Способ определения воды в серноазотных кислотных смесях

 

О и И-Е A Í-И! Е

ИЗОБРЕТЕИИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик н»716971 (61) Дополнительное к авт. св ид-ву (22) Заявлено 1201.76 (21} 2311542/23-26 с присоединением заявки Ко

С 01 В 5/00

01 И 33/18 С 01 N 31/16

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 250280 Бюллетень МВ 7 (5З) УД1 546, 112:

:543.71 (088,8) Дата опубликования описания 2502.80 (72) Авторы изобретения

Б.И. Братилов, И.Г. Кауфм-н и Л.М. Кузнецова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ В СЕРНО-АЗОТНЫХ

КИСЛОТНЫХ СМЕСЯХ

Изобретение относится к способам определения влаги в кислотных смесях и может быть применено при анализе воды в серно-азотных кислотных смесях в широком интервале концентраций окислов азота в анализируемой смеси.

Представленные в.литературе методы определения воды в серноаэотных кислотных смесях либо ниэкочувствительны, и не применимы для анализа смесей с малым содержанием воды, либо возможности их применения связаны со сложным аппаратурным оформлением.

В настояшее время наиболее широко применяется метод определения воды 15 по разнице после определения в смеси содержания серной, азотной кислоты и окислов азота. Содержание последних обычно не превышает 0,5Ъ в свежих смесях, но достигает 5-10% в 20 отработанных нитросмесях. Надежность определения воды по разнице невысока, а метод анализа отмечается длительностью и трудоемкостью выполнения, 25

Наиболее обшим прямым методом определения содержания воды является метод Фишера, Однако окислители, восстановители, сильные минеральные кислоты, взаимодействуя с реактивом Фишера, затрудняют или даже делают невозможным определение.

Применительно к анализу серноаэотных кислотных смесей использование классического метода Фишера исключается, так как наблюдается реакция сульфирования, -нитрования и нитрозирования метанола.

Кроме того, концентрированные серно-азотные смеси обладают сильно выраженной окислительной активностью.

При контакте таких смесей с большинством органических соединений происходит их интенсивное окисление, сопровождающееся подчас вспышкой. По этой причине оказываются неприменимыми методы определения с использованием вместо метанола диметилформамида или диоксана (1), а использование в качестве среды чистого пиридина оказывается невозможным, так как нитросмеси образуют неперемешиваемый осадок.

Целью изобретения является разработка способа определения содержания воды в серно-азотных кислотных смесях.

Поставленная цель достигается тем, что для определения воды в серноаэотных кислотных смесях анализируемую пробу растворяют в смеси растворителей, содержащей хлористый метилен и пиридин в соотношении 1:1-20:1 и титруют реактивом Фишера. Количество воды определяют по Формуле:

ЪН О

Т (сУ -тУ )

2 g t 5 где Т вЂ” титр стандартного раствора воды в метаноле, мг/мл;

V — объем стандартного раствора

2 воды в метаноле, пошедший на титрование н рабочем опре- о делении, мл;

V — то же в холостом определе1 . нии; — нанеска анализируемой смеси, Смесь растворителей хлористого ме.тилена с пиридином (20:1-1:1) подвергают кипячению с обратныи,холодильником не менее 24 ч при темпера-.-уре

50 С,затем выдерживают в течение неО дели при комнатной температуре. Вы- 2О павшие кристаллы отбрасынаются.

В данном способе нежелательная активность серно-азотной смеси нейтрализуется путем образования сульфатов и нитратов пиридина, В присутствии трехокиси азота после введения реактива Фишера в результате последовательности реакций трехокись азота носстананлинается н окись азота беэ изменения содержания воды и иода.

В качестве инертных растворителей испытаны циклогексан, дихлорэтан, тетрахлорзтилан, четыреххлористый углерод, петролейный эфир, хлористый метилен. Из них только хлористый метилен не образует трудно перемешинае- 5 мые или вязкие осадки.

Для пронедения анализа сухук колбу для титрования продувают сухим, не содержащим кислорода инертным газом (например, азотом) . В боксе в с,ухой 4() инертной атмосфере в колбу помещают якорек магнитной мешалки и 10 мл смеси хлористого метилена с пиридином.

В колбу, охлажденную до 0-10 С,.нносят при перемешивании навеску нитросмеси. После 3-минутного перемешивания мешалку останавливают и подают в колбу с определенной скоростью (1-1,5 л/мин) поток сухого, не содержащего кислорода азота, включают мешалку и добавляют избыток реактива

Фишера со скоростью 1-2 капли в с, После 3-минутного размешивания прекращают поток газа и избыток реактива титруют стандартным раствором водЫ н.метаноле с амперометрической з5 индикацией точки эквивалентности, Далее совершенно аналогично проводят холостое титрование.

Пример 1. Определение воды в серно-азотной смеси состава: 5О

Ъ Н О = 0,55; Ъ HNO = 10,00; Ъ Н БΠ— 89,45; Ъ И Оз = 0,00, В колбу для титрования помещают якорек магнитной мешалки и 10 мл смеси хлористого метилена с пиридином н соотношении 5:1 ° B боксе с сухой инертной атмосферой (азот) в колбу добавляют при перемешивании навеску нитросмеси, равную 311,6 мг. После

3-минутной выдержки при остановленной мешалке н колбу подают поток сухого азота со скоростью 1-1,5 л/мин и добавляют при перемешинании 2,2 мл реактива Фишера со скоростью 1-2 капли/с, После 3-минутной выдержки избыток реактива оттитровывают стандартным раствором воды в метаноле, Объем стандартного раствора, пошедший на титрование, равен 0,16 мл,.

Затем выполняют холостое определение, которое проводят так же, как и рабочее, но без ннесения навески нитросмеси. объем стандартного раствора, псшецший на титронание в холостом определении, равен 0,84 мл.

Расчет:

В Н О вЂ” 2 1 0 84-0 16) 1РР а 311,6

Пример 2. Определение воды н нитросмеси состава: Ъ Н О = 0,51;

Ъ HNO = 10,68; Ъ Н SO = 82,76;

Ъ N О = 6,05; проводят аналогично примеру 1.

Количество определенной воды составляет 0,51%, Пример 3. Определение воды н нитросмеси состава: -- Н О = 6,70; - HNO, = 7,71: НгSO, — — 80,87 a 1,0з = — 4,72 проводят аналогично приме1.

Количество определенной воды составляет 6,71Ъ, Н р и м е р 4, Определение воды в серно-азотной смеси состава:

В Н О = 10,70; Ъ HNOз = 0,004;

% Н БО = 87,30; Ъ И О = 2,00 проводят аналогично примеру 1, Количество определенной воды составляет 10,6Ъ.

Пример 5. Определение воды в серно-азотной кислотной смеси состава: Ъ Н О = 3,62; Ъ НИО = 11,38;

Ъ HgSO„= 81, 43 > В NgOq = 3, 57.

Количество определенной воды составляет 3,583.

Эксперименты по определению воды в серно-азотных, кислотных смесях как по Фишеру, так и с использованием известных вариантов метода показали, что результат всегда завышен при низкой воспроизводимости определения, Эти отрицательные эффекты усиливаются с ростом нитрующей активности смесей.

Предлагаемый метод обеспечивает не только саму воэможность определения воды в смесях серной и азотной кислот, но и обладает удовлетворительной точностью.

Вторым положительным моментом предлагаемого метода является возможность определения воды в смесях серной и азотной кислот s присутствии трехоки716971

Формула изобретения

Составитель Л. Кузнецова

Техред М» Келемеш, Корректор В. Бутяга

Заказ 9741/24 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Редактор Н Хайтовская си азота. Последняя всегда присутствует в таких смесях, накапливаясь в процессе их технологического применения, Способ определения воды в серноазотных кислотных смесях, состояший в том, что анализируемую пробу растворяют в смеси растворителей,содержащей хлористый метилен и пиридин в соотношении 1-20:1, и титруют реактивом Фишера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. В.А, Климова. Основные микрометоды анализа органических соеди-, нений . М., 1975, с, 170-200.