Способ количественного определения таллового масла в черном щелоке
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
G 01 N 5/04 с присоединением заявки .%
Государственный комитет (23) Приоритет
СССР до делам изобретений к открытий
Опубликовано 23.07.80. Бюллетень .% 27
Дата опубликования описания 23.07.80 (53 ) УД К 543 546 (088.8) (72) Авторы изобретения
Т. П. Табачкова и Н. М. Бородина (71) Заявитель (S4) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАЛЛОВОГО МАСЛА
В ЧЕРНОМ ЩЕЛОКЕ
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения таллового масла в черном щелоке.
Известен. способ количественного определения таллового масла в черном щелоке путем обра5 ботки анализируемой пробы толуолом с последующим определением таллового масла весовым методом (1).
Недостатком способа является низкая точность и длительность определения.
Наиболее близкий к предлагаемому способу количественного определения таллового масла в черном щелоке заключается в растворении анализируемой пробы в присутствии соляной кислоты в спиртовом (ацетоновом) растворе с последующей экстракцией таллового масла петролейным эфиром и определением его весовым методом (21.
Недостатком способа является его невысокая точность — относительная ошибка определения 20% и длительность определения 7-8 ч.
Цель изобретения — повышение точности и сокращение времени определения. г
Указанная цель достигается способом количественного определения таллового масла в черном щелоке путем растворения анализируемой пробы в присутствии минеральной кислоты предпочтительно в ацетоне, или диоксане, или изопропиловом или этиловом спирте с посдеДующей экстракцией таллового масла четыреххлористым углеродом и последовательной обработкой полученного экстракта водой и смесью спирта и воды,- взятых в объемном соотношении 1:1,5 — 2.
Отличительным признаком способа является предпочтительное использование в качестве полярного органического растворителя ацетона, или диоксана, или изопропилового, или этилового спирта, проведение экстракции четыреххлористым утлеродом и последуннцая последовательная обработка полученного экстракта водой и смесью спирта и воды, взятых в объемном соотношении 1:1,5 — 2.
Способ иллюстрируется примерами.
Пример 1. 20 г черного цгелока подкисляют 20 мл 30%-нои Н $0„, перемешивают и приливают 100 мл ацетона для растворения
50336 4
3 7 выпавшего осадка. Водно-ацетоновый раствор черного щелока переливают в делительную воронку, добавляют 200 мл ССЕ4, предварительно ополаскивая колбу, в которой растворяли осадок, и экстрагируют в течение 2 мин. После расслаивания нижний слой отделяют и переносят в другую делительную воронку, а к верхнему снова приливают 100 мл ацетона и 200 мл CCPq, перед добавлением которого содержимое делительной воронки перемешивают, растворяя осадок, и производят повторное взбалтывание опять в течение 2 мин.
Нижний слой от этой экстракции объединяют с первым. Объединенные нижние слои промывают дистиллированной водой не менее 5 раз.
Объем воды каждой промывки 300 мл. Промытый водой нижний слой фильтруют в коническую колбу и отгоняют ССЕд. После отгона растворителя остаток в колбе растворяют в
1 мл этилового спирта, затем добавляют
20 мл CCF4 и содержимое колбы переносят в делительную воронку. Добавляют еще 30 мл
ССР4, предварительно ополаскивая колбу, в которой растворяли остаток после отгона растворителя. К полученному раствору в делительной воронке прибавляют 4 мл воды и взбалтывают. Нижний органический слой отделяют и снова отрабатывают 5 мл этилового спирта, разбавленным водой (1:4) до прекращения вьщеления осадка на границе фаз, Затем. нижний слой промывают спиртом, разбавленным водой в отношении 1:2, до бесцветной водно-спиртовой вытяжки (объем последней каждый раз 100 мл).
Для быстрого расслаивания добавляют по
1 — 2 r хлористого натрия. После промывки разбавленным спиртом нижний слой промывают
100 мл воды и фильтруют во взвешенную коническую колбу. Растворитель отгоняют, а остаток в колбе сушат воздухом (5 — 10-кратным количеством) при помощи резиновой груши и после охлаждения до комнатной температуры взвешивают на аналитических весах, Расчет массовой доли таллового масла в черном щелоке может быть произведен по известным формулам
М i 00 М.100.01
Х= — unuXС G где Х вЂ” массовая доля масла, вьщеленного из черного щелока, % или мг/л;
М вЂ” масса выделенного таллового масла из черного щелока, r;
G — масса черного щелока, взятая для анализа, r;
d — плотность черного щелока, г/см . з
Пример 2. 20 г черного щелока подкисляют 20 мл 30%-ной НСЕ, перемешивают и приливают 10Ь мл диоксана для растворения
55 выпавшего осадка. Водно-диоксановый раствор черного щелока переливают в делительную воронку, добавляют 200 мл CCQ, предварительно ополаскивая колбу, в которой растворяли осадок, и экстрагируют в течение 2 мин.
После расслаивания нижний слой отделяют и переносят в другую делительную воронку.
К верхнему водному слою снова приливают
100 мл диоксана и 200 мл ССР4. Перед добавлением последнего содержимое делительной воронки перемешивают, растворяя осадок, и . производят повторное взбалтывание опять в течение 2 мин. Нижний слой от этой экстракпни объединяют с первым и далее поступают так, как в примере 1. Продолжительность анализа .2 ч.
Пример 3. 20 г черного щелока подкисляют 20 мл 30%-ной НМОз, перемешивают и приливают 100 мл изопропилового (или этилового) спирта для растворения выпавшего осадка. Водно-спиртовый раствор черного щелока переливают в делительную воронку, добавляют 200 мл ССЯ„предварительно ополаскивая колбу, в которой растворяли осадок, и экстрагируют в течение 2 мин, После расслаивания нижний слой отделяют и переносят в другую делительную воронку, а к верхнему ,снова приливают 50 мл изопропилового (этилового) спирта и 150 мл ССР4. Перед добавлением последнего содержимое делительной воронки перемешивают и производят повторное взбалтывание опять в течение 2 мин. Нижний слой от этой экстракции объединяют с первым, а к верхнему слою вновь приливают 50 мл изопропилового (этилового) спирта и 100 мл
CCQ и в третий раз экстрагируют 2 мин.
Нижний слой отделяют и присоединяют к экстрактам после первого и второго взбалтывания и далее проводят определение, как в примере 1.
Обработка экстракта спиртом, разбавленным водой в отношении 1:3 и 1:4, не обеспечивает необходимой точности анализа, так как не все продукты деструкции лигнина, имеющие фенольный характер, переходят в спиртовую вытяжку. Соотношение спирта и воды 1:1,5 — и
1:2 оказывается наилучшим.
После обработки экстракта таллового масла, выделенного из черного щелока, водой и водноспиртовым раствором в УФ-области не наблюдается максимума при длине волны 275 — 278 нм, характерного для лигнина, и методом тонкослойной хроматографии в выделенном экстракте не обнаруживаются соединения, имеющие фенольный характер. . Результаты определения таллового масла по предлагаемому способу в образцах черного щелока производственных проб приведены в табл. 1.
750336
Таблица !
Образцы черного щелока
Из варочного отделения
Уплотненный до отстаивания
Поступающий на выпарку
Идущий на сжиганиеИз варочного отделения
Полуупаренный
0,28+0 04
0,49ФО 04
Из варочного отделения
0,26+0,04
0,33+а,04
Уходящий с мылоотделителя
То же
Доверительные интервалы рассчитаны для трех параллельных определений с надежностью ot = 0,95.
Для оценки точности предлагаемого метода сделаны добавки заданного количества таллового масла в черный щелок. Результаты приведены в табл. 2.
Таблица 2
Относительная ошибка онредел ения,%
Найдено таллового масла в черном щелоке, %
0,045
8,2
0,004
0,049
0,097
0,008
0,105
0,096
2,0
0,098
0,006
0,111
0,095
5,9
0,606
0,096
0,102
0,5
0,00!
0,195
0,196
2,1
О,! 89
0,193
0,007
0,205
0,198
0,003
1,0
0,289
0,286
О 005
1,7
0,288
0,293
5,0
О 015
0,280
0,295
О 298
Порода перерабатываемой древесины
Лиственная (Котласский ЦБК)
То же
Хвойная (Соломбальский ЦБК)
То же
Смесь лиственной и хвойной в со.отношении 1:1 . (Сыктывкарский ЛПК) Добавление таллового масла в черный щелок, %
Массовая доля wutosoro масла в черном щелоке, %
0,16 0,04
0,33+0 04
0,24+0,04
0,24 0 04
750336
Из данных табл. 2 следует, что относительная ошибка определения заданных количеств таллового масла не превышает 8,5%: Ко. эффициент вариации метода 7,8%. Продолжительность предлагаемого метода 2—
2,5 ч, В табл. 3 приведены результаты определения окисленных веществ в черном щелоке.
Таблица 3
Добавлено окисленных веществ в черный щелок, %
0,100 100
О 0,153 100
0,003 0,195 98,5
0 0,230 100
0,016 0,347 95,6
0,006 0,394 98,5
0,012 0,438 97,3
0,100
0,100
0,153
1,3
0,155
0,002
4,5
0,198
0,207
0,009
1,7
0,230
0,226
0,004
0,8
0,363
0,360
0,003
2,5
0,400
0,410
0,010
2,9
0,450
0,437
0,013
Таблица 4
Массовая доля талСоотношение спирта и воды
Полнота извлечения таллового масла, %
Степень чистоты лового масла, выделенного из черного щелока, % вьщеленного продукта из черного щелока
0,18
81,8
Отсутствие примесей
То же
1:1,5
0,22
100
0,22
1:2
1:3
0,28
Наличие примесей
127
1:4
0,28
То же
127 хвойных пород и смесь лиственных и хвойных пород.
Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными возможность полного вьщеления таллового масла из
Предлагаемый метод количественного определения таллового масла в черном щелоке может быть использован для производственного контроля на сульфатцеллюлозных производствах, перерабатывающих древесину лиственных, В табл. 4 приведены результаты, полученные .>о вьщеленного из черного щелока, водно-спиртопосле обработки экстракта таллового масла, вой смесью (граничные и оптимальные значения).
9 750336 черного щелока и повышение точности анализа, что имеет важное значение для контроля степени извлечения таллового масла и обеспечения нормального режима, работы выпарных станций, при этом время анализа сокращается в 3 — 3,5 раза.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Худовеков В. Д. и Карцева М. В. Определение содержания сульфатного мыла в черном щелоке — "Бумажная промышленность", 1952, 11 й"- 10, с. 15 — 17. 2.W.SaRteman and К.А.КиРМет.
Estimation от Tace air in 5ийрЬаte BLack а мог.-"Тарр ", 1959 т. 42, М 11, 873-874 (прототип).
Составитель Л. Соломенцева
Техред И. Асталош Корректор Ю. Макаренко
Редактор А. Маковская
Заказ 4458/16
Тираж 1019 Подписное
IIHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
1. Способ количественного определения таллового масла в черном щелоке путем раст-. ворения анализируемой пробы в присутствии минеральной кислоты в полярном органическом растворителе с последующей экстракцией таллового масла и определением его весовым методом,. о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения, экстракцию ведут четыреххлористым углеродом с цоследующей последовательной
10 обработкой полученного экстракта, водой и смесью спирта и воды, взятых в объемном соотношении 1:1,5 — 2.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве полярного органического растворителя используют ацетон, или диоксан, или изопропиловый или этиловый спирт.
