Способ определения воды в органических растворителях
. Изобретение относится к способам определения содержания воды в апротонных полярных органических растворителях . Цель изобретения - повышения чувствительности и точности определения. В раствор вводят хлорид титана (IV) и измеряют оптическую плотность растворов. При этом концентрация хлорида титана (IV) в анализируемых растнорктелях составляет 0,0005-0,017 М : ацетон 0,0013 - 0,0018 М, метилэтилкетон 0,0015 0,0025 М, . цнклогексанон 0,0005 - 0,0010 М, ДМФА 0,0007-0,0016 М, ДМСО 0,008-0,017 М. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. Q (Л
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
,ЕСПУБЛИК (}9) 0 1
А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
1 (21) 4188003/31-26 (22) 02.02.87 (46) 23. 11.88. Бюл. У 43 (71) Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В.Думанского (72) А.Т.Пилипенко,. О.М.Драпайло и Е.P.Ôàëåèäüïï (53) 543.70 (088.8} (56) Пилипенко А.Т, Фалендьпп Е,P., Драиайло О.М., Заяц В.А. Гидратация хлорида кобальта (II) в ацетоне в присутствии небольших количеств воды. — Ж. аналит. химии. I986, т. 41, У 1, с. 94-98. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ B ОГГАIIIHECKICC РАСТВОРИТЕЛЯХ (57). Изобретение относится к способам определения содержания воды в апротонных полярных органических растворителях. Цель изобретения. - повышения чувствительности и точности определения. В раствор вводят хлорид титана (IU) и измеряют оптическую плотность растворов. При этом концентрация хлорида титана (IV) в анализируемьпс растворителях составляет
0,0005-0,017 М ацетон 0,0013—
0,0018 М, метнлэтилкетон 0,00150,0025 М, цпклогексанон 0,0005—
0,0010 И, ДИФА 0,0007-0,0016 М, ДМСО 3
0,008-0,017 М. 1 s.ï. ф-лы, 2 табл.
1 1439495
Изобретение относится к аналитической химии, в частности к спосс>" бам определения воды в органических растворителях и мож"т использоваться для анализа содержания влаги в апротонных полярных органических растворителях.
Цель изобретения — повышение чувствительности и точности при определении воды в полярных апро oHHblx органических растворителях.
Характеристика реагентов, используемых в способе: хлорид титана (IV) безводный — ч.д.а.,ацетон — ч.д.а.
Ацетон безводный получали иэ ацетона марки ч.д.а.„ содержащего до
0„5% воды, путем трехкратной перегонки сначала после обработки последнего свежепрокаленными карбонатом калия и сульфатом кальция, а затем дважды после кратковременной обработки Р<0
Иетилэ тилкетон — ч.д.а.
Метилэтилкетон безводный получали 25 после трехкратной перегонки: сначала после обработки свежепрокаленными карбонатом калия и сульфатом кальция, а затем после двухкратной обра-. ботки Р О
ЗО
Циклогексанон — ч.
Циклогексанон безводный получали двухкратной перегонкой при пониженном давлении после обработки прока.Йенным сульфатом кальция.
3S
Диме тилформамид (ДМФА) †. ч.
ДИФА безводный получали путем двухкратной перегонки при пониженном давлении.
Диме тилсул ьфок сид (ДМСО) — ч .
ДМСО безводный получали путем двухкратной перегонки при пониженном давлении после обработки свежепрокаленным сульфатом кальция.
Пятиокись фосфора — х.ч.
Сульфат кальция — ч.д.а.
Карбонат калия — ч.д.а.
Пример 1. B пробирку с притертой пробкой объемом 15 мл вносят
3 мл безводного ацетона, приливают с помощью микропипетки 0,05 мл 1%-ного раствора воды в ацетоне, что соответствует содержанию воды в пробе
0,,005 об.%, затем прибавляют 5 мл
0,,0030 М раствора безводного TiCl+
55 в безводном ацетоне„доводят объем раствора до lO мл безводным ацетоном и перемешивают. При этом концентрация TiC14 в пробе раствор» геля составляет 0,0015 M. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре СФ-26 при 345 нм в кварцевых кюветах толщиной 10 мм с крьш кой. В качестве раствора сравнения используют раствор, приготовленный аналогично без добавки воды.
Содержание воды находят по градуировочному графику, построенному в координатах: разница оптической плотности растворов при отсутствии и присутствии воды — концентрация воды в органическом растворителе. Найдено воды 0,0049 об.%. Относительная ошибка определения гри 6 .параллельных опытах составляет 2%.
Пример 2. В пробирку с притертой пробкой объемом 15 мл вносят
3 мл безводного ДМСО, приливают с помощью микропипетки 0 08 мл 10%-ного раствора воды в ДМСО, -;so соответствует содержанию воды в пробе
0,08 об.%, затем прибавляют 5 мл
0,022 И раствора безводного хлорида титана (IV) в безводном ДМСО, доводят объем раствора до 10 мл безводным
ДИСО и перемешивают. При этом концентрация Т .С1 в пробе растворителя составляет 0,011 М. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре СФ-26 при 300 нм в кварцевых кюветах толщиной 10 мм с крышкой.
В качестве раствора сравнения используют раствор, приготовленный аналогично, без добавки воды. Содержание воды находят по градуировочному графику, построенному в координатах: разница оптической плотности растворов в отсутствие и в присутствии воды - концентрация воды в органическом растворителе. Найдено воды
0,0825 об.%.
Относительная ошибка определения при 6 параллельных опытах равна 3, l%.
Аналогично поступают при определении воды в метилэтилкетоне, ДЕФА и циклогексаноне, измеряя оптическую плотность при 345, 275 и 345 нм соответственно.
Результаты спектрофотометрического определения воды в органических растворителях (п = 10, Р = 0,95) приведены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, способ позволяет определять О, 0008-0, 1 об, ". воды в аце коне с относительной, ошиб39495
5
О
25
50 з
14 кой 21,8-2,5 ., 0,0009-0,015 об. . воды в метилэтилкетоне с относительной ошибкой 20,8-3 4 0,002"0,3 об. воды в циклогексаноне е относительной ошибкой 20,4-3,3, 0,08-2,0 об. воды в ДИФА с относительной ошибкой
20,2-4,5 ., 0,007-0,3 об.% воды в ДМС с относительной ошибкой 19,9-5,2 .
Пределы обнаружения воды в органических растворителях приведены в табл.2.
Как следует из данных табл. 2, интервал концентраций TiClg обеспечивающий чувствительность определения воды в анализируемых растворителях более высокую, чем в известном способе, составляет для ацетона
0,0002-0,0030 М, для метилэтилкетона
0,0002-0,0050 М, для циклогексанона
0,0001-0,0020 М, для ДМФА 0,0001
0,02 М, для ДИСО 0,0002-0,08 И. А предложенный интервал концентраций
TiC14 (0,0005-0,017 М), обеспечивающий максимально достижимую чувствительность определения воды в ацетоне (0,0008 об; ) метилэтилкетоне (0,0009 об.X), циклогексаноне (0,002 об.%), ДИФА (0,08 об. ) и
ДИСО (0,007 об. ), составляет для указанных растворителей 0,00!3—
0,0018, 0,0015-0,0025, 0,0005
0,0010, 0,0007-0,0016 и 0,008—
0,017 M соответственно.
Пример 3 (определение воды по известному способу). В пробирку с притертой пробкой объемом 15 мл помещают 5 мл безводного ДМСО, приливают с помощью пипетки 0 3 мл 10 ного раствора воды в ДМСО, что соответствует содержанию воды в.пробе
0,3 об.X. затем прибавляют 1 мп
0,025 И раствора СоС1 в безводйом
ДМСО, доводят объем раствора до
10 мл безводным ДМСО и перемешива.ют. При этом концентрация СоС1 в пробе растворителя составляет
0,0025 M. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре
СФ-26 при 675 нм в кварцевых кюветах толщиной 10 мм с крышкой. В качестве раствора сравнения используют раствор, приготовленный аналогично, без добавки воды. Оптическая плотность раствора определяется по градуировочному графику. Найдено воды
0,32 об. . Относительная ошибка определения при 6 параллельных опытах равна 6,7Х.
Предложенный способ по сравнению с известным позволяет повысить чувствительность, т.е. понизить предел обнаружения воды, исходя из 3S-критерия, в ацетоне, метилэтилкетоне, циклогексаноне, ДМФА и.ДМСО от 0,01 до 0,0008, от 0,01 до 0,0009, от
0,03 до 0,002, от 0,9 до 0,08 и от
0,2 до 0,007 об . соответственно, т.е. в 12,5, 11,1, 15,0, 11,3 и
28,6 раза соответственно. При этом следует отметить, что предложенный способ определения воды позволяет повысить также точность определения.
Например, при определении 0,01 и
0,03 об. воды в ацетоне, 0,01 и
0,015 об.% воды в метилэтилкетоне, 0,03 и О, 1 об.X воды в циклогексаноне, 0,9 и 1,5 об. воды в ДМФА, 0,2 и 0,3 об.% воды в ДМСО точность определения воды по предложенному способу по сравнению с известным повышается в 19,1 и 4„8; 15,6 и 1,6
10 3 и 4,4; 9,7 и 1,6; 6,6 и 1,2 раза соответственно.
Формула изобретения
1. Способ определения воды в органических растворителях, включаю-. щий введение неорганической соли с последующим измерением оптической плотности раствора, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что, с целью повышения чувствител ности и точности при определении воды в полярных апротоиных органических растворителях, в качестве неорганической соли используют хлорид титана (IV).
2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что концентрация хлорида титана составляет 0,0013—
0,0018 М для ацетона, 0,0015—
0,0025 М для метилэтилкетона,0,0005
0,0010 И для циклогексанона, 0,00070,0016 M для диметилформамида,0,0080,017 M для диметилсульфоксида.
1439495
I л
Х ф (d 1
e Ch (Ч О М О л л а л л л (ч л (ч м б с 1 (4 о дю а I î l
& 5
Л О О о
1 00 М
° — 00 о о о
o o o а л
o o a о
Ch (4 Ch
СО
СЧ
o o o о о о л л л о о о
« (;Ь
О 01 (ч (ч о о о о о o o л л л о о о
+1 +1 +l
М Ch (1
О СО СЛ (4 о о о л л л
o o o
Э о а х И о
1.
1 Ц а
1 Хфф охх
О .(4 (О л л (4
1 х.
1 а о (4 м
Ю о
Ю л (V о
Ю о о и
I
1 о о и
И (4 (О Ю ч ( о о а о o o о o o
° \ л л
o o o
+(+1 +< а о
Ch - СЧ сл o,о о м (О
o o o л л л а o o
С 4
С4 о о о м л а
Ю о л о о х
Ql лЯ
С 2 1
1 л о о о
СО о о о л а м le о а о
Ih л л о о о о о
t(4
С4 Ц
td (44 а 1х
О х
Е х о и
< у о о
И л х е и
t
И (О
Ю о о л о
+( сО ло о о л о
О (Ч
Ю о л о
+1 м о о л о
01 (1 Ch O л л л ° l сО м « сО
СЧ Л (Ч СО о o o o о о o o
o o o a л л л л о о о о
0 «» 01 М о - o
o o o o о î о о
o o о о л л л л о о о а
+1 +! +! +l
Ch М .Ф (4 в о ch а
О М - СО о о о о
o o о о л л л л o о o o
« (О СО о м о о о -a о. о л л л л о о ю о
O Ch л м
« о о
o o
o o
tl л о о
Ch (;Ь о о а л о
СО
СО м о о о о о с
+I -Н
Л СО (ч о м Г
Ю Ф л л
o o О ( ((( м о
Ю л а (Ч Е о
О о х о
a Z
+! .4 а
СО О о m о
«( л ф о
1 1 1
6 а 1 1 1
t» о 40 CO «» л л A л
Л О О
Л (4 СЧ
iВ - O CO
Г 4 СО СО СЧ
М С4 СЧ
o o o o
o o o o
o o a a л л л
o o o o (1 О O Ch сч сч сч о а o o o
o o o o а о а о л ° \ л л
o o o o
+i +j +! +1, л -- л м л сл о
o o o
a o о о
a o a o л а л л
o o a o (() Г СЬ
o a o
o a o o
o o о о л л л о о ю а
1439495
СО
° Ь л ° \ л
Ch 4- CO ьо
СЧ с«Ъ
° Ь
С Ъ
С Ъ л
Ь«Ъ л
СФЪ
СЧ б
3 а о
4»
«4Ъ
О1 о о о о л л с о с Ъ
Оъ л оо о о о о л ° \ о о ф
З
Ch о о о
Ch о
О ь
A о л
СьЪ о, о л
« Ъ
Ch
«4Ъ о о а о
СЧ л
-э о о л
I ф 4
I © о с"Ъ CÎ
Ч0 4 Э о о о о
° \ ° \ о о
+1 +l
Ц Ъ ьО ьсЪ л о а
СьЪ, Ф о о л л о о л
° О
kf о сг о а
1 ЭФ
1 1 «С л! май г
О g гг о 0о!
I" r«5 5 I сЧ
СЧ.
О СЧ CO
° Ь A л ° Ь ° Ь а ° \ л а
О со съ « сч сч
СЧ
° Ь
С ) с«Ъ л л» л
«Ч! оно
О СЪ СЪ
Сгь ьО Л
СО СЧ Ch о о о о о о о л л ° Ь о о о
СЪ «Ъ С Ъ Л СО
В СЧ - СО «Ъ О
Л О СЪ СЪ СЪ СЧ
О О О О О О
О О О О О О
О О О О О О л ° Ь л ° Ь °, О О О О О О л Оъ сЧ О
СЧ С ) о о о- о о о л а
О О
СЧ с«Ъ л
D о о л о
СЬ
ОЪ
D о о л о
С Ъ
СЧ
D о
О о. гл
I го
1О
I 4
I CO г о
1 (м
d) о о о г о
О Ch
СО С Ъ о о о о о
° Ь л о о
+\ +С о и
CO
ОЪ СО
О о о л л о о
СГЪ ь- С Ъ .СЧ СЧ ьО о о о о о о о o o л л л о о о
+1 +! +l а о
С Ъ ьО
О0 В О о о о о о л л ° \ о о о
СьЪ о о о л.
+1 о
03 ! о
1 и о а о и !
Е ам !о
Ф ЦЮ (О л
СО о .«ъ о о о л л о о о
ЬГ ь
D л
° — «Ч о о о о л а о о
С Ъ
С1 о
° Ь
D о
СЧ о л
D с«Ъ
° Ь о
СЧ
° Ь о
СО
О
О о
О о л
О оЪ
О ь
ЬЬ
О.
ССЪ о л л о о
I 4
С4 о ж о
ctI
v ь dl
Ц
М !
5 " 1
О и о!
° 1, 3; х 5
e о ) 2 1 о й
Ф о .О о л о
+I
О
0Ъ
О ол
СЧ
«4Ъ
Ю
О л
Ю
+!
Й
CO о. о
° Ь о
«Ъ
О
Ю
° Ь о
+I
Ю
ОЪ л
О
D л, о о о л
О+1
Ch
О о л о ьо о
О о л
+:
СьЪ
О о
° Ь
О л
СьЪ о ь л о
+г
С Ъ с«Ъ
«Ч о
° Ь о со
СЧ
Ю
О, О
A о
+I
СЧ л
О л о ьО
О
О о л о
+!
СО
СЧ ф
A
ОЬ
О
О о
+1
Ch
О
СЧ
О л о
Ц
Ц
С 1
Э
O l
М о ьО Ф
Ol о о о о о о
° ь а о о
+г +!
Ch Ф
CV
СЧ о о о о л A о о"
СЧ ь
О
° Ь о
+!
Ch
СО
СЧ
О о
° Ь о л
«Ч
О
О
A о
+1
С Ъ
ЬГ\
О о
° Ь ь
СО л
С Ъ
О
4В о
1 +! о ьО л
D ь л, о
ЬО
О о а
О
+l о ьО о
D л о
1439495
1 ф л (0 0I
Г Х
О,о .В
0О Оъ О (Ч л л л ° \ л л
О л (Гъ а сч
ОЪ л м
Ц о (ч
¹ 0 - Ю О е» .О 00 M CO (Ъ О МЪ CO М) СО
° (Ч 00 CO Г
<Р CO O O М Л сч Ф % » \ %
A л л Ol л л о о о о о о
ГЪ
QО м съ о л
Э
И
1
Оъ О сЧ
О сЪ с Ъ
СЪ Л ГЪ л Оъ сЧ о о л л л
О O О
+I +! +1 о a o о о о а о о
О Л (ГЪ ОЪ Ф
CO (ГЪ - СЪ
О СП ГЪ
СГЪ Л сЪ О л л л о о о
+! +I +1 о о о о о о
О ГЪ О
VD М Г
00 Ch ОЪ л л л о о о х
О (4
& ч 01 о о
О 04 о
МЪ о м л Q ж (Г
ГЪ
1 ф(I
I л
О
+! о о СЪ
Д Оъ с4 .1 л и: о л л м
С 4 СЧ (ГЪ Со (Ч л- (" Ъ СО (ГЪ ОЪ л л л л л . л л л л л л
СО О 4:Г е (Ч СЧ (Ч - М < Г
М с 4 м
1 !
1 à ! —
ОЪ Ч:Ъ СГ со с ъ A сч
CV O О 5 ОЪ Ф сч съ (ч о о — сч л л л л о о о
0O W (Ч О О Л
С n CO О В сЧ
0О СП ОО Л С Ъ СЧ Л
0О М ГЪ W CO с ъ (ч о — (ч сч
О О О О О О О л л л л л л л
О О О О О О О
CO
СО сч
О о л
I ! !
ГСЪ о и о х
lO о л
k( о (сЪ О
c4 сч о об (ч о о о л л л
О О D
+1 +1 +!
О O D
o o o о и о
СЧ СЧ СГ
ОЪ О л л л о т» г
О E О Ъ л
О 0Г
o e (ч с х (ч м
O S О О л л л о Z o o
+! +l +l о а î о о м о (ГГ оо Г
О !» ГЪ СО о î о л ((Г л л
О С О О
Э Гл о о х
Ф (Ъ
C 3 °
1 Э Ц l(O
Г0 СЪ О
Щ о
О л
О л о о л о
ГЪ ГЪ CO м (ъ o a л л л л о о î о
ОЪ О ГЪ л л л о ю сч л л
С4 (4
О Ъ 00 л л о о сч л л о о!
6» ГГ ((! g а & х
04! Ж х
О1;
Ц а о
11
1 (I4
I
1 — +г
I 1 ве (ГЪ
0О с4 о
I
Й 1
Г, (ЕГ
СЧ Г О ОЪ о о о о
° \ 4\ о о
+! +f о о (ГЪ М
Ul (ч
ОЪ О
Ю с 4 л л о о
СО СЧ о о л л о о
+1 +l о о о о
О ГЪ
Ch б сО л, л о о
Ъ
М О о
ОЪ ОЪ
О СО л л
o o
+ I +! о о
O О
o o
СЪ
О сЪ л л с 4 СЧ
Ц
Ц х а о
D сч
О ь л о
+!
С4
0 л
О о л о
ГЪ
О сч ь о л о (ГЪ б о
О л
О
+!
OО (ч
Г
О ь л о
1439495
С 4 О л л б й1 СЧ л м cv О Ф о
О О а М О и
О
O O с4 л о о о о !
С4 и С л М
Ф О \
К о
5 Ол
tf I + I е = о а 1 сЧ
И о ill
Q л х о
0Q С 4 а
О О с о л л о о
+I +1
o o
o o О 1 о
М М л л
o o
С г
О
1
I 1K
Al Ю
CJ Х Ж
О 0О
СЧ л
СО О л л
Ф
° \ л
М О
О л о о о о о" О
D о л о
М
00 о ln о о о о"
+I о о о,с
01 о о л о о"
0О о
Ю о о о
СЧ о о" о а л л о о
Щ о о л л о о и
М л о
1e" лf омх!
Н ом.ю о ь î I
5551 о -о
«К 1.1 e(4I °
I Ф kf Cl аоо
СЧ
СО
Ю о ь ь
+1 л
С )
ÑÎ
Ю
Ю л о
Я ч
СО СЧ
О сч о о о о л л о о
М Ю а л о о о о о
° \ л о о
+1 +! о
СО 1
cn o о о о л л о о
О 1 л О С 4
0О 5
М М) о о о о
° \ л
o o
СЧ ф
N CV
o o о о л л о о
+1 +I о
С 4 Ch л о
О а о л ° \ о о О
1 л о л
+I о
Ю о
СЧ л о
СО
С!ъ
С 4
М (4 о л I о
I
1 л 1 а
С 4 1 с
О Г
uD л о
+1 о о
1Г\
СО
М л о
439495!
Предел обна ружеиия вод об, Ж
Раст рител нцентра
TiCl4
Ацетон 0,0001 О, 0124
0,01
0,0050 (наблюдается конденсация растворителя) Влага не определяется вследствие конденсации растворителя
0,0001
0,0002
О, 0-1
Иетилэтилкетон
0,0005
О, 0010
О, 0012
О, 0014
0,0015
О, 0017
0,0002
0,0005
0,0010
0,0011
0,0012 .
О, 0013
0,0014
0,0016
0,0018
0 0019
0,0025
О, 0030
0,0091
0,0042
0,0023
О, 0015
0,0011
0,0008
0,0008
0,0008
0,0008
О, 0010
О, 0016
" 0,0033
0,0130
0,0095
0,0062
0,0034
О, 0018
О, 0012
0 0009
0,0009
Таблица 2 едел обнаружения воды по изстному спообу, об ° 7
15
1439495
О, 0020
0,0022
0,0025
0,0026
0,0030
0 0050
0,0009
0,0009
0,0009
0,0011
О, 0019
0,0046
Влага не определяется вследствие конденсации растворителя
0,03
Влага не определяется вследствие конденсации растворителя
ДИФА
0,9
0,95
О, 00005
О, 0001 ,0,0003
0,86
0,38
1 2
0,0070 (наблюдается конденсация растворителя) никло- 0,00005 гексанон
0,0001
О, 0003.
0,0004
0,0005
0,0007
0,0009
О, 0010
0,0011
О, 0012
0,0015
0,0020
0 0030 (наблюдается конденсация растворителя) О, 044
0,028
0,009
0,004
0,002
0,002
0,002
0,002
0,003
0,008
0,014
О, 025
Продолжение табл.2
17
j439495 (3
0,0005
0,0006
0,09
0,0007
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,10
0,28
0,45
0,01
0,69
0,84
0,02
0,98
0,03
0,2
0,23
ДИСО
0,19
О, l2
0,014
1 2
0,0008
О, 001ч
0,0012
0 0014
0,0016
О, 0017
0,002
О ° 003
0,005
0,0001
0,0002
0,0005
О, 001.
0,003
О., 005
0,007
О, 008
О, 010
0,012
0,070
0,024
0,017
О, 008
0,007
0,007
0,007
0,007
Продолкение табл. 2
143949.5
Продолжение табл.2
0,11
О, 18
0,24
0,29
Составитель Н.Кузякова
Редактор В.Данко Техред М.Дидык Корректор М.Демчик
Заказ 6070/43 Тираж 847 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5!
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
0,016
О, 017
О, 018
О, 020
О, 030
0,040
0,060
0,080
0,100
09120
0,007
0,007
0,009
0,013
О, 026
О, 042
