Способ определения галогенов

 

ОПИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (п17945

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.02.78 (21) 2586327/23-26 (51) М. Кл.с

G 01N 31/16

С 01В 7/00 с присоединением заявки М (23) Приор|пот (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81

Государственный комитет (53) УДР 543.24:546. .12 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

T. Л. Толстых и H. H. Михайлова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЛОГЕНОВ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу количественного определения галогенов, который может быть использован для определения содержания галогенов в чистых и в технических реактивах, в их растворах, в воде, в органических растворителях, не смешивающихся с водой, и в смеси с галогенсодержащими органическими соединениями.

Известные способы определения галогенов заключаются в восстановлении их йодистым калием или сульфитом натрия с последующим титрованием выделившегося йода тносульфатом натрия (1).

Недостатками этих способов являются or- !5 раничение использования их только для растворов, смешивающихся с водой, мешающее действие галогенидов и окислителей, а также многостадийность процесса восстановления сульфитом натрия. 20

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ количественного определения свободных галогенов путем восстановления их сернистой кислотой до галогенидов с последующим титрованием последних растворами азотнокислого серебра или ртути до появления мути (21.

Недостатками этого способа являются возможность использовать его только для 3р растворов, смешивающихся с водой (восстановление производится водным раствором с добавкой концентрированной минеральной кислоты) и многостадийность процесса восстановления (галоген восстанавливают сернистой кислотой, избыток ее снимают перекисью водорода, избыток перекиси разрушают кипячением анализируемого раствора) .

Целью изобретения является разработка способа, позволяющего определять содер жание галогенов (бром, хлор, йод) в среде органических растворителей, не смешивающихся с водой, в присутствии галогенсодержащих органических соединений и примесей галогенидов, а также дифференциально определять содержание двух галогенов в смеси, т. е. упрощение метода и повышения избирательности определения.

Поставленная цель достигается путем восстановления хлора, йода, брома изопропиловым спиртом в присутствии инертного растворителя (вода, бензол, гексан и др.).

Прп этом галогены количественно превращаются в соответствующие галоидводородные кислоты, которые определяются алкалиметрическим методом — титрованием раствором щелочи.

В известных условиях восстановление галогенов счльфитом натрия или йодистым

794510 пошедшее на

Э ° а V< 100

3 калием продукта восстановления представляют собой галогениды калия или натрия, которые определяют только методом осаждения. В предложенных условиях восстановления галогенов изопропиловым спиртом продуктами восстановления являются сильные галоидводородные кислоты, которые определяют титрованием их щелочью.

Из ряда низших спиртов для восстановления галогенов выбран изопропанол.

Этиловый, н-пропиловый, и-, втор- и третбутиловый спирты тоже восстанавливают бром, но продолжительность реакции составляет 16 — 20 ч, в то время как изопропанолом восстановление брома, йода и даже хлора заканчивается за 30 мин.

Известно, что взаимодействие вторичных спиртов с галогенами проходит очень бурно, со взрывом.

Данная реакция замедлена путем введения инертного растворителя (бензол, гексан, четыреххлористый углерод, вода и др.), который снижает концентрацию реагирующих веществ и отбирает на себя тепло, выделяющееся в процессе реакции, тем самым предотвращая взрыв, а следовательно, и потери галогенов и образующихся из них кислот.

Равномерное, спокойное прохождение окислительно-восстановительного взаимодействия изопропанола с галогенами в присутствии инертного растворителя обеспечивает стехиометрическое превращение галогенов в галоидводородные кислоты, т. е. создает условия количественного определения галогенов.

Конец восстановления свободного брома или хлора виден по обесцвечиванию оранжевой или желто-зеленой окраски анализируемых растворов; восстановление йода не сопровождается изменением цвета, поэтому для полноты его восстановления дается выдержка 20 — 30 мин, титрование осуществляют водным раствором щелочи. Точку эквивалентности определяют либо визуально с фенолфталеином при титровании неокрашенных растворов, либо потенциометрически со стеклянным и хлорсеребряным электродами при титровании смеси галогенов или окрашенных растворов.

В качестве среды для титрования применяют изопропиловый спирт, а для растворов галогенов в растворителях, смешивающихся с Водои, воду.

Содержание галогена рассчитывают известным методом, % где Э вЂ” количество галогена, соответствующее 1 мл точно 0,1 н. раствора ще-. лочи, г;

65 а — количество щелочи, титрование, мл;

V>, V> — соответственно разбавление и аликватная часть, мл;

Н вЂ” навеска галогена (расхождение в результатах параллельных определений +-0,1%), г.

Пример 1. В мерную колбу вместимо стью 50 мл помещают 10 мл бензола, вносят 0,15 мл брома и взвешивают с точностью 0,0002 г (0,5562 г). Затем медленно по стенке прибавляют изопропиловый спирт до метки. Содержимое колбы перемешивают и оставляют на 20 мин до полного обесцвечивания брома (раствор А). После этого

10 мл раствора 1 переносят в колбу для титрования, прибавляют 30 мл изопропилового спирта, 3 — 4 капли фенолфталеина и титруют 0,1 н. водным раствором едкого натра (а = 13,80 мл) .

Содержание брома 99,13%.

Пример 2. В мерную колбу вместимостью 50 мл помещают 10 мл бензола, вносят 0,15 мл брома (H> 0,5525 г), трибромфенол (Н 0,4852 г) и взвешивают с точностью 0,0002 г. После этого медленно по стенке прибавляют изопропиловый спирт до метки. Раствор перемешивают и оставляют на 20 мин (раствор А). 10 мл раствора А переносят в стаканчик для титрования, прибавляют 30 мл изопропилового спирта и титруют 0,1 н. водным раствором едкого натра на потенциометре со стеклянным и каломельным электродами. Показания прибора отмечают после прибавления каждых

0,5 мл 0,1 н. раствора едкого натра. Объем

0,1 и. раствора едкого натра, пошедший на титрование, в эквивалентной точке рассчитывают методом второй производной. Первая точка эквивалентности соответствует нейтрализации броса (а 13,8213 мл), вторая — трибромфенола (а 2,9275 мл).

Содержание брома (Э 0,007991) составляет 53,22%.

Содержание трибромфенола (Э 0,0331) составляет 46,69%.

Пример 3. В мерную колбу вместимостью 50 мл помещают 10 мл бензола и вносят взятую с точностью 0,0002 r навеску йода (Н 0,5416 г) . После полного растворения йода медленно по стенке прибавляют изопропиловый спирт до метки. Содержимое колбы перемешивают и оставляют на

30 мин (раствор А). После этого 10 мл раствора А переносят в стаканчик для титрования, прибавляют 30 мл изопропилового спирта и титруют 0,1 н. водным раствором едкого натра на потенциометре со стеклянным и каломельным электродами. Показания прибора отмечают после прибавления каждых 0,5 мл 0,1 н. раствора едкого натра. Объем 0,1 н. раствора едкого натра, пошедший на титрование, в эквивалентной точке рассчитывают методом второй производной (а 8,49 мл) .

794510

Формула изобретения

Составитель А. Жаворонкова

Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова

Редактор П. Горькова

Заказ 205/19 Изд. № 14б Тираж 915 Подписнос

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Содержание йода (Э 0,01269) равно

99 46%, 1. Способ определения галогенов путем их восстановления с последующим титрованием полученных продуктов восстановления, отличающийся тем, что, с целью упрощения метода и повышения избирательности определения галогенов в присутствии галоидсодержащих органических соединений, в качестве восстановителя используют изопропиловый спирт и процесс ведут в присутствии инертного растворителя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продукты восстановления титруют

5 раствором щелочи.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Кольтгоф И. М., Стенгер В. А. Объем10 ный анализ, т. 3, Госхимиздат, М., 1952.

2. Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений, т. 2, Химия, М., 1969, с, 1109 — 1112 (прототип) .