Способ количественного определения уксусной и молочной кислот при их совместном присутствии в электролитах химического никелирования

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260576(21) 2365522/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет —

Союз Советских

Социалистических

Республик

<" 702298 (51)М. Кл.2

G 01 N 31/16

Государственный комитет

СССР по делам изобре ний и открытий

Опубликовано 0512.79, Бюллетень ¹ 45 (53) УДК 543,241. (088,8 ) Дата опубликования описания 081 2.7С (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя Э.A. Поляк, Л.A. Родионова и С,С. Шефелина (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УКСУСНОИ

И МОЛОЧНОЙ КИСЛОТ ПРИ ИХ COBNECTHOM ПРИСУТСТВИИ

В ЭЛЕКТРОЛИТАХ ХИМИЧЕСКОГО НИКЕЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к областИ аналитической химии;, а именно к способам определения, уксусной и молочной кислот, и.может быть использовано при 5 химическом анализе растворов для нанесения никелевых покрытий.

Известен способ количественного определения карбоновых кислот, заключающийся в последовательной обработке анализируемой пробы гидроксиламином в щелочной среде и раствором хлорно го железа и колориметрировании подученного окрашенного соединения flj.

Недостатком способа является невозможность определения уксусной и молочной кислот в интенсивно окрашенных растворах химического никелирования; кроме. того,: происходит побочная реакция гидроксиламина с гипофосфитом.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ количественного определения уксусной и молочной кислот в электролитах химического никелирования, заключающийся в подкислении анализируемой пробы серной и фосфорной кислотами, отгонкой уксусной Й молбчной кислот при нагревании до 153-170 С, поглощении выделяющих с я пар ов укс усной кислоты титрованным раствором щелочи и титровании избытка щелочи, раствором соляной кислоты (2).

Недостатком способа является низкая точность определения.

Это обусловлено невозможностью выделения молочной и уксусной кислот методом отгонки при их совместном присутствии.

При отгонке молочная кислота лишь частично переходит в конденсат и, тем самым, мешает определению содержания уксусной кислоты в электролите.

Целью изобретения является повышение точности определения.

Поставленная цель достигается опи- сываемым способом количественного определения уксусной и молочной кислот при их совместном присутствии в электролитах химического никелирования, заключающимся в подкислении анализируемой пробы серной кислотой, отделе- нии кислот путем экстракции их трибутилфосфатом при температуре 0-10 С с последующим и параллельным алкалиметрическим и цериметрическим титрованием аликвот экстракта, обработкой оттитрованного щелбчью раСтвора водой, отделением и обработкой хлористым ба702298 рием водного слоя и взвешиванием полученного осадка.

Отличием способа является отделение кислот путем экстракции их трибутилфобфатом при температуре 0-10 С и последующие параллельное алкалиметрическое и цериметриыеское титрование аликвот экстракта, обработка оттитро ванного щелочью раствора водой, отделение и обработка хлористым барием водного слоя и взвешивание полученно- )0 го осадка.

Электролит объемом 2 мл помещают в делительную воронку емкостью 150200 мп, подкисляют 10 мл 0,1 н. раствора серной кислоты и экстрагируют

10 мл предварительно охлажденного до

О С трибутилфосфата. Экстракции провэдят следующим образом. Содержимое воронки встряхивают в течение часа с кратковременными перерывами, дают отстояться, переливают нижний водный слой в другую делительную воронку, а органический слой, представляющий собой трибутилфосфат с вытяжкой молочной и уксусной кислот, — в коническую колбу емкостью 250 мл. Водный слой из второй делительной воронки возвращают в делительную воронку, в которой проводилась экстракция, добавляют 10 мл охлажденного до О С трибутилфосфата, встряхивают в тече- 30 ние часа и отделяют органический слой в ту же коническую колбу. Экстракцию повторяют четыре раза.

В суммарный экстракт, содержащий молочную и уксусную кислоты, добав- 35 ляют 50 мл воды и титруют 0,1 н. раствором едкого натра с индикатором метиловым красным. Объем щелочи, из" расходованный на титрование,Ч =6,5мл.

Количество серной кислоты, за-.ряз- 4() няющей экстракт, определяют по содержанию сульфат-ионов в оттитрованном растворе весовым методом. Для этого оттитрованную пробу помещают в делительную воронку, встряхивают. 5 мин и отделяют водный слой в коническую колбу емкостью 250 мл. Органический слой в делительной воронке дважды промывают водой, собирая водный слой в ту же коническую колбу. К водному раствору, содержащему сульфат-ионы, добавляют 10 мл концентрированной соляной:кислоты и нагревают почти (о кипения. Б горячий раствор при тщательном перемешивании.:вливают 10 мл

10оо-ного раствора хлористого бария.

Раствор выдерживают 4 ч для.формиро-. вания осадка, а затем фильтруют че- рез плотный беззольный фильтр. Осадок сульфата бария промывают на

Фильтре водой, помещают в предвари- 60 тельно взвешенный тигель, сушат и прокаливают при температуре 800 о

900 С. Охлажденный тигель взвешивают.

Вес осадка сульфата бария О, ООбО г пересчитывают на содержание серной 65 кислоты (О, 0025 r) и на объем едкого натра, израсходованный на ее титрованйи (Vn = 0,5 мл).

Затем рассчитывают суммарное содержание молочной и уксусной кислот

Х 0,1(V — VP) 0,1(6,5-0,5)

Cf

О 3 г-экв/л где Х вЂ” суммарное содержание молочной и уксусной кислот, г-экв/л;

- объем электролита, взятый для анализа, мл;

V — объем щелочи, израсходован,ный на титрование суммы кислот в пробе, мл;

Ч вЂ” объем щелочи, израсходованный на титрование серной кислоты в пробе, мл.

Параллельно с определением суммы молочной и уксусной кислот проводят определенные молочной кислоты, для чего электролит объемом 2 мл помещают в делительную воронку и проводят экстракцию, как описано выше. К полученному экстракту добавляют 10 мл 0,1 н. раствора церия-аммония азотнокислого (Ч,(), оставляют на 15 мин для окисления молочной кислоты, а затем избыток раствора соли церия (IY) оттитровывЬют 0,1 н. раствором соли Мора с фенилантраниловой кислотой в качестве индикатора до йзменения цвета раствора от красно-Фиолетового до желтого (Ч2 4 ™) °

Рассчитывают содержание молочной кислоты

У (Vq К -Чу Кд) О, 0045 1000

ЦО ° 0 94-4 i 1 l i 06) Oi 0045 1000

11,25 г/л, где у — содержание молочной кислоты, г/л;

V — объем раствора соли церия (IV), добавленный к пробе, мл;

К вЂ” коэффициент нормальности .( раствора соли церия (IV);

V — объем раствора Мора, израсходованный на титрование избытка соли церия (IV), мл;

Й вЂ” коэффициент нормальности раствора соли Мора;

0,0045 — количество молочной кислоты, соответствующее 1 мл точ-! но 0,1 н. раствора соли церия, г; — объем электролита, взятый для анализа, мл.

Количество уксусной кислоты в электролите равно разности между суммой молочной и уксусной кислот и колй702298

1 чеством молочной кислоты в электролите химического никелирования

Е = (Х - у ) М = (0,3 — 11 25).

М рр с л 9Kc g 0

° 60 = 10,5 г/л, где Š— количество уксусной кислоты, г/л;

М, д — молекулярный вес молочной кислоты; т а б л и ц а 1

Коли чест раст нике серн кисл л ез ат пр ен ис

ы, 99,2

100,1 59,6+1 37

Уксусная 60

О 4 59,5

5 4 60,2

60

98,6

98,0

90,:3 90,53 3,67

О 4 . 59 1

5 4 . 90,8

10 4 91,5

Молочная 92

92

Таблица 2 пре ено акт она мг

-4,5

-4,5

+1,1

+0 9

+6,4

+3,8

-1,1

9,34

8,90

9,43

0,11

0,10

0,12

0,12

0,20

2,05

2,0

2,10

3,0

+4,8

+1 1

9,10

9,00

8,80

0,0

3,10

0,02

-2,2

0,10

0,17

2,95

-3,0

-0,8

-0,8

+2,5

-1,8

+1,2

0i00

18, 00

18,20

4,00

4,10

+1 1

-1,1

-0,3

+0,5

-2,0

0i jl

0 10

17,8

3,90

0,0025, 13,46

13, 57

13,23

0,20

4,10

0i10

0,20

0,0012

0,0023

3,95

4,05

5,50 9,00

5,50 9,00

5,50 9,00

11, 00 9,00

11, 00 9,00

11,0 9,00

11,00 18,0

11,00 18,0

11,00 18,0

13,75 13,5

13,75 13 5 13,75 13,5

О, 0014

О, 0012

О, 0015

О, 0015

0,0025

0,0012

0,0020

0i0013

0,0012 — молекулярный вес уксусной кислоты

В табл. 1 приведены данные по зависимости количества выделяемых кислот от температуры экстракции °

В табл. 2 приведены результаты определения уксусной и молочной кислот (лактат- и ацетат-ионов) .

5,30

5 30

5,56

11,10

11,70

11,00

10,65

10,91

10,91

14 1

13,51

13,92

702298

Составитель Л. Соломенцева

Редактор В, Минасбекова ТехредЛ,Алферова Корректор Е. Лукач

Тираж 1073 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7581/42.

Филиал ппп патент, г. Ужгороп. ул. проектная, 4

7

Настоящий способ позволяет осуществлять текущий контроль содержания солей уксусной и молочной кислот в электролитах химического никелиро-, вания и проводить корректировку их содержания. Это позволяет увеличить 5 срок годности электролитов, улучшить качество покрытий и повысить скоростЬ их нанесения.

Увеличение срока годности электро лита позволит сократить расход дефицитных солей. никеля и других реагентов, улучшение качества покрытий —, повысить коррозионную стойкость изделий, а повышение скорости нанесения покрытий — увеличить производи-, тельность процесса химического никелирования.

Формула изобретения

Способ количественного определения уксусной и молочной кислот при их совместном присутствии в электролитах химического никелирования подкислением анализируемой пробы серной кислотой, отделением кислот с последующим их алкалиметрическим титрованием, отли чающий с я тем, что, с целью повышения точности определения, отделение кислот проводят путем их экстракции трибутилфосфатом при температуре 0-10 С с последующим и параллельным алкалиметрическим и цериметрическим титрованием аликвот экстракта, обработкой оттитрованного щелочью раствора водой, отделением и обработкой хлористым барием водногО слоя и взвешиванием полученного осадка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Губен-Вейль . Методы срганичес» кой химии. М., 1963, с. 496-506 °

2. Лататуев В.И., Бирюков В.Ф.

Труды Алтайского политехнического института. Вый. 2. 1968, с. 142-145 (прототип) .