Способ количественного определения оксиэтилированных поверхностно-активных веществ

 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к количественному определению оксиэтилированных поверхностно-активных веществ. Цель - повышение чувствительности и точности определения. Определение ведут обработкой водного раствора анализируемой пробы цветореагентом - смесью бромфенолового синего и бромида децилпиридиния, взятых в соотношении 1:(150÷250), при PH 4-10 с последующим измерением оптической плотности полученного раствора. Способ обеспечивает предел обнаружения 0,2 мкг/мл, относительную погрешность определения 0,67-2,75%. При этом не используется высокотоксичный растворитель-дихлорэтан. 6 табл.

союз сонетсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ и=спуБлин

А1 (Ц1)5 С 01 N 21/78 г ь

ГОсудАРстВенный комитет по изОБРетениям и откРцтиям

ПРИ ГКНТ АЗССР (2!) 446С595//31-04 (22) 14.07.88 (46) 23.04,90. Бюл. Р.15 (71) Киевский государственный университет им. Т.Г.Иевченко (72) А.Т.Пилипенко, С,А.Куличенко, С.A.Äîëåíêî и О.А.Запорожец (53) 543.42.063(088,8) (56) Лурье 1О.Ю.Аналитическая химия промьппленных сточных вод. Г1.: Химия, 1984, с.358-359.

Авторское свидетельство СССР

Р 900173„ кл. G 01 Г! 21/78, 1979. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИЭТИЛИРОВАННЫХ .ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЦЕСТВ (57) Изобретение относится к аналитиИзобретение относится к аналитической химии органических соединений, а именно к способам определения поверхностно-активных веществ, и может быть использовано для количественного определения неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) типа оксиэтилираванных аддуктов органических спиртов, фенолов, аминов, кислот. и их амидов, применяющихся в качестве моющих средств, в текстильной, кожевенной, металлообрабатывающей промьппленности.

Цель изобретения — повьппение чувствительности, точности и селективности определения НПАВ.

Пример 1. Определение НПАВ типа оксиэтилированных аддуктов спиртов, кислот, аминов, амидов и фенолов, ческой химии, в частности к количественному определению аксизтилираванных поверхностно-активных веществ. Цель павьппение чувствительности и точности определения. Определение ведут обработкой ваднага раствора анализируемой пробы цветареагентам — смесью бромфенолонага синего н брамида децилпиридиния, взятых в соатнонении

1:(150-:250), при рН 4-!О с последующим измерением оптической плотности полученного раствора. Спа"аб обеспечивает предел обнаружения 0,2 мкг/мл, относительную погрещность определения 0,67-2,757.. При этом не используется высакотоксичный растворитель—

Ю дихларэтан. б табл.

В мерную колбу на 50 мл помещают

5 мп фосфатного буферного раствора

c pH 8,0, 2,5 мл 2.10 Г! раствора бромфенолового синего (БФС),2,5 мл

4 10 !1 раствора бромида децилпиридиния (БДП){соотношение концентраций

БФС:БДП = 1:200) и аликвотную часть . анализируемого раствора, содержащего

НПАВ. Доводят раствор до метки водой и измеряют его оптическую плотность на спектрофотометре (например, Cd}-4, СФ-16), при А=620 нм в кювете с 1

= 5 см относительно раствора сравнения, не содержащего НПАВ. Содержание

НПАВ в анализируемом растворе определяют по градуировочному графику. Построение градуировочного графика производится аналогичньпч способом с применением стандартного раствора апре1559274 деляемогo HIIAB, концентрация !ШАВ при построении градуировочного графика составляет 0,2-10 мкг/мл.

Результаты количественного опре5 деления 1!ПАВ типа оксиэтилированных аддуктов спиртов, кислот, аминов, амидов и фенолов приведены в табл.1, Таким образом, результаты, представленные в табл, 1, показывают, что предлагаемым способом возможно проводить определение различных IIIAB npu их содержании О, 2-10,0 мкг/мл с относительной погрешностью 0,67-2,75%.

Пример 2. Определение полиэтиленгликолей.

Полиэтиленгликсли (ПЭГ) — обычный спутник НПАВ в промышленных сточных водах — соответствующего окрашенного 70 соединения при обработке БФС в присутствии ЬДП не образуют, что подтверждается данными, представленными в табл,2. Определение выполняется аналогично примеру 1 с использованием стандартного раствора соответствующего ПЭГ.

Таким образом, данные, представленные в табл.2, указывают на возможность селективного определения НПАВ 30 предлагаемым способом в присутствии

ПЭГ.

Пример 3. Определение НПАВ типа оксиэтилированных аддуктов в присутствии ПЭГ. 3S

Определение выполняется аналогично примеру 1. В анализируемый раствор вводятся дополнительно переменные количества ПЭГ-9, ПЗГ-35, ПЭГ-115.

-Результаты количественного определения НПАВ в присутствии ПЗГ представлены в табл.3.

Таким образом, предлагаемый способ может быть использован для селективного определения НПАВ типа оксиэтилированных аддуктов в присутствии различных ПЗГ при содержании последних вплоть до концентрации 20мг/мл, Пример 4. Обоснование предла50 гаемого интервала рН.

Образование окрашенного соединения при обработке определяемых HIIAB БФС в присутствии БДП наблюдается в интервале рН 4-10. Данные, представленные в табл.1, показывают возможность реализации предлагаемого способа при рН 8,0. В табл.4 приведены результаты определения НПАВ различных типов при других значениях рН

I предлагаемого интервала, а также при значениях рН, выходящих эа предлагаемый интервал рН. Определение выполняется аналогично примеру 1 с использованием соответствующих буферных растворов с требуемым значением рН. Буферные растворы готовились согласно методике Ю.Ю.ЛурЬе.

Таким образом, определение НПАВ предлагаемым способом в интервале рН

4-10 позволяет достичь цели изобретения. При рН раствора менее 4 соответствующее окрашенное соединение не образуется, что обуславливает принципиальную невозможность определения

НПАВ при этих значениях рН. При рН раствора более 10 окрашенное соединение образуется, однако вследствие усиления фотохимического окисления красителя резко возрастает относительная погрешность определения. Следствием этого является тот факт, что реализация предлагаемого способа при значениях рН, выходящих за интервал

4-10, к достижению цели изобретения не приводит.

Пример 5. Обоснование необходимости использования БДП при определении HIIAB предлагаемым способом.

БДП является необходимым компонентом предлагаемого цветореагента, так как реализация предлагаемого способа в его отсутствие не приводит к образованию соответствующего окрашенного соединения. Результаты определения НПАB (аналогично примеру 1) в отсутствие БДП представлены в табл,5.

Таким образом, реализация предлагаемого способа в отсутствие БДП не приводит к достижению цели изобретения, Пример 6. Обоснование предлагаемого интервала соотношения концентраций Б С и БДП.

Данные, представлены в табл.1 иллюстрируют возможность определения

НПАВ предлагаемым способом при соотношении концентраций БФС и БДП 1:200.

В табл.6 приведены результаты определения HIIAB различных типов при других значениях соотношений концентраций

БФС и БДП предлагаемого интервала, а также при значениях БФС:БДП, выходящих за предлагаемый интервал. Определение выполняется аналогично примеру 1 с использованием постоянной кон1559274

Таблица 1

0,20

0,80

2,00

5,ОО

10,00

2,76

2,60

1,34

0,67

1,12

0,19

0,79

2,02

5,02

9,91

0,19

0,59

1,82

5,96

10,08

2,63

2,51

2,10

1,08

1,67

0,20

0,60

1 980

6,00

1О, 00 центрации БФС и переменной концентрации БДИ., Таким образом, реализация предлагаемого способа определения НПАВ при использовании БФС и БДП, взятых в малярном соотношении 1*(!50-250), позволяет достигнуть цели изобретения.

Выход за предлагаемый интервал к достижению цели изобретения не приводит. Так, при увеличении относительного содержания БДП в системе наблюдается образование нерастворимых осадков, что обуславливает принЦипиальную невозможность реализации метода. При уменьшении относительного содержания БДП происходит снижение чувствительности метода и, как следствие, повышение предела обнаружения и возрастание относительной погрешности определения.

Использование предлагаемого способа определения НПАВ дает следующий положительный эффект по сравнению с известным способом . павьппение чувствительности способа (предел обнаружения 0,2 мкг/мл вместо 2,0 мкг/мл);

Оксиэтилираванные аддукты спиртов

Синтанал ДС-1 (маноалкиловые эфиры палиэтиленгликаля на основе первичных жирных спиртов)

С„Н „+,О(С P О) п Н (n=10-! 8, m=8-10) Препарат 00-20 (моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов) С„Н „,Р(с Н,О) Н (n=l4-18, m=20)

Оксиэтилированные аддукты кислот повьппение точности способа (относительная погрешность определения 0,672,75Х вместо 1,7-5,0X); повьппение се1 лективности способа (возмажно определение НПАВ в присутствии ПЗГ при концентрации до 20 мг/мп); улучшение условий труда прп проведении массовых определений (не используется высокотоксичный растваритель дихларэтан).

Ф а р м у л а и з а б р е т е н и я

Способ количественного определения акс -."- тилираванных поверхностноактивных веществ путем обработки водного раствора анализируемой пробы цветopearентам с последующим измерением оптической плотности полученного

20 раствора, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности определения, в качестве цветареагента используют смесь бромфеналавага синего и броми25 да децилпиридиния, взятых в малярном соотношении 1:(150-250), и обработку ведут при рН 4-10.

1559274

Продолжение табл.1

3 ° ф

0,20

0i21

2,40

0,90

3,00

7,00

0,50

0,88

2,97

6,95

0,51

2,03

l 53

1,20

2,55

2,00

5,00

10 00

1,975,03

9,93

1,98

1,20

1 02

0,50

0,49

2,75

2,00

3,00

8,00

2,03

3,98

8,12

2,10

l,08

2,52

0,41

0,40

2,53

1,00

5,00

9,00

0,99

5,04

9,07

1,50

l,27

1,89

О,бО

2,75

0,59

) 2,00

5 00

8,00

2,03

4,98

8s)2

2,15

),19

2,67

Продолжение табл.2 т з ведено ПЗГ г/мл (n=8) айдено ПЭГ, ПЭГ-35 мг/мл

ПЭГ-115 г

1,0

10,0 20,0

О

О

Стеарокс-920 (полиэтиленгликоль моно-» ! сте рат)

С Н СОО(СгН О) Н (m - 20) Лаурокс-9 (полиэтиленгликоль монолаурат)

С " г ОО(СгНФФ (m = 9) Оксиэтилированные аддукты аминов

Оксалин Л"15 (алкил-N,N-ди-полиэтиленгликоль амина на основе кислот кокосового масла)

C Н„+, )(С,Н,О) Н(С,Н„О)„Н (р=10-12, и+ш=15) Оксиэтилированные аддукты амидов.

Синтамид-10

fN-моно(2-полиэтиленгликоль этил)амид синтетических жирных кислот)

С Н,„+,СОИНСН,СН,О(СгН,О) Н (n = 1О-lб, m = 10) Оксиэтилированные аддукты фенолов

Препарат ОП-10 (моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля)

С„Н, „„С,Н,,О (С гН,О) „Н (и = 8-10, m=)0-12

Таблица 2 50

1,0

20,0

1,0

)0,0

20,0

О

О

О

1559274 т а и-;1ппа

Введено

НЭГ, мг/мп

Найден<

ПЭГ

ННАВ

Введено

НПАВ мкг/мл (n=8) 1ПИВ, мкг/мл (n=8)

11ЭГ-9

ОС-20

2,75

l,84

I,97

2,40

2,32

2,16

2,09

2,58

2,43

l0,0

20,0

5,0

10,0

20,0

5,0

10,0

20,0

0,20

5,00

10,00

0,90

3,ОО

7,00

2,00

6,00

9,00

O,ãl

4,96

I0 l5

0,92

3,05

7,11

2,03

6,10

9,15

ОП-10

ПЭГ-1 15

Найдено

НПАВ, мкг/мл

Введено

НПАВ, мк г/мл (п=8) НПАВ

4,0

4,0

4,0

6,0

6,0

6,0

10,0

l0,0

10,0

3,0

?,72

2,60

2,47

2,75

1,19

2,03

2,38

2,63

l,34

8,53

7,17

8,43

2,46

2,57

1,34

2,63

2,47

2,64

2,08

2,52

2,70

11,0

11,0

ОС-20

Ацетатный

Ацетатный

8,33

12,40

2,63

2,09

2,17

2,39

2,40

2,15

5,17

9,02

0,19

ОП-10

Ацетатный

5,08

10,04

0,98

6,08

8,93

Стеарокс-920 ПЭГ-35

Природа буферного раствора

Стеарокс- Ацетатный

920

Глицин+МаОН

Глицин+НС1

Гликин+МаОН

Глицин+МаОН

Глицин+НС1

Глицин+ИаОН

4,0

4,0

4,0 .6,0

6,0

6,0

10,0

10,0

10,0

3,0

3,0

11,0

11,0

4,0

4,0

4,0

6,0

6,0

6,0

0,20

5,00

10, 00

0,20

5,00

10, 00

1,00

4,00

8,00

5,00

10,00

3,00

6,00

9,00

0,50

2,00

10, 00

0,20

5 00

10,00

2,00

5 00

10, 00

5,00

10, 00

5 00

10, 00

0,20

5,00

10, 00

1,00

6,00

9,00

0,19

5,09

10,11

0,21

5,04

10,07

1,02

4,08

7,95

О

3,15

5,84

9,56

0,53

2,03 10, 09

0,19

5,10

10,11

1,98

4,93

I0,11

О

Относительnав погреш-и сть, % аб лица 4

Относительная погреш1559274

Продолжение табл.4

3 4

2,74

2,13

2,44

0,19

7,11

10,13

0

5,63

i 1,56

10,0 0,20

10,0 7,00

10,0 10 00

3,0 5,00

3,0 10,00

11,0 5,00

11,0 10,00

Глицин+МаОН

Глицин+НС1

Глицин+НаОН

19,78

28,43

Таблица 5

Продолжение табл.5

АВ, !5

ОС-20

Введено

НПАВ, мкг/мл

HI IAB

5,0

10,0

О

Стеарокс920

5,0

10,0

5,0

10,0

О

0

Синтанол

ДС вЂ” 10

ОП-10

5 0

10,0 блица6

Т а

ОтносительНайдено

НПАВ, мкг/мл

БФС:БДП

НПАВ

Введено

НПАВ, мкг/мл (п=8) ная погрешность Е

0,20

3,00

7,00

10,00

0,20

3,00

7,00

10,00

0,20

3,00

7i00

10,00

0,20

3,00

7,00

10,00

5,00

)0,00

5,00

10,00

Синтанол ДС-10 1:150

2,72

2,19

2,59

2,01

2,68

2,43

2,33

2,09

0,19

2,96

7,1)

10,13 .

0,19

2,99

7,13

9,90

Иутн.р-р

1:250

Лаурокс-9

Оксалин -15 1:280 и»

tl

tl

Не опред.

1:) 20

Синтамид-10

7,10

9,73

Иутн,р-р

3,)4

5,18

l:300

1:100

ОП- I О.

Не опред.

10,37 5,48

ОС-20!

Составитель С. Хованская

Техред И.Дидык Корректор И.Самборская

Редактор В.Данко

Заказ 834 Тираж 511 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открь1тиям при ГКНТ СССР

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г.ужгород, уп. апарина,)O)