Способ определения салициловой кислоты и метилсалицилата в водных растворах

 

Изобретение касается аналитической химии, в частности способа определения салициловой кислоты и метилсалицилата в водных растворах, может быть использовано при анализе сточных вод химико-фармацевтических производств . Цель - повьшение селективности и чувствительности определения. Анализ ведут экстракцией пробы при рН 6-8 органическим растворителем, содержащим 0,5-0,6 мол,долей нитробензола и 0,4-0,5 мол.долей бутилацетата, при объемном соотношении анализируемой пробы и растворителя 25:1. Экстракт, содержащий метилсалицилат, отделяют, а водную фазу, содержащую салициловую кислоту, обрабатьюают тем же растворителем при объемном соотношении 10:1 и рН 1,5- 2,0. Полученные экстракты экстрагируют раствором гидроксида натрия. Реэкстракты отделяют, обрабатьгоают их диазотированной сульфаниловой кислотой при рН 7 и фотометрируют полученные окрашенные растворы. Способ позволяет проводить раздельное определение салициловой кислоты и метилсалицилата, а также уменьшить минимальную определяемую концентрацию с 0,024 до 0,001 мг/мл. 4 табл. с

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) g G 01 N 21/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0THPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4246673/31-04 (22) 13. 04. 87(46) 07. 02. 89. Бюп. Ф 5 (71) Воронежский технологический институт (72) Я.И. Коренман и В.Н. Данилов (53) 543. 42. 062 (088. 8) (56) Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. — M. Химия, 1975, с. 263-266. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ САПИЦИЛОВОИ

КИСЛОТЫ И МЕТИПСАЛИЦИЛАТА В ВОДНЫХ

PACTВОРАХ (57) Изобретение касается аналитической химии, в частности способа определения салициловой кислоты и метилсалицилата в водных растворах, может быть использовано при анализе сточных вод химико-фармацевтических производств. Цель — повышение селективности и чувствительности определения.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано при анализе сточных вод химико-фармацевтических производств, содержащих салициловую кислоту и метилсалицилат.

Цель изобретения — повышение селективности и чувствительности определения салициловой кислоты и метилсалицилата.

Способ раздельного определения салициловой кислоты и метилсалицила. та осуществляют следующим образом.

Величину рН водного раствора, содержащего салициловую кислоту и

„„Я0„„3456849 А1

Анализ ведут экстракцией пробы при рН 6-8 органическим растворителем, содержащим О, 5-0, 6 мол. долей нитробензола и 0,4-0,5 мол,долей бутилацетата, при объемном соотношении анализируемой пробы и растворигеля

25: 1. Экстракт, содержащий метилl салицилат, отделяют, а водную фазу, содержащую салициловую кислоту, обрабатывают тем же растворителем при объемном соотношении 10:1 и рН 1, 52,0. Полученные экстракты экстрагируют раствором гидроксида натрия.

Реэкстракты отделяют, обрабатывают их диазотированной сульфаниловой кислотой при рН 7 и фотометрируют полученные окрашенные растворы. Способ позволяет проводить раздельное определение салициловой кислоты и метилсалицилата, а также уменьшить минимальную определяемую концентрацию с 0,024 до 0,001 мг/мл. 4 табл.

2 метилсалицилат, доводят до 6-8 и, эк страгируют метилс алицилат органическим растворителем, содежащим

0,5-0,6 мол.доли нитробензола и 0,4О, 5 мол. доли н-бутилаце тата. Затем водный раствор подкисляют до рН 1,52 и извлекают тем же экстрагентом салициловую кислоту. Из полученных экстрак тов определяемые соединения реэкстрагируют в 1 M раствор гидроксида натрия, реэкстракт отделяют, доводят рН до 7 (для этого к реэкстракту добавляют О, 3 мл соляной кислоты, d = 1, 639 г/л) и добав ляют фотометрический реагент. Содер40

14568 жание салициловой кислоты и метилсалицилата находят фотометрически по градуировочным графикам, построенным по стандартным растворам определяемых веществ.

H p и м е р 1. К 100 мл водного раствора, содержащего салициловую кислоту и метипсалицилат, добавляют 1 каплю 1 И раствора гидроксида натрия до рН 7, вводят 4 ьи,органического растворителя, содержащего 0,5 мол-доли нитробензола и

0,5 мол-доли н-бутилацетата, и встряхивают в течение 20 мин. При этом метилсалицилат практически полностью переходит в органическую фазу, которую отделяют после расслаивания системы (через 20 мин).

Для определения метилсалицилата органический слой встряхивают с 5 мл

1 М раствора гидроксида натрия в течение 10 мин. Отделяют водную фазу от органической и 0,3 мл соляной кислОты (d = 1ь639 r/ë)ь ДОВОДЯТ РН 25 до 7. К полученному реэкстракту добавляют 1 мл раствора диаз этированной сульфаниловой кислоты, через

5 мин подщелачивают 1 мл 2 M раствора соды и через 40 мин измеряют оптическую плотность окрашенного раствора.

Концентрацию метилсалицилата находят по градуировочному графику, построенному по стандартным раство35 рам метилсалицилата, к которым добавляют все указанные реактивы и измеряют ОптичЕскую плотность в тех же условиях, какие приняты для анализируемых растворов.

К водному раствору, содержащему салициловую кислоту, добавляют 2 мл соляной кислоты (d = 1,639 г/л) до рН 1,5 и 10 мл органического растворителя, содержащего 0,5 мол.доли. нитробензола и 0,5 мол.доли н-бутилацетата, раствор встряхивают в течение 10 мин. При этом салициловая кислота практически полностью переходит в органическую фазу.

Концентрацию салициловой кислоты в равновесном водном растворе находят по градуировочному графику, построенному по стандартным растворам салициловой кислоты, к которым

55 добавляют все указанные реактивы, и измеряют оптическую плотность в тех же условиях, которые приняты для анализируемых растворов.

Для пр и гот овле ния фотометр ич еского реагента — диазотированной сульфаниловой кислоты — растворяют 1,25 г препарата при нагревании в 125 мл

5 М соляной кислоты и разбавляют водой до 500 мл. К 20 мл полученного раствора добавляют 5 мл 0,77.-ного раствора нитрита натрия, 4-5 капель

1 -ного раствора бромида калия и выдерживают в течение 40 мин. Реактив пригоден к работе в течение 10-12 ч.

Пример 2. 100 мл водного раствора, содержащего салициловую кислоту и метилсалицилат, подщелачивают 1 И раствором гидроксида натрия до рН 8, добавляют 4 мл органического растворителя, содержащего

0,6 мол.доли нитробензола и 0,4 мол. доли н-бутилацетата. Далее определение проводят аналогично примеру 1.

Пример 3. 100 мл водного раствора, содержащего салициловую кислоту и метилсалицилат, подщелачивают 1 М раствором гидроксида натрия до рН 7, добавляют 4 мл органического растворителя, содержащего

0,55 мол. доли нитробензола и

0,45 мол.доли н-бутилацетата. Далее определение проводят аналогично примеру 1.

Пример 4. 100 мл водного раствора, содержащего салициловую кислоту и метилсалицилат, подщелачивают 1 M раствором гидроксида натрия до рН 7, добавляют 4 мл органического растворителя, содержащего

0,4 мол.доли нитробензола и 0,6 мол. доли н-бутилацетата. Далее определение проводят аналогично примеру 1.

H р и м е р 5. 100 мл водного раствора, содержащего салициловую кислоту и метилсалицилат, подщелачивают 1 И раствором гидроксида натрия до рН 7, добавляют 4 мл органического растворителя, содержащего

0,7 мол. доли нитробензола и 0,3 мол. доли н-бутилацетата. Далее определение проводят аналогично примеру 1.

Результаты экспериментов по пример ам 1-5 приведе ны в та бл. 1 (п=3, Р=0,95).

Полноту извлечения салициловой кислоты и метилсалицилата (Л, 7) рассчитывают по уравнению

100% >

1456849

Способ определения салнциловой кислоты и метилсалицилата в водных растворах, включающий экстракцию анализируемой пробы органическим растворителем, обработку фотометрическим реагентом и последующее фотометрирование полученноro окрашеннсro раствора, отличающийся тем, что, с целью погышения селективности и чувствительности определения, анализируемую пробу при рН 6-8 экстрагируют органическим растворителем, содержащим 0,5-0,6 мол.доли нитробензола и 0,4-0,5 мол.доли н-бутилацетата при объемном соотношении анализируемая проба . растворитель, равном 25:1, с последующим отделением экстракта, содержащего метилсалицилат, обработкой водной фазы, содержащей салициловую кислоту, тем же растворителем при объемном соотношении 10:1 при рН 1 5-2,0 и экстрагированием полученных экстрактов раствором гидроксида натрия, отделением реэкстрактов, обработкой их диазотированной сульфаниловой кислотой: при рН 7 и фотометрированием полученных окрашенных растворов. где С вЂ” исходная концентрация салициловой кислоты или метилсалицилата, мг/мл;

С вЂ” концентрация салициловсй кис5 лоты или метилсалицилата в водной фазе, найденная по градуировочному графику, -мг/мл.

Из приведенных в "àáë. 1 данных 10 следует, что для раздельного определения метилсалицилата и салициловой кислоты оптимальным является следующий состав органического растворителя: О, 5-0,6 мол.доли нитробензола 15 и 0,4-0,5 мол.доли н-бутилацетата.

Выход за пределы указанного состава приводит к увеличению относительной ошибки определения либо салициловой кислоты, либо метилсалицилата. 20

В табл. 2 дана степень извлечения салициловсй кислоты и метилсалицилата (Л, ) экстрагентом, содержащим 0,5 мол.доли нитробензола и О, 5 мол.доли н — бутилацетата, в зависимости от рН водного раствора при содержании компонентов 0,001—

0,60 мг/мл.

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что значения рН, обеспечи- 30 вающие максимальное извлечение салициловой кислоты, находятся в интервале 1,2-2,0, в то время как соответствующие величины рН, обеспечивающие наибольшую степень извлечения метилсалицилата, равны 1,2-8,0.

При рН ) 8 наблюдается снижение степени извлечения метилсалицилата, а при рН (6 происходит возрастание стегени извлечения салициловой кислоты 40 совместно с метилсалицилатом, что снижает селективность способа.

В табл. 3 приведены данные определения салициловой кислоты и метилсалицилата известным способом по ре- 45 акции с солями железа (III) n=3;

P=0,95.

В табл. 4 приведены данные определения салицилсвой кислоты и метилсалицилата предлагаемым способом, n=3; Р=0,95.

Из приведенных в табл. 3 и 4 дан-, ных видно, что предлагаемый способ по точности не уступает известному.

Относительная ошибка определениясалициловсй кислоты и метилсалицилата не превышает относительной сшибки определения известньм способом (по реакции с солями железа (III)).

Чувствительность описываемого способа на порядок выше. Минимальная концентрация салициловой кислоты и метилсалицилата, определяемая известным способом с относительной ошибкой определения 10, составляет

0,024 мг/мл. Предлагаемый способ с такой же точностью позволяет определять компоненты при концентрациях

0,001 мг/мл, при этом достигается раздельное определение салициловой кислоты и метилсалицилата, что невозможно известным способом.

Кроме того, замена наиболее активного экстрагента (нитрсбензола) смесью, содержащей примерно равное количество другого растворителя (н-бутилацетата), приводит к существенному снижению токсичности экстрагента и улучшению условий труда.

Формула из о бре тения

1456849

Таблиц а 1

Введено,мг/мл

При мер

Состав смеси

Найдено, мг/мл

МОЛ. ДОЛИ

Сали- МетилСалициловая кислота

Метилсалицилат

ОтноситеНитро- н-Бубензол тилацетат цило- саливая цилат кислольная ошибка,% та

1 0,5 0,5 0,001 0,005 0,00088 0,00002 12 0,0045+0,0003 10

2 0,6 0,4 0,02 0,06 0,018+0,003

3 0,55 0,45 0,25 0,25 0,223+0,011

10 О, 055+0, 002 8

11 0,2234+0,013 9

4 0,4 0,6 0,25 0,50 0,220+0,020

12 0,430 0 025 14

16 0,55+0,020 8

5 0,7 0,3 0,30 0,60 0,250+0,020

Т аблица 2

Д, %, при рН

Компо нвнт У

1 т

1,2 j2,0 i 2,9 j3,4 4,0,5,0 i 6,0! 7,0 8,0 i8,5 9,1 10,4111,1 11,8

Салициловая кислота 95 95

90 80 32 7 3 2 2 2 2 2 2 2

Метилс алицила т 98 98

98 98 98 98 98 98 98 96 94 72 65 20

Таблиц а 3

Найде Но мг/мл

Введено, мг/мл!

Отно си- Метил с алицил ат Относи . тельная ошибка, %

Салици- МетилсаС алицилов ая кислота тельная ошибк а, % лицилат лов ая кислота

Не определяется

12

10

0,001

0,025

0,030

О, 035

0,040

О, 001

О, 025

О, 030

О, 035

0,040

Не определяется

0,022010,0003

0,0270+0,0005

0,0316 0 0006

О, 0364 -0,0004! "10тноси1 тельная ошибка, % !

0,0218+0,0004

0,0267+0,0003

0,0314+0,0005

0,0365 -0,0004

Та блица 4.

1456849

Найдено, мг/мл — — тВведено, мг/мл

Салициловая кисМетилсалицилат

Салнциловая кислота

Метил салицилат

Относительная ошибка, Е лота

0,00037+0,00008

0,00033 0,00009 34

0,0005 0,0005

О, 0010 О, 0010 0,00091+0, 00003 9 О, 00090+О, 00004

0,0020 0 0020

0,00180+0,00006 10

Составитель Л. Русанова

Техред А.Кравчук

Корректор Г. Решетник

Редактор В. Петраш

3 аказ 7546/42 Тирах 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

О, 0015 0,0015 0,001 35t0,00005 10

0,0030 0,0030 0,00290+0,00007 7

О, 001 33+0, 00004

О, 00185+0, 00006

О, 00280+О, 00006

Относительная ошибка, Х