Способ определения ароматических сульфокислот

 

1 (72) Авторы изобретения

В.В.Кузнецов и М.С.Ляуфер

Московский ордена Ленина и ордена Трудово

Знамени химико-технологический институт им. Д,И.Менделеева

Красного

L ã (71) Заявнтель

54 СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ

СУЛЬФОКИСЛОТ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения ароматических сульфокислот, и может быть использовано в практике заводских, цеховых, научноисследовательских, межотраслевых и проблемных лабораторий таких отраслей промышленности, как синтез промежу" точных продуктов и красителей, химических реактивов, фармацевтических препаратов, поверхностно-активных веществ.

Известен способ определения нафталин-2-сульфокислоты путем спектрофо" тометрического титрования в водно-. органическом растворителе (303-ном ацетоне) солью бария в присутствии индикатора - нитхромазо и ацетатного буферного раствора с рН 5,2. Способ позволяет определять 0,2- 10 нафталин-2-сульфокислоты в присутствии нафталин-1- сульфокислоты (до 20 мг) а также в присутствии сульфат-иона

2 при содержании до 0, 15 мг при пересчете на Й à S О (1 °

Недостаток способа - невозможность определения содержания нафталин-1-сульфокислоты, а также использова5 ние соли бария, образу цей сульфат бария, выпадающий в осадок на стенки кюветы, используемой для спектрофотоиетрических измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения ароматических сульфокислот, в частности антрахинон-1 и антрахинон-2-сульфокис-.. лот путем их индикаторного спектрофотометрического титрования в водно-1.

1j ацетоновой среде раствором хлорида бария в присутствии бис-азозамещенных хромотроповой кислоты (нитхромазо) и ацетатного буферного раствора.

Способ основан на образовании устойчивых в этих условиях малодиссоциирующих растворимых ассоциатов ионов бария и арилсульфонат-анионов.<

При приливании титранта к анализируе924566 мому Раствору, содержащему антрахинонсульфонат, индикатор - бис-азозамешенное хромотрояовой кислоты, например нитхромазо, и буфер, в области до точки эквивалентности ионы бария взаимодействуют с антрахинонсульфонатами с образованием бесцветного ассоциата, агрегации частиц которого приводит к увеличению светопоглощения раствора. После 10 того, как весь имеющийся в растворе антрахинонсульфонат будет оттитрован

{в области после точки эквивалентности), добавляемые ионы бария дают цветную фотометрическую реакцию с ин- $$ дикатором, и характер изменения светопоглощения титруемого раствора изменяется, Ilo излому на кривой титрования, построенной на координатах: светопоглощение - объем добавленного титранта, находят. точку эквивалентнос- ти и расход титранта (2), Недостатки данного способа определения сульфокислот заключаются в невозможности определения сульфокислот в присутствии больших количеств сульфатов; в невозможности анализа смесей изомерных сульфокислот в присутствии сульфатов, в низкой точности определения сульфокислот в смесях с сульфатами вследствие неизбежного накопления ошибок, в непригодности способа к определению дисуль- фокислот и к анализу их смесей в воз1 никновении систематической ошиб3$ ки при приготовлении первичного стан-. дарта из подверженного выветриванию кристаллогидрата ВаС1 2Н О; в помут» нении станок кюветы при длительной работе за счет образования малорастворимых солей (сульфонатов и сульфата бария) и в снижении за счет этого чувствительности и точности определения.

Цель изобретения — повышение изби4$ рательности и точности способа.

Поставленная цель достигается способом определения ароматических сульфокислот путем спектрофотометрического индикаторного титрования в водно-органическом растворителе 0,1$0

1,0 моль/л раствором соли калия, в присутствии бис-азозамещенных хромотроповой кислоты и ацетатного буферного раствора.

Отличным признаком способа является использование в качестве соли металла 0,1-1,0 моль/л раствора соли калия.

Способ основан на образовании малодиссоциирующего внешнесферного комплекса ионов калия с арилсульфонат-анионом. Мольное соотношение

К:Аг50 =1;1, считая на каждую титруемую сульфогруппу. При приливании титранта к анализируемому водноорганическому раствору, содержащему ароматическую сульфокислоту, индикатор и буфер, в области до точки эк" вивалентности происходит образование внешнесферного комплекса ионов калия и арилсульфонат-иона. Образовавшиеся чолекулы внешнесферного комплекса

;руппируются в более крупные агрегаты то сопровождается уменьшением светологлощения раствора. После оттитровывания всего имевшегося в растворе сульфоната (в области после точки эквивалентности) описанные выше процессы не происходят, так как образуется только комплекс ионов калия с индикатором. Этот комплекс при оптимальной длине волны, составляющей 630 нм, поглощает меньше, чем свободный индикатор. Поэтому ха рактер изменения светопоглощения титруемого раствора после точки эквивалентности становится другим,а на кривой титрования получается излом, соответствующий всем оттитрованным сульфогруппам арилсульфоната, т. е. точке эквивалентности. Если в растворе имеется бинарная смесь изомерных арилсульфонатов, получается кривая титрования с двумя изломами, соответствующими поочередно оттитровываемым сульфонатам вне зависимости от присутствия сульфатов в аналйзируемом растворе, Наличие иных, кроме сульфогрупп, заместителей в ароматическом ядре практически не влияет на результаты определений.

Способ осуществляется следующим образом, Пример 1. Определение бензолсульфокислоты.

В кювету для титрования объемом

17 мл с толщиной поглощаемого слоя

30 мм (от. фотоэлектрокалориметра) переносят 5 мл раствора, содержащего

1,54 мг бензолсульфокислоты, приливают 0,15 мл 0,13-ного раствора бис-2,7- (4-митро-2-сульфо-1-азобензол)—

-хромотроповой кислоты (индикатор нитхромазо), 2 мл ацетатного буферно го раствора с РН 4, 7,5 мл органического растворителя и титруют ча спек5 924566 трофотометре СФД-2 (Сф-4, Сф-4А, Сф-16) без кюветы сравнения О,lмоль/л раствором нитрата калия при длине волны 630 нм, подавая титрант прецизионной поршневой микробюреткой. В

Таблица 1

Найдено мг бензолсульфокислоты, . х; (x;- х) г х х - х

0,006 0,36 10

0,006 0,36 10

0,024 5,7 10-4

0,004 0,16 10 "

0,016 2,56 10

1,53

1,53

2, 285" 10 О, 00 l

1,524

1,50

1 52

1,54

9,14 10

В табл. 2 приведены сравнительные данные по избирательности и точносТаблица 2

Предлагаемый способ

Известный способ

Сульфокислота

Определяемое количество,мг

Определяемое количество,мг

Антрахинон- 1-сульфокислота

0,05

0,02

5,00

3,20

0,03

5,00

0,04

Смесь: антрахинон- 1-сульфокислоты и антрахинон-2-сульфокислоты

0,03

5,00

0,06

0,15

0,01

5,00

0,08

0,15

Антрахинон-2-сульфокислота 7,24 качестве органического растворите-. ля используют ацетон.

В табл. 1 представлены результать

5 параллельных определений. ти предлагаемого способа и известного.

В табл. 3 приведен состав и концентрации анализированных аромати924566 8 ческих сульфокислот,состав индикаторов, солей калия и органических растворителей.

Таблица 3

Количест

Индикатор

Название

Содер жан ие

Б 01, мг во, мг

Нитробензол-2-сульфокислота

0,2 и-пропан нитхро- 0,02 мазо

Нафталин-1- сул ьфокислота

К S 0 0,5 ацетон нитхро- 0,.02 мазо 2-нафтол-3,6-дисульфокислота

KHO 0 1 ь

0,02

Смесь: а) 1-нафтол-4-сульфокислота а)5 б) 1-нафтол-5-сульфокислота

20 КС1, 1,0

0,02 б)5

Антрахинон-2-сульфокислота

KBr, 0,5 изопропанол

0,03

0,03

К S 0,0,5 „ ацетон метиловый

10 оранжевый

Смесь;

KCl, 1,00 изо- нитхро- а)0,02 пропа- мазо нол б)0,02

4-диметил-аминоазобензол-4-сульфокислота а) 2-нафтол-6,8дисульфокислота а) 10 б) 2"нафтол-3,6 -дисульфокислота б)5

Состав и количе т. во соли

К, моль/л

Органический растворитель

924566

Продолжение табл. 3

Количество, мг

Содержание

EGO мг

Состав и количество соли

К,моль/л

Органический

Индикатор

Название растворитель

Смесь: а) нафталин-2-сульфокислота а)0,04 а)5

КС1, 1,00

6). нафталин-2,6дисульфокислота б) 5

6)0,06 формула изобретения

Составитель А.Жидикова

Редактор С.Юско Техред A. Aö Корректор В.СиницкаЯ

Заказ 2806/60 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент.", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый спо- 20 соб отличается избирательностью по отношению к сульфатам, влияние которых практически отсутствует, возможностью прямого анализа смеси изомеров одним титрованием в том числе и в25 присутствии сульфатов, возможностью . прямого определения сульфокислот в сульфомассах с.достаточной точностью возможностью определения дисульфокислот, анализа их смесей с моно- 3р сульфокислотами, анализа смесей изомерных дисульфокислот.

Способ определения ароматических сульфокислот путем спектрофотометрического индикаторного титрования в водно-органическом растворителе солью металла в присутствии бис-азозамещенных хромотроповой кислоты и ацетатног го буферного раствора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения избиральности и точности, в качестве соли металла используют 0,11,0 моль/л раствор соли калия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кузнецов В.В., Ляуфер М.С. Спектрофотометрическое титрование нафталин-2-сульфокислоты в среде смешанных растворителей с реагентом нитхромазо, 1977, IAX, т.XXXll, в. 9, с. 1859.

2. Кузнецов В.В., Ляуфер М.С.

Спектрофотометрическое титрование моносульфокислот антрахинона в среде смешанных растворителей. i/80, ЖАХ, т. ХХХУ, в. 4, с. 747 (прототип).