав ляют 1 — 2 мл метилового спирта и полученный раствор обрабатывают избыточным количеством серной кислоты. Полученную смесь разбавляют бензолом или метилэтилкетоном до объема.25 мл и титруют 0,1 н. бензольно-метанольным (3: 1) раствором гидроокиси тетраэтиламмония (ГТЭА). Титрование проводят потенциометрическим методом со стеклянным H каломельным электродами на установке, состоящей из полумикробюретки емкостью 10 мл, градуированной через 0,02 мл, стаканчика для титрования, в который опущены электроды, потенциометра ЛП-5, магнитной мешалки и системы для осушки азота.

В процессе титрования в стаканчик с анализируемым раствором пропускают ток сухого азота для предохранения титруемой смеси от влияния углекислоты воздуха. Титран-. добавляют по 0,1 мл и каждый раз измеряют величину потенциала. Титрование продолжают до тех пор, пока потенциал не достигнет максимума и будет оставаться относительно постоянным при дальнейшем пр ибавлении титранта. По полученным данным, строят график, откладывая по оси абсцисс прибавленный объем раствора ГТЭА в миллилитрах, а по оси ординат— величину потенциала в милливольтах, получают кривую титрования смеси и находят по ней объем раствора ГТЭА, соответствующий эквивалентному моменту. Расчет производят по следующим формулам.

Содержание соли:

Суммарное количество кислоты: (2)

Количество кислоты, выделившейся из соли при взаимодействии ее с серной кислотой:

А, Qg = а

А

Содержание кислоты в анилизируемой смеси: где: а — содержание соли в анализируемой смеси, в г; а1 — суммарное количество кислоты (НАп1+ НАп) (кислоты, находящейся в анализируемой смеси, и кислоты, выделившейся из соли в результате ее взаимодействия с серчой кислотой, в г); а2 — количество кислоты НАп, выделившееся из соли при взаимодействии ее с серной кислотой, в г; а — содержание кислоты НАп в анализируемой смеси, в г; — количество серной кислоты, взятое для анализа. в г;

В1

9, — эквивалент определяемой соли;

Э ° — эквивалент определяемой кислоты (в частном случае сход-"1 ный по аниону с солью);

Эв, — эквивалент серной кислоты; — объем раствора ГТЭА, пошедший на титрование общего количества кислоты (НАп +НАп+Н ЯО ), в мл; № 147363

à — объем раствора ГТЭА, пошедший на титрование избытка серной кислоты, в лл;

N> — нормальность раствора ГТЭА.

Характер кривых титрования представлен на фиг. 1, 2 и 3.

На фиг. 1 представлена характерная кривая титрования для с»есей солей и одноосновных кислот, первый и второй скачки титрования соответствуют первой и второй ступеням нейтрализации избытка серной кислоты, не вошедшей в реакцию, третий скачок соответствует титрованию суммарного количества кислоты (НАп,+НАп), т, е. кис;ivты, содержащейся в анализируемой смеси, .и к ислоты, эквивалентной содержанию определяемой соли, из которой она образуется при взаимодействии соли с серной кислотой.

На фиг. 2 представлена характерная кривая титрования для смесей солей и двухоснoBHblx кислот, первый и третий скачки титрования соответствуют первой и второи ступеням нейтрализации избытка серной кислоты, не вошедшей в реакцию, а второй и четвертый скачки титрования соответствуют титрованию суммарного колиества кислоты (HAn<+HAn), т. е, кислоты, содержащейся в анализируемой смеси, и кислоты, эквивалентной содержанию определяемой соли, из которой она образуется при взаимодействии соли с серной кислотой.

На ф иг. 3 представлена характерная кривая титрования для смесей солей и трехосновных кислот (цитрат натрия+лимонная кислота); первый скачок титрования соответствует первой ступени нейтрализации избытка серной кислоты, не вошедшей в реакцию, второй и четвертый скачки титрования соответствуют первой и третьей ступеням нейтрализации суммарного количества лимонной кислоты, третий скачок титрования соответствует второй с1упсни нейтрализации избытка серной кислоты, не вошедшей в реакцию, и второй ступени нейтрализации суммарного количества лимонной кислоты, т. е. кислоты, содержащейся в анализируемой смеси, .и кислоты, эквивалентной содержанию определяемой соли, из которой она образуется при взаимодействии соли с серной кислотой.

Указанным методом было оттитровано свыше 50 смесей, объектами исследований были смеси солей и одно-, двух- и трехосновных кислот.

По заключению о промышленной полезности изобретения способ представляет интерес для химики удобрений, а также для химических заводов, выпускающих технические продукты.

Предмет изобретен ия

Способ определения солей и кислот, находящихся в смеси, потенциометричесиим методом, отл и ч а ю щи йс я тем, что анализируемую смесь подкисляют избытком серной кислоты и титруют в среде бепзола или метилэтилкетона раствором гндроокиси тетраэтиламмония. № 1473бЗ фкбю погтакииоиетрического mud Криоа я лотенциоиетрического mu снеси соли и дбухосивйюй кислоты (оисрталат К+ ципалеоая к-ma) анси соиц и оонооснобиой кислопь Ь4 (денкгупК деязаивая к-та) . Фиг2

Kpvdas nome!;; v7üelëpv"eсьага тиаФюЬгся смеси соли v чрехоснй си кислоты (uvmpam Na ". ликон оя к-тс) 20!

/00

200

300

Фиг.3

Составитель описания С. В. Кокорев

Редактор Н, И. Мосин Техред А. А. Камышникова Корректор А. Есина

Поди и печ, 16Л 111-62 г. Формат бум, 70Х 108 /16 Объем 0,35 изд, л, Зак. 6692 Тираж 700 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д 2/6

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка 14.