Способ раздельного определения салициловой и ацетилсалициловой кислот в водных растворах

 

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для контроля технологических и очищенных сточных вод предприятий по производству фармацевтических препаратов. Результат изобретения - снижение пределов обнаружения до 0,01 мг/дм³ и повышение точности анализа: погрешность не превышает 9%. Кислоты концентрируют из водной пробы изобутиловым спиртом в присутствии 10 - 20 мас.% сульфата лития по отношению к пробе. Определение кислот осуществляется непосредственно в экстракте методом фотометрического титрования по реакции комплексообразования с Fe³⁺. Титрант - раствор FeCl₃ · 6H₂O в диоксане. 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для контроля технологических и очищенных сточных вод предприятий по производству фармацевтических препаратов.

Аналогом может служить фотометрическое определение сульфосалициловой кислоты по реакции с Fe³⁺ (Файгль Ф., Ангер В, Капельный анализ неорганических веществ, М., Мир, т. 2, 1976).

Способ предназначен для определения кислот, образующих окрашенные комплексы с Fe³⁺ в водных растворах. При применении этого способа для разделения салициловой и ацетилсалициловой кислот положительный результат не достигается, поскольку коэффициенты молярного светопоглощения образующихся комплексов имеют близкие значения и не позволяют селективно определить эти кислоты в водных растворах.

В качестве прототипа выбран способ раздельного определения салициловой и ацетилсалициловой кислот в ультрафиолетовой области спектра при максимумах светопоглощения 278 и 308 нм соответственно (Янатовская Т.М., Кузнецова Л.В. , Акопян Н.Л. "Количественное определение смесей салициловой и ацетилсалициловой кислот", Тез. докл. II Всесоюзн. конф. "Катализ и каталитические процессы химико-фармацевтических производств", М., 1989, с. 105-108).

Недостатками прототипа являются высокие пределы обнаружения кислот (0,02 мг/дм³), большая погрешность определения (15%) и недостаточная полнота разделения (10-избыток одного из компонентов мешает определению другого).

Задачами изобретения являются снижение пределов обнаружения и повышение точности анализа.

Поставленные задачи достигаются тем, что в качестве пробоподготовки применяют экстракционное концентрирование изобутиловым спиртом в присутствии 10-20 мас.% сульфата лития по отношению к пробе, определение кислот осуществляют непосредственно в экстракте методом фотометрического титрования по реакции комплексообразования с Fe³⁺ (титрант - раствор FeCl₃ · 6H₂O в диоксане).

Технический результат состоит в том, что данный способ позволяет определять салициловую и ацетилсалициловую кислоты при концентрациях на уровне 0,01-0,02 мг/дм³, погрешность не превышает 8,25%, продолжительность анализа 40-50 мин (табл. 1, 2 см. в конце описания). Предел обнаружения снижается за счет применения предварительного концентрирования, точность анализа повышается за счет определения кислот непосредственно в экстракте методом фотометрического титрования по реакции комплексообразования с Fe³⁺.

Способ осуществляется следующим образом. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты, добавляли высаливатель (сульфат лития, 10 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Органическую фазу количественно переносили в ячейку для фотометрического титрования и титровали 0,01 моль/дм³ раствором хлорида железа в диоксане (см. чертеж). Содержание кислот (m, мг) в водном растворе рассчитывали по формуле: m = 0,01 · C · V · M/R, где C - концентрация титранта, моль/дм³; V - объем титранта, пошедший на титрование кислоты, см³; R - степень извлечения кислоты, %: M - эквивалентная масса кислоты, г/моль.

Применение способа раздельного определения кислот иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 1,0 мг/дм³, добавляли высаливатель (сульфат лития, 10 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин.). Органическую фазу количественно переносили в ячейку для фотометрического титрования и титровали 0,01 моль/дм³ раствором хлорида железа в диоксане (см. чертеж). Содержание кислот рассчитывали по формуле (^*). Результаты определения приведены в табл. 1 Пример 2. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 0,1 и 0,5 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 10 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Далее анализ проводили аналогично примеру 1.

Пример 3. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 0,02 и 0,01 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 10 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Далее анализ проводили аналогично примеру 1.

Пример 4. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 0,02 и 0,01 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 12 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Далее анализ проводили аналогично примеру 1.

Пример 5. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 0,02 и 0,01 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 14 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Далее анализ проводили аналогично примеру 1.

Пример 6. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 0,02 и 0,01 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 16 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Далее анализ проводили аналогично примеру 1.

Пример 7. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 0,02 и 0,01 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 18 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Далее анализ проводили аналогично примеру 1.

Пример 8. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 0,02 и 0,01 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 20 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Далее анализ проводили аналогично примеру 1.

Пример 9. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалицилонвую кислоты с концентрациями 0,02 и 0,01 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 8 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин). Органический растворитель не полностью выделяется в самостоятельную фазу. Дальнейшее определение невозможно.

Пример 10. К 100 см³ водной пробы, содержащей салициловую и ацетилсалициловую кислоты с концентрациями 0,02 и 0,01 мг/дм³ соответственно, добавляли высаливатель (сульфат лития, 22 мас.%) и экстрагировали 15 см³ трет.бутилового спирта (20 мин.). Высаливатель выделяется в самостоятельную твердую фазу. Дальнейшее определение невозможно.

Определению не мешают 10-кратные избытки фенола, бензойной кислоты, фенилсалицилата; мешают β резорциловая и сульфосалициловая кислоты.

Сравнительная характеристика предлагаемого и известного способов раздельного определения салициловой и ацетилсалициловой кислот приведена в табл. 2. Способ рекомендуется для анализа технологических и очищенных сточных вод предприятий по производству фармацевтических препаратов.

Литература 1. Файгль Ф. , Ангер В. Капельный анализ неорганических веществ. - М.: Мир. - Т. 2. - 1976. - 320 с.

2. Янатовская Т.М., Кузнецова Л.В., Акопян Н.Л. Количественное определение смесей салициловой и ацетилсалициловой кислот // Тез. докл. II Всесоюзн. конф. "Катализ и каталитические процессы химико-фармацевтических производств." - М.: - 1989. - С. 105-108.

Формула изобретения

Способ раздельного определения салициловой и ацетилсалициловой кислот в водных растворах, включающий пробоподготовку и последующее определение, отличающийся тем, что в качестве пробоподготовки применяют экстракционное концентрирование изобутиловым спиртом в присутствии 10-20 мас.% сульфата лития по отношению к пробе, определение кислот осуществляют непосредственно в экстракте методом фотометрического титрирования по реакции комплексообразования с Fe³⁺.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3