Способ определения уксусной кислоты в воздухе

 

Изобретение касается аналитической химии, в частности определения уксусной кислоты, содержащейся в виде паров в воздухе и газах определенных химических производств. Для повышения чувствительности и избирательности определения пробу воздуха пропускают через водный или водно - ацетоновый или водно - этанольный, или водно - метанольный (объемное соотношение 1-3: 3-1) раствор комплекса двухвалентного никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима. Точку эквивалентности определяют потенциометрическим методом. Это позволяет повысить чувствительность способа, по сравнению с известным с 5 до 0,05 мг/м<SP POS="POST">3</SP>. 2 ил, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 01 N 31/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4227938/23-04 (22) 1 3. 04. 87 (46) 30.05.89. Бюл. Ф 20 (71) Украинский заочный политехнический институт им. И.Ç.Соколова (72) А.Н.Кучук, Б.П.Сахаров, Г.Т,Головченко, И.В.Цихановская, Г.Н.Белявская, С.Н.Матросов и С.А.Гончаренко (53) 543.24.087 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1314261, кл, G 01 N 31/16, 1985.

Авторское свидетельство СССР

В 900184, кл. G 01 N 31/16, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УКСУСНОЙ

КИСЛОТЫ В ВОЗДУХЕ (57) Изобретение касается аналитиИзобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при химическом анализе газовых и воздушных смесей, содержащих пары уксусной кислоты.

Целью изобретения является повьнение избирательности и чувствительнос-, ти определения.

Способ осуществляют следующим образ ом.

Водный (водно-ацетоновый или водно-этанольный, или водно-метанольный) раствор комплекса двухвалентного никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима с концентрацией 10-100 мг/л в количестве 200-250 мл заливают в склянку для поглощения газов и пропускают воздух, содержащий пары уксусной кислоты. В поглотительную

„„SU„„1483357 А 1

2 ческой химии, в частности определения уксусной кислоты, содержащейся в виде паров в воздухе и газах определенных химических производств .Для повышения чувствительности и избирательности определения пробу воздуха пропускают через водный нли водно-ацетоновый, или водно-этанольный, или водно-метанольный (объемное соотношение 1-3 : 3-1 ) раствор комплекса двухвалентного никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима. Точку эквивалентности определяют потенциометрическим методом, Это позволяет повысить чувствительность способа по сравнению с известным с

5 до 0,05 мг/м . 2 ил, 1 табл. склянку вставляют два электрода платиновый и хпорсеребряный. Электроды соединяют с прибором для измерения потенциала платинового электрода: потенциометром, ламповым вольтметром и т.д. Объем пропускаемого воздуха измеряют существующими приборами для измерения расхода газа в единицу . времени. Пропускание воздуха продолжают до скачка потенциала, соответствующего точке эквивалентности реакции комплекса двухвалентного никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима с уксусной кислотой. Полученные результаты представляют в виде графической зависимости. F. = Г(?), где Š— ЭЛС мВ, 7 — объем воздуха, пропущенный через анализируемую пробу, м 10 з

По графику находят точку эквивалентности (которая расположена в

1483357 — концентрация уксусной кислоты в воз3 ° духе, мг/м комп,соед. — количество комплексного соединения никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима в растворе, взятом для пропускания газа, мг;

Эсн соон эквивалентньй вес

3 уксусной кислоты, СН,СООН

М Спэ CAOH

1 cí,cîîн где М вЂ” молекулярная масса уксусной кислоты г

Э„,м„ со,д — эквивалентный вес комплексного соединения никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима, г;

M кьмп.ссВА

KoMtl. СОБд

144 Pe 11комп,со кА молекулярная мас-, са комплексного соединения никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима,г; объем воздуха,пропущенного через раствор, м

40 с соон

С учетом эквивалентных весов уксусной кислоты и комплексного соединения двухвалентного никеля с ви- 50 ниловым эфиром ацетальдоксима формула (I) принимает вид:

"комп.со д 60

С сн3соон Ч,н соои . 72

3 55 комп.со, 17

CH POOH

0,833 . (2) месте перегиба кривой), соответствующую такому количеству уксусной кислоты, которое практически полнолстью реагирует с комплексом нике5 ля двухвалентного с виниловым эфиром ацетальдоксима.

Концентрацию уксусной кислоты в воздухе определяют по формуле

Ркомп, сукк - СНзСООН 3

СН С00Н комп,cî д комп сОед — — — 0 833

° Ю. сн3 соон

Сн сбои

° 0,833 0,08 мг/м

20,8

Пример 2. Все как в примере. 1, только вместо воды берут 100 мл ацетона и 100 мл воды, т.е. водноацетоновый растворитель в объемном соотношении 1:1. Полученные результаты представлены на фиг.1 (кривая

2) °

Пример 3. Все па аналогии с примером 1, только вместо воды берут

100 мл метанола и 100 мл воды, т.е. водно-метанольный растворитель в объемном соотношении 1:1. Полученные результаты приведены на фиг.1 (кривая 3).

Пример 4. Все как в примере

1, только вместо воды берут 100 мл этанола и 100 мл воды, т,е. водноэтанольный растворитель в объемном соотношении (1:1). Полученные результаты представлены на фиг,1 (кривая 4).

Пример 5. Водно-ацетоновый раствор (смесь воды и ацетона в объемном соотношении вода: ацетон =

= 0,5:4) комплекса никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима с концентрацией 10 мг/л в 180 мл водно-ацетонового растворителя (20 мп воды и

1б0 мл ацетона) заливают в склянку для поглощения газов и пропускают воздух, содержащий пары уксусной кислоты (известной концентрации,равной 0,08 мг/м ). Пропускание воздуха продолжают до скачка потенциала, соответствующего точке эквивалентности. Полученные результаты представле" ны на фиг. 2 (кривая 1). КонцентраПример 1 . Водный раствор комплекса никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима с концентрацией

10 мг/л в количестве 200 мл заливают в склянку для поглощения газов и пропускают воздух, содержащий пары уксусной кислоты (известной концентрации " сн coOH = 0,08 мг/м ). Просн соон пускание воздуха продолжают до скачка потенциала, соответствующего точке эквивалентности. Полученные результаты представлены на фиг.f (кривая 1), Концентрацию уксусной кислоты в воздухе определяют по формуле:

° 0,833 = 0,08 мг/м

20,8 дание по трем измерениям:

Среднеквадратичное отклонение составляет 2 ° 10

При доверительной вероятности р

957 число степеней свободы 3-1 2.

Отсюда критерий Стьюдента 4,30. Пределы определений: 0,075 — 0,085 мг/м .

Способ является высокоизбирательнь«м о

Было. исследовано взаимодействие паров гидроксида аммония, тетрабутиламмония, метиламина, диметиламина, триметиламина, диэтиламина,метана, этана, серной кислоты,.соляной кислоты, фосфорной кислоты, азотной кислоты, муравьиной кислоты, угольной кислоты (т.е. тех веществ, которые могут сопутствовать уксусной кислоте при анализе газовой и воздушной смесей) с комплексом никеля и винилового эфира ацетальдоксима.Эти вещества не образуют комплексных соединений (a том числе и окрашенных) с комплексом никеля и винилового эфира ацетальдоксима, поэтому в процессе проведения они не влияют на результат определения уксусной кислоты, Формула изобретения.

Способ определения уксусной кислоты в воздухе путем потенциометрического титрования пробы анализируемого воздуха раствором титранта в растворителе, о т .п и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и избирательности определения> в качестве титранта используют комплекс никеля с виниловым эфиром ацетальдоксима и в качестве растворителя используют воду, или ее смесь с ацетоном или этанолом, или метанолом в объемном соотношении 1:3-3:1.

5 14833 цию уксусной кислоты в воздухе определяют по формуле:

КОМП С ОЕД

C 0,833 сн,Соон сн,соон

Пример 6. Все как в примере 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 1: 3 (50 мл воды и 150 мп ацетона). Результаты экспериментаа прив едены на фиг . 2 (кривая 2).

Пример 7. Выполняют по аналогии с примером 5„ только в качестве растворителя берут смесь воцы и ацетона в объемном соотношении 1!2 (70 мл воды и 140 мл ацетона) ° Ре20 зультаты на фиг.2 (кривая 3), Пример 8. Проводят аналогично примеру 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацето-

25 на в объемном соотношении 1:l (100 wr воды и 100 мл ацетона). Результаты представлены на фиг.2 (кривая 4).

Пример 9. Все как в примере

5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объем30 ном соотношении 2:1 (140 мл воды и

70 мл ацетона). Результаты эксперимента представлены на фиг. 2 (кривая 5).

Пример 10, Проводят по ана- 35 логии с примером 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 3:1 (150 мл воды и 50 мл ацетона). Результаты на фиг. 2 (кривая 6), 40

П .р и м е р 11. Выполняют подобно примеру 5, только в качестве растворителя берут смесь воды и ацетона в объемном соотношении 4:0,5 (160 мп воды и 20 мл ацетона). Ре- 4 зультаты опыта представлены на фиг,2 (кривая 7).

Сравнительные данные определения концентрации уксусной кислоты в воздухе по известному и предлагаемому способам приведены в таблице.

Предлагаемый способ количественного определения уксусной кислоты в воздухе чувствителен во всем исследуемом диапазоне концентраций уксусной кислоты (а именно: от 0,05 до 10,0 мг/м воздуха), в то время как известный способ, начиная с кон57 6 центрации уксусной кислоты, равной

5,0 мг/м и меньше (до 0,05 мг/м ) не чувствителен. Способ имеет точность на уровне существующих способов:

Математическое ожиХ = 1/3 х х (0,080 +

+ 0 ° 082 +

+ 0,078)

= 0 ° 080

Дисперсия случайной величины:

6 = (1/3-1) ° /(0,080-0,080) +

+ (0,082-0,080) + (0,078—

0,080) / = 4 ° 10

1483357

Найдено уксусной кислоты, мг/м, по способу

Уксусная кислота, мг/м извест- описываемому ному

0,05

Не чувствителен

То же

0,042

tt и

tt ее

tl

tt 5,85

6,89

7,91

8,93

9,94

Составитель Л.Русанова

Редактор Н.Горват Техред Л.Олийнык Корректор Т. Колб

Заказ 2821/41- Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

0,1

0 5

1,0

2,0

4,0

5 0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

0 ° 085

0,42

0,90

1,92

2,94

3,95

4,94

5,94

6,94

7,97

8,97

9,98