Способ определения муравьиной щавелевой и фосфорной кислот

 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению муравьиной , щавелевой и фосфорной кислот в водном слое реакционной смеси процесса синтеза диметилдиоксана производства изопрена из формальдегида и изобутилена Цель изобретения - повышение селективности анализа. Для этого пробу потенциалометрически титруют водным раствором КОН. Определяют концентрацию фосфорной кислоты пе разности расхода титранта на получение второго и первого скачков потенцсюда Расчет массовой доли органических кислот ведут в пересчете на щавелевую кислоту. Затем рассчитывают объем КОН необходимого для полного связывания фосфат-ионов и органических кислот Анализируемую пробу обрабатывают рассчитанным количеством гидроксида калия, хлоридом кальция и фильтруют Далее к фильтрату добавляют ацетон в объемном соотношении 1:10. серную кислоту до рН не более 2,5 и потенциометрически титруют спиртовым раствором КОН с последующим расчетом массовой доли муравьиной и щавелевой кислот 1 табл СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 N 31/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Й,"ГО ЩЩ

i Вц)У) т 1 л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ч 10 (21) 4626169/04 (22) 27.12.88 (46) 23.06,91. Бюл. М 23 (72) Т.И.Ахметева и Т.А, Юучук (53) 543.852 (068.8) (56) Ахметова Т.И. Раздельное еяределение муравьиной и щавелевой кислот в водном слое синтеза диметилдиоксана, Методы анализа и контроля качества гьевду«ции.—

М., НИИТЭХИМ, выл.2, 1987, с.47 — 48.

Определение фосфорной и суммы органических кислот в водных растворах процесса синтеза диметилдиоксана. Методика

N- 513-85, Л, ВНИИнефтехим, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МУРАВЬИНОЙ, ЩАВЕЛЕВОЙ И ФОСФОРНОЙ КИСЛОТ (57) Изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению муравьиной, щавелевой и фосфорной кислот в водном слое реакционной смеси процесса

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам количественного определения муравьиной, щавелевой и фосфорной кислот в водном слое реакционной смеси процесса синтеза диметилдиоксана производства иэопрена из формальдегида и изобутилена.

Целью изобретения является повышение селективности способа.

П р и м е о 1. П,1, Анализируемую пробу объемом 1 см (р =1,0 г/см") состава фосфорная кислота 2ф, щавелевая кислота 1 и муравьиная кислота 0,3 ф титрует водным Ы„, 1658088 А1 синтеза диметилдиоксана производства изоерена из формальдегида и изобутилена.

Цель изобретения — повышение селективности анжиза. Для этого пробу потенциалометрически титруют водным раствором

КОН. Определяет концентрацию фосфорной кислоты пе разности расхода титранта на получение в+орого и первого скачков потенциала. Расчет массовой доли органических кислот ведут в пересчете на щавелевую кислоту. Затем рассчитывают объем КОН, необходимого для полного связывания фосфат-ионов и органических кислот, Анализируемую пробу обрабатывают рассчитанным количеством гидроксида калия, хлоридом кальция и фильтруют. Далее к фильтрату добавляют ацетон в объемном соотношении

1:10. серную кислоту до рН не более 2,5 и потенциометрически титруют спиртовым раствором КОН с последующим расчетом массовой доли муравьиной и щавелевой кислот. 1 табл. раствором гидроксида калия концентрации

0,2 моль/дм . До первого скачка потенциалов (конец титрования суммы органических кислот и фосфорной кислоты по I ступени) израсходовано V> = 2,51 см, до второго з скачка потенциалов (конец титрования фосфорной кислоты по 2 ступени) израсходовано Чг = 3,55 см титранта.

Рассчитывают концентрацию фосфорной кислоты (Сф) по формуле

1658088 где Ci — концентрация гидроксида калия, моль/дм;

V> — объем гидроксида калия, пошедший на титрование до второй точки эквивалентности, см; з, V> — объем гидроксида калия, пошедший на титрование до первой точки эквивалентности, смз;

Vnp — объем пробы, см

98-молярная масса фосфорной кислоты, г/моль, Сф = 2,04 мас.

Рассчитывают массовую долю органических кислот (Х, мас, ) в пересчете на щавелевую кислоту по формуле

C> 2Ч1 — Чг 45

Xi—

V.p 10 где С вЂ” концентрация гидроксида калия, моль/дмз;

V — объем гидроксида калия, пошедший на титрование до второй точки эквивалентности, см; з, Ч вЂ” объем гидроксида калия, пошедший на титрование до первой точки эквивалентности, см; з, Ч» — объем пробы, см; з, 45 — эквивалентная масса щавелевой кислоты, г/моль, Х1 =1,32

П.2. Рассчитывают объем гидроксида калия Чкон, необходимый для полного связывания фосфат-ионов и органических кислот, содержащихся в 3 см пробы, з к н 02 . Т где Vi — объем гидроксида калия с концентрацией С1. израсходованный на титрование по п,1 до первого скачка потенциалов, см

Чг — объем гидроксида калия с концентрацией С, израсходованный на титрование по п.1 до второго скачка потенциалов, см; з, С вЂ” концентрация раствора гидроксида калия, используемого для титрования по п.1, моль/дм;

0,2 — концентрация раствора гидроксида калия, применяемого для полного связывания оксалат- и фосфат-ионов, моль/дм; з.

Ч». — объем анализируемой пробы, взятый на титрование по п.1 см; з.

3,0 — объем пробы, взятый для обработки раствором гидроксида калия с концентрацией 0,2 моль/дмз;

Т1, Т2 — поправочные коэффициенты к концентрации растворов гидроксида калия с концентрацией Ci и 0,2 моль/дм соответственно.

Ч кон = 13,77см

П.З. B коническую колбу на 100 см вносят 3 см исходной пробы, добавляют расз четное по п.2 количество водного раствора гидроксида калия, перемешивают, вносят

0,3 г безводного хлорида кальция, перемешивают круговыми движениями и выдерживают 2 — 3 мин в покое, после чего фильтруют в пробирку диметром 15 — 20 мм через фильтр "белая лента", П.4. В стакан на 100 см вносят 4 см фильтрата, 40 см ацетона (1:10). 1 каплю з серной кислоты, разбавленной 1:1 до рН не более 2,5, и титруют потенциометрически спиртовым раствором гидроксида калия с концентрацией 0,1 моль/дмз.

При изменении соотношения фильтрат:ацетон (1:10) скачок потенциалов, соответствующий концу титрования серной кислоты, не фиксируется точно.

До достижения значения потенциала +

220(ЭВ-74) титрование проводят без записи промежуточных значений изменения потенциалов (для быстроты анализа), далее с записью изменения потенциала после каждого приливания раствора объемом по

0,1 смз.

До первого скачка потенциалов (конец титрования избытка серной кислоты) израсходовано Чз = 3,00 cM, до второго скачка потенциалов (конец титрования муравьиной кислоты) израсходовано V4 = 3,52 см титз ранта.

П.5. Расчеты:

5.1. Массовую долю муравьиной кислоты (Xz) в процентах рассчитывают по формуле хз—

v4 — чз ча + чжон 46 сз тз 100

v„„p P v4, oooo где Чз, V4 — объемы спиртового раствора гидроксида калия, соответствующие первому и второму скачку потенциалов при титрова нии фил ьтрата объемом Чф (смЗ) соответственно, см;

Члр — объем исследуемой пробы, взятый на обработку гидроксидом калия и хлоридом кальция, см;

Чкон — объем водного раствора щелочи, израсходованный на обработку пробы с объемом Ч», 46 — грамм-эквивалент муравьиной кислоты, г, С вЂ” молярная концентрация спиртового раствора щелочи, моль/дм;

Тз — поправочный коэффициент к концентрации спиртового раствора гидроксида калия;

Чф — объем фильтрата, взятый на потенциометрическое титрование, см;

p — плотность исследуемой пробы, г/см;

1658088

46 ч„р р 1ооо

100, 1000 — коэффициенты пересчета, мас. )ь .

Массовая доля муравьиной кислоты в пробе составляет Х2 = 0,33 7ь

5.2. Массовую долю щавелевой кислоты в процентах рассчитывают по формуле (2Ч1 Ч2 45 С1 Т1 100 Хм 45

Х4 где Ч1, Ч2 — объемы водного раствора гидроксида калия, соответствующие первому и второму скачку потенциалов при первом титровании соответственно, см; з.

2 — коэффициент, учитывающий что Vi соответствует объему титранта, израсходованному на титрование суммы органических кислот и фосфорной кислоты по 1 ступени диссоциации, см, V2 — соответстз вует (Ч1+ объем титранта, израсходованный на титрование фосфорной кислоты по 2-й ступени диссоциации) см; з, отсюда; (2Vi - Ч2) — соответствует объему титранта, израсходованному на титрование суммы органических кислот:

45 — молярная масса эквивалента щавелевой кислоты, г/моль;

С вЂ” молярная концентрация водного раствора едкого каля,моль/дм;

T> — поправочный коэффициент к концентрации водного раствора гидроксида калия;

Чпр — объем пробы, взятый на титрование водным раствором едкого кали, см .

Массовая доля щавелевой кислоты (Х4) в процентах составляет:

X4=0,99 $

Пример 2, Анализ производственной пробы (водный слой реакционной массы) проводят аналогично примеру 1.

Результаты титрования 1 см исходной пробы водным раствором гиуроксида калия концентрации 0,2 моль/дм V = 1,53 смэ, Ч2 = 2,03 см

Найдено:

Объем гидроксида калия с концентрацией 0,2 моль/дмэ, необходимый для нейтрализации кислот e33сcм п р об6ы : Чкон = 7,6см . з . з

Результаты титрования спиртовым раствором гидроксида калия концентрации 0,1 моль/дм:Чз = 9,58, V4 = 10,33 см .

Найдено: содержание муравьиной кислоты составляет Х2 = 0.30 содержание щавелевой кислоты составляет Хз = 0,63 .

В таблице представлены результаты анализа производственных проб водного слоя реакционной смеси процесса синтеза диметилдиоксана с применением фосфорной и щавелевой кислот в качестве катализатора и искусственных смесей по известному и предлагаемому способам.

Приведенные в таблице результаты показывают, что с помощью предлагаемого способа можно установить разные содержания муравьиной и щавелевой кислот в образцах с одинаковым содержанием суммы кислот (образцы 3 и 4) или постоянное содержание муравьиной кислоты при разных значениях суммы кислот (образцы 1 и 2), что является важным для своевременного выявления причин технологических неполадок, коррозии, аппаратуры, низкой эффективности процесса и т.д, Минимально определяемая концентрация кислот, мас.,ь составляет: фосфорной

0,01; муравьиной 0,01; щавелевой 0,01 при относительной ошибке определения 4,0; 5,2 и 6,5 соответственно.

Формула изобретения

Способ определения муравьиной, щавелевой и фосфорной кислот, включающий потенциометрическое титрование аликвоты анализируемой пробы водным раствором гидроксида калия, и определения концентрации фосфорной кислоты, о т л ич а ю шийся тем,что, с целью повышения селективности определения, другую аликвоту анализируемой пробы обрабатывают гидроксидом калия, взятым в количестве, эквивалентном содержанию фосфорной и органических кислот, хлоридом кальция, отфильтровывают, в фильтрат добавляют ацетон в объемном соотношении 1:10, серную кислоту до рН 2,5, титруют гидроксидом калия и рассчитывают массовую долю муравьиной и щавелевой кислот.

1658088

Составитель С. Хованская

Техред M.Ìîðlåíòàë Корректор О. Ципле

Редактор А.Шандор

Заказ 1711 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Il р и м е ч а н и е,, — суммарное содержание, Н вЂ” содержание муравьиной кислоты, ٠— содержание щавелевой кислоты.