Способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы

 

. Ъ

ЧНФ И3.-.....: . .1 .4ЖЖФ

Жаблйв:. МЬ "МЬА

Союз Советских

Социалистических

Республик

И Е

" 728О80

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140477 (21) 2462273/23-04

РЦ К 2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 N 31/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150480. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 150480 (53) УДК 54 3. 847 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И.РЫчкова и В.П.Маклакова

Уральский филиал Всесоюзного ордена Трудового Красного

Знамени теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э.Дзержинского (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ФОСФОРОРГАНИЧЕС КИХ

СОЕДИНЕНИИ, СОДЕРЖАЩИХ ФОСФОНОВЫЕ

ГРУППЫ

10..Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к способам минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фос- 5 фоновые группы, для последующего количественного определения этих соединений в виде ортофосфатов в водных растворах.

Известен способ минералиэации фосфорорганических соединений, основанный на обработке анализируемОго вещества концентрированными кислотами в присутствии окислителей. При этом в сухую колбу Къельдаля помещают с помощью трубки для взвешивания навеску исследуемого вещества 3-5 мг, прибавляют 0,5 мл концентрированной серной кислоты, 4-5 капель концентрированной азотной кислоты и нагревают до появления паров серного ангидрида. Прибавление азотной кислоты и нагревание до появления паров серного ангидрида повторяют еще два раза. Если раствор после охлаждения 25 остается окрашенным, в него вносят

4-5 капель пергидроля и снова нагревают до выделения паров SO>, эту операцию повторяют до полного обесцвечиввния жидкости (1). 30

ИэвестнЫй способ можно применять только для анализа веществ в сухом виде, что ограничивает чувствительность способа, так как в этом случае навеска вещества составляет 1-3 мг, способ трудоемок из-за многократноГо пбвторения операций для достижения полноты разложения, а применение концентрированных кислот (серной и азотной) и выделение серного ангидрида в процессе разложения создает опасные и вредные условия работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, заключающийся в окислении анализируемой пробы смесью озона с воздухом или кислородом при нагревании до 85-95оС в щелочной среде (2).

Недостатком способа является длительность применения специальных установок для получения смесей озона с кислородом (или воздухом), приборов для измерения расхода смеси, температуры, специальной установки для осуществления минералиэации). Перечисленные недостатки затрудняют

28080

7 использование этого способа для аналитического RoHTpoJIH за содержанием фосфорорганических соединений в водных растворах, например в охлаждающих водах тепловых электростанций, в сбросных водах riîñëá"ойисткй сточных вод от этих соединений.

Целью изобретения является упро щение способа и сокращение времени. минерализации.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом минерализации .фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы путем окисления анализируемой пробы раствором перекиси водорода концентрации 0,03.

0;09 М при нагревании и веДения про цесса в присутствии раствора сернокислой меди (II ) концентрации

1,56 ° 10 -15,6 10 М и при рН сре.ды 8-12.

Отличительным признаком способа являются использование в качестве окислителя раствора перекиси водорода концентрации 0,03-0,09 М и прове дение процесса в присутствии раство ра сернокислой меди (() концентрации 1,56 10 -15,6 ° 10 М и при рН среды 8-12;—

В приводимых примерах минерализации фосфорорганических соединений с целью количественного определения их в водных растворах в качестве объекта анализа использованы растворы, содержащие различные фосфоновые кислоты, являющиеся типичными представителями фосфорорганических соеди. нений (соединений, в которых фосфор непосредственно связан с углеродом), Й р и м е р l (нижний предел концентрации вводимых реагентов) ° .

Перекись водорода 0,03 М, сернокислая медь 1,56 10 М„ рН 8,0.

Аликвотную часть анализируемой воды, содержащую 0,01-15 мг фосфорорганических соединений, помещают""в термостойкий стакан емкостью

100 мл, нейтрализуют по. универсальной индикаторной бумаге, прибавляют

0,5 мл 1,56 10" М раствора сЕрнокис лой меди (g )), 0,5 мл 3 М раствора перекиси водорода, 0,1 М раствором

ИаОН доводят рН сМеси- до 8, разбавляют дистиллированной водой до

50 мл и кипятят 15-20 мин.

После охлаждения раствор переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, доводят дистиллированной водой до метки-и используют для анализа на содержание ионов РО С этой целью аликвотную часть полученного раствора, содержащую не более 40 мкг РО,1, помещают. в мерную колбу емкостью

50 мл, прибавляют 5 мл серной кислоты (180 820) и 2 мл раствора молибденовокислого аммония концентрации, 50 r/ë, смесь перемешивают, доливают дистиллированной водой до 40-50 мл, вновь тщательно перемешивают. Спустя

2 мин вводят 10-15 капель раствора хлористого олова концентрации

10 г/л и перемешивают. Затем доводят до метки дистиллированной водой, вновь перемешивают и через 5 мин производят измерение оптической плотности окрашенного в синий цвет раствора на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром (длина волны

650 нм) в кювете толщиной поглощающего слоя 50 мм относительно холостой пробы (дистиллированная вода, к которой прибавлены все реактивы в той же последовательности) .

Содержание фосфорорганических со15. эедйнений в пробе в пересчете на

РО4 находят по калибровочному графику °

Для построения калибровочного графика приготовляют стандартные раст- ° воры КН-РО,, содержащие 1-40 мкг РО

20 приливают в каждый раствор по 5 мл раствора серной кислоты, разбавляют до 40-45 мл дистиллированной водой.

Затем обрабатывают эти растворы молибдатом аммония и хлористым оловом, как анализируемый раствор, и измеряют светопоглощение.

Пример 2 (промежуточный предел концентрации вводимых реагентов) .

Перекись водорода 0,06 М, сернокислая медь 3,12 ° 10 М, рН 10.

Аликвотную часть анализируемой воды, содержащую 0,01-15 мг фосфорорганических соединений, помещают в

35 термостойкий стакан emocTbE 100 нейтрализуют по универсальной ин дикаторной бумаге, прибавляют 1,0 мл

1,56 10 4 М раствора сернокислой меДи (5 ), 1 0 мл "3 М раствора перекиси водорода, 0,1 М раствором NaOH

® доводят рН смеси до 10, разбавляют дистиллированной водой до 50 мл и кипятят 15-20 мин. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, доводят дистиллиро45 ванной водой до метки и используют для, анализа на содержание ионов

РО+ по методике, описанной в примере 1.

Пример 3 (верхний предел щ концентраций вводимых реагентов).

Перекись водорода 0,09 М, сернокислая медь 1,56 ° 10 М, рН 12.

Аликвотную часть анализируемой воды, содержащую 0,01-15 мг фосфороргакических соединений, помещают в термостойкий стакан емкостью 100 мл, нейтрализуют по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют 5 мл

1,56 10 4М раствора сернокислой меди (7 ), 1 5 мл 3 М раствора перекиси

4Î водорода, 0,1 М раствором NaOH доводят рИ смеси до 12, разбавляют дистиллировайной водой до 50 мл и кипятят 15-20 мин. После охлаждения раст-вор переносят в мерную колбу емкос-.

Я тью 50 мл, доводят дистиллированной

728080 водой до метки и используют полученный раствор для анаЛиза на содержание ионов РО по методике, описанной в примере 1.

Результаты минерализации фосфорорганических соединений, содержащихфосфоновые группы, приведены в таблице..

Оксиэтилдендифосфоновая кислота

100

98,7 20

18

15,2

2 . 14,5 15

3, 15,0 20

1 2 1,1 18

0,01

0,01

0i01 2 0,01 15

O,О1 З 0,01 15

Нитрилтриметилфосфоновая кислота

1,5 2 1,44 20

0,94 18

001 2 О 01 15 ,Аминобензилидендифосфоновая кислота

14,9 20

2 1,1 17

0 iOl 2 OiDl 15

Аминометандифосфоновая кислота 2 15, О.", 20

0,9

0,01

Oi01

Для определения количества образовавшихся в результате минерализации ионов РО "использовали известнув методику, основанную на реакции восстансвления фосформолибденовой гетерополикислоты хлористым оловом.

Как видно из приведенного, пред- M ся 5-8 ч. Таким образом, предлагаелагаемый способ минерализации явля- . мый способ минерализации позволяет ется высокоэффективным при значи- сократить продолжительность процесса тельно меньшей затрате времени по в 15-20 раз. Техника выполнения просравнению с известным. цесса минерализации отличается просТак, на минерализацию 15 мг фос- щ тотой, так как не требует специальфорорганических соединений, содержа- ной аппаратуры, устройств и приборов щих фосфоновые группы, по предлагае-. для получения, приготовления и домому способу требуется 15-20 мин, а зирования окислителя. по известному способу минерализация Предлагаемый способ может быть

14-16 мг аналогичных соединений длит- осуществлен в любой лаборатории.

7 28080

Формула изобретения

Составитель Л.Соломенцева

Техред М.Келемещ Корректор М.Демчик

Редактор F..Äoðèíà

Заказ 1129/45 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Пат .ит, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, путем окисления анализируемой пробы окислителем при нагревании в щелочной, среде, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощений способа и сокращения времени минералиэации, в качестве окислителя используют раствор перекиси водорода концентрации 0,030,09 M и процесс ведут в присутствии раствора сернокислой меди (Й ) концентрации 1,56 10 — 15,6 10 М и при рН 8-12.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Губен-Вейль. Методы органической химии. Методы анализа. М., Госхимиэдат, 1963, с. 201-203.

2. Авторское свидетельство СССР

9255634, кл. G 01 N 31/00, опублик.

1968 (прототип) .