Способ количественного определения пирогаллола и галловой кислоты в водных растворах

 

Изобретение касается аналитической химии, в частности определения пирогаллола и галловой кислоты в водных растворах, что может быть использовано в их производстве. Цель - обеспечение раздельного определения указанных веществ. Для этого пробу при PH 7-8 экстрагируют смесью трипропилфосфата и циклогексана (мольное соотношение (0,59-0,85):(0,15-0,47)), отделяют органической слой, реэкстрагируют и реэкстракт фотометрируют. Водный слой обрабатывают снова указанным экстрагентом при PH 2-3, отделяют органический слой и его фотометрируют. В этом случае для пирогаллола нижний предел определения составляет 1 мг/л, а для галловой кислоты - 0,2 мг/л против 2 мг/л для обоих веществ без разделения в известном случае. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5)) 5 (т 01 N 21 /78 ( ц ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4651 902/23-04 (22) 20.02.89 (46) 30. 12.90. Бюл. № 48 (71) Воронежский технологический институт (72) Я.И.Коренман, А.И.Крюков, В.Н.Данилов (SU) и Хмайед Вед Хассуна

Жерби (ТМ} (53) 543.42. 063 (088.8) (56) Коренман Я;И. Экстракция фенолов. Горький: Волго-Вятское изд-во, 1973, с. 11-18.

Коренман И.М, Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. M.: Химия, 1970, с. 260. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВГННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПИРОГАЛЛОЛА И ГАЛЛОВОЙ КИСЛОТЫ

В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ (57) Изобретение касается аналитиз

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано при анализе очищенных сточных вод предприятий химико-фармацевтического производства, содержащих пирогаллол и галловую кислоту.

Цель изобретения — обеспечение возможности раздельного определения пирогаллола и галловой кислоты в водных растворах.

Пример 1. К 50 мл водного раствора, содержащего пирогаллол и галловую кислоту, добавляют 1-2 капли 1 M раствора гидроксида натрия до рН 7-8, вводят 25 мл органического растворителя, содержащего

„„Я0„„16 1 7334 А 1

2 ческой химии, в частности определения пирогаллола и галловой кислоты. в водных растворах, что может быть использовано в их производстве.

Цель — обеспечение раздельного определения указанных веществ. Дпя этого пробу при рН 7-8 экстрагируют смесью трипропилфосфата и циклогексана (молярное соотношение 0,59О, 85: О, 15-0, 4 7), отделяют ор ганический слой, реэкстрагируют и реэкстракт фотометрируют. Водный слой обрабатывают снова указанным экстрагентом при рН 2-3, отделяют органический слой и фотометрируют его. В этом случае для пирогаллола нижний предел определения составляет 1 мг/л, а для галловой кислоты 0,2 мг/л против

2 мг/л длл обоих вез вате без разделения по известному способу. 3 табл. ()бббб

СЬ

19,5 мл (0,53 мол.доли трипропилфос- > фата и 5,5 мл (0,47 мол. доли циклогексана и встряхивают в делительной воронке 15 мин. При этом пирогал- » лол практически полностью переходит в органический слой, который отделяют после расслаивания системы (через 5-10 мин). Экстракт помещают в делительную воронку и проводят реэкстракцию пирогаллола 25 мл 1 М раствора гидроксида натрия. Оптическую плотность реэкстракта определяют фотометрически (А = 540 нм), добавив необходимо фотометрические реагенты (1 мл О, 11-ного раствора сульфата железа (II) в 0,57-ном растворе сегнетовой соли и 2,5 мл

1617334

20, 50

R = — — 100%, Ср

C+r где С вЂ” исходная концентрация пиро-, галлола или галловой кислоты в анализируемом вод-.

55 ном растворе, мг/л;

С вЂ” концентрация пирогаллола или галловой кислоты в ре" экстракте, найденная по

1 0/-ного раствора ацетата аммония). концентрацию пирбгаллола рассчиты1 ают по градуиров очному графику, по< троенному по стандартным растворам рогаллола.

К водному раствору, содержащему алловую кислоту, добавляют 1-2 мл оляной кислоты (d = 1,639 г/л) до

Н 2-3 и 5 мл органического расторнтеля, содержащего 3,9 мл (0,53 мол.доли трипропилфосфата и

1,1 мл (0,47 мол.доли) циклогексаа. Раствор встряхивают в течение

15 мин. При этом галловая кислота рактически полностью переходит в органическую фазу. Последующее фотометрическое определение галловой кислоты проводят аналогично описанному для пирогаллола.

Относительная погрешность определения 6-10%, нижний предел определения пирогаллола 0,5 мг/л, галловой кислоты 0,2 мг/л. Данные по примерам 2-5, выполненным аналогично при- 25 меру 1, приведены в табл. 1.

При проведении избирательной экстракции из водного раствора, содержащего пирогаллол и галловую кислоту, использованы различные объемы органи- З0 (l ческого растворителя (25 и 5 мл) . Со-!, отношение объемов водной и органи ческой фаз выбирают с целью достижения практически полного (95-97 (HoI о) извлечения компонентов . закон ! эффект в отношении пирогаллола достигается при соотношении объемов фаз

2:1 (50 мл водного раствора и 25 мл органического растворителя) . Экстрагирующая эффективность органическо- 40

ro растворителя в отношении галловой кислоты выше по сравнению с пирогаллолом, поэтому соотношение объемов фаз увеличено до 10:1 (50 мл водного раствора и 5 мл органического растворителя).

Степень извлечения пирогаллола и галловой кислоты (R, ) рассчитывают по уравнению градуировочному графику, мг/мл;

r — соотношение объемов водной и органической фаз.

Соотношение объемов экстрактов и реэкстрагирующего раствора (1 М раствор гидроксида натрия) принято 1:1 (в примерах 25 мл для реэкстракции пирогаллола и 5 мл для реэкстракции галловой кислоты) ввиду того, что уменьшение объема резкстрагирующего раствора приводит к значительным потерям определяемых веществ в процессе реэкстракции и, как следствие, к снижению правильности и воспроизводимости результатов анализа. Увеличение объема реэкстрагирующего раствора нецелесообразно ввиду повышения пределов определения пирогаллола и галловой кислоты.

Из приведенных в табл. 1 данных следует, что для раздельного определения пирогаллола и галловой кислоты оптимальным является следующий состав экстрагента: трипропилфосфат 0,530,85 мол. доли и циклогексан 0,150,47 мол. доли. Изменение соотношения компонентов предлагаемого экстрагента в сторону увеличения содержания циклогексана свыше 0,47 мол.доли приводит к снижению степени извлечения пирогаллола, а следовательно к значительным потерям его при экстракции и увеличению погрешности определения. Увеличение содержания трипропилфосфата в экстрагенте выше

0,85 мол.доли, хотя и приводит к незначительному повышению степени извлечения определяемых соединений, но сопровождается образованием в водной фазе трудно разделяемой физическими методами устойчивой эмульсии. Кроме того, увеличение содержания трипропилфосфата в экстрагенте приводит к значительному насыщению реэкстракта этим .компонентом, что вызывает помутнение реэкстракта и делает фотометрическое определение невозможным.

Экспериментальные данные, полученные при различных значениях рН водного раствора при экстракции пирогаллола и галловой кислоты, приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что значения рН, обеспечивающие максимальное (96,9 ное) извлечение галловой кислоты, находятся в интервале 2-3, в то время, как соответствующие величины для

17334

Формула и з о б р е т е н и я

Способ количественного определения пирогаллола и галловой кислоты в водных растворах путем обработки анализируемой пробы органическим реагентом с последующим фотометрированием раствора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения воэможности раздельного количественного определения пирогаллола и галловой кислоты, анализируемую пробу .обрабатывают при рН 7-8 экстрагентомсмесью трипропилфосфата и циклогексана, взятых в соотношении, мол.доли;

20 Триполифосфат 0,53-0,85

Циклогексан О, 15-0; 47 отделяют органический слой, реэкстрагируют и реэкстракт фотометрируют, водный слой обрабатывают тем же экстрагентом при рН 2-3, отделяют органический слой и фотометрируют его ..Т а б л и ц а

Раздельное определение пирогаллола и галловой кислоты в водных растворах (n 3, Р 0,95}

Найдено, мг/мл

Введено, мгlмп

При- Состав экстра мер гента, мол.до телень извлечения, Х огал- Галлова кислота

Пирогалпол Отно- Галлов ая сите- кислота льная ошибка,X но итеГалловая кислота

Циклогексан

Пирогал лол ипропил>>>о сьная шиба X. ат

0,001 0,0002

О,ОО1 О,ОО1

95,0 96,9

95,0 96,9

95,0 96,9

95,0 96,9

96,5 97,3

96 ° 5 97 3.1 0,53 0,47

О ° 53 0,47

О, 00091

0,00009

0,00092

0,00009

0,001853

0,00015

О, 00185+

0,00012

0>000932

0,00007

О, 00094+

0,00008

0>00t90$

0,00009

0,00198Р

0>00010

0,00094

0,00008 .0,000942

0,00008

0,00t92k.

0,00010

О;00190«+

0,00009

0>00086

0,00012

0,00085$

О. 00012

10

7,5

0,47 0,002 0,0002

0,53

0>47

0 53

0,002 0,001

О, 001 О, 0002

0,001 . О,ооt

7,5

2 0,70

0,30

0,70 0,30

Э 96,5 97,3

О 70 О 30 О 002 О 0002

96 ° 5 9793

97,0 97,5

97,0 97,5

0,70

0,30

О, 002 О, 001

О 001 0,0002

0 001 0,001

0,002 0,0002

3 0,85

0,15

0,85

0,15

97,5

0,85 Ä0,15

97,0

0,002 0,001

97,0 97,5

0,85

0,15

4 0>50 О 50 О 001 О 0002

96 ° 8

94,1

0,50 0,50

96,8

О, 001 О, 00!

14

94>1

16 пирогаллола, обеспечивающие его наибольшую степень извлечения (957), равны 7-8.

По предлагаемому способу первоначально экстрагируются пирогаллол, поэтому оптимальным является рН 7-8, при рН ) 8 наблюдается снижение степени извлечения пирогаллола, а при рН < 7 происходит возрастание степени извлечения галловой кислоты и она переходит в экстракт вместе с пирогаллолом, что недопустимо при раздельном определении.

В табл. 3 приведены. сравнительные характеристики известного и предлагаемого способов (табл. 3).

IIo сравнению с известными способами определения пирогаллола и галловой кислоты предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность раздельного (селективного). определения компонентов при их совместном присутствии в водных средах, нижний предел определяемых концентраций по сравнению с известным способом сни6 жен в 2 раза для пирогаллола и в

10 раз для галловой кислоты.

0,00018 f.

0,0000t

0,000931.0,00005

0,00018>

0,00001

0,00094»

0,00005

О, 00019».

0,00001

0+0095+

0,00002

0>0001942

0,00001

0>00092»

0,00003

0,000192+

090000f

О, 00095+

0,00003

О, 00019+

О, 00001

О, 00095

0,00003

О ° 000182c

0,00010

0,00096 +

0 00005

1617334

Продолжение табл. 1

Наидено, мг/мл

Введено, мгlмл

Степень извлечения, X Состав экстра гента, мол.до ме огалалловая ислота

ОтноситеОтно

Галловая Пирогаляол кислота

Пир огал лол

Галловая кислота

Циклогекса

Трипропилдю4ат сительная ошибка Х льная ошибка,K

94,1 96,&

94,1 96 8

0,50 0,50 0,002 0,0002

0,50 0,50 О ° 002 0,001

5 0,90. О, 10 0,001 0,0002

97,6

97,1

0,10 0,001 0,001

97,1 97 ° 6

0,90

0,90 О, 10

0,002 0,0002

97, 1 97,6

97,6

0,90 0,10 0,002 0,001

97,1

Таблица 2

Степень извлечения пирогаллола и галловой кислоты (R, Х) экстрагентом, состоящим иэ 0,53 мол.доли трипропилфосфата и 0,47 мол. долн циклогексана,"в зависимости от рН водного раствора при содержании компонентов 0,2-1,0 мг/л

2,о ) 3,2 )4,6 I 6,5) 7,0 (6,5 9,o (1О,s

Пкрогаллол 95,0 95,0 95,0 95,0 95,0 94,2: 92,3 73,4

Галловая кислота 96, 9 96,6 47,4 0 37 0,03

Таблица 3.

Сравнительные характеристики известного и предлагаемого способов

Признак

Способ

» 4»

Известный Предлагаемый

Возможность раздельного определения пирогаллола и галловой кислоты

Раздельное определение невоз- . можно

Раздельное опре» деление возможно

Нижний предел определения, мг/л пирогаллол . галлоъая кис» лота

2,0 (общего содержания) 1,0

Ф

0,2

Составитель С.. Хованская

Техред M.äèäûê Корректор С»Черни

Редактор А. Огар

Заказ 4115 Тираж 512 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.,00170+

0,00014

0900175k

О, 00015

0,00120

0,00015

0,00078

0,00015

0,001662

0,00040

0,00168+

0,00050

О, 0001764 14

0 00005

0,00082+ 18

0,00050

0,0001761 12

0,00005

0,00082 и 18

0,00050

О 0001702- 15.

0,00060

О, 000120+ 20

О, 00080