Способ определения фенола в смеси продуктов производства поликарбоната

 

Союз Советских

Социалистических

Ресттублнк

О П И С А Н И Е (934324

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт, санд-ву— (51) М. Кл.

G 01 N 21/78 (22) Заявлено 18. 06. 80 (2 ) 2941975/23-04

1 с присоединением заявки М вЂ”Гооударствснный квинтет

СССР (23) Приоритетпо деЛам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 07. 06, 82 Бюллетень Pre 21

Дата опубликования описания 07.06. 82 (53) УДК 543. 42.

° 063(088.8) М.А. Моторина, A.È. Малышев, В.В. Америк и Э.A Аминова

t I (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛА В СМЕСИ ПРОДУКТОВ

П РО ИЗ В ОД С ТВА П О ЛИ КАР БО НА ТА

1о

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к спектрофотометрическому определению фенольных соединений, и может найти применение для количественного определения фенола в органической фазе производства поликарбоната (промежуточном продукте производства — растворе поликарбоната в метиленхлориде).

Актуальной задачей аналитического контроля технологического процесса получения поликарбоната оптического назначения является определение примеси фенола в концентрации 2 10 -10 мас3. (2-10 мг/л) .. Органическая фаза производства представляет собой 10-12." -ный раствор полимера в хлористом метилене, содержащий низкомолекулярные фракции поликарбоната с концевыми фенольными гидрооксильными группами, микроколичества дифенилолпропана, фенола и триэтиламина.

Известен способ определения фенола в смеси продуктов производства поликарбоната, основанный на" отгонке фенола с водяным паром с последующим фотометрическим определением фенола в дистилляте амидопирином (1 ).

Недостатком указанного способа является его неизбирательность, так как экстрагируется не только фенол, но и дифенилолпропан, низкомолекулярные гидроксилсодержащие фракции полимера, мешающие определению фенола в экстракте, или в случае отгонки вместе с фенолом отгоняется хлористый метилен, в котором теряется фенол.

Известен способ определения фенола в водной фазе продуктов производства поликарбоната путем отгонки фенола с водяным паром с последующим фотометрическим определением фенола в дистилляте с использованием 4-аминоантипирина (2).

Недостаток данного способа состоит в том, что им нельзя осуществить

3 93432 анализ органической фазы, так как при отгонке с водяным паром вместе с фенолом отгоняется хлористый метилен, не смешивающийся с водным дистиллятом и образующий таким образом окрашенный органический слой, в котором растворяется фенол и теряется из дистиллята для конечного определения.

Цель изобретения - обеспечение возможности определения фенола в ор- f0 ганической фазе продуктов производства поликарбоната и повышение избирательности.

Поставленная цель достигается способом определения фенола в смеси продуктов производства поликарбоната, заключающимся в том, что фенол экстрагируют из анализируемой пробы

1ь-ным раствором щелочи при объемном соотношении пробы и экстрагента, рав- о ном 8-12:45-54, и полученный экстракт подают на отгонку.

Результаты определения фенола в искусственных смесях в зависимости от соотношений пробы и экстрагента пред- 25 ставлены в табл. 1 !

Данные табл. 1 показывают, что минимальные и допустимые ошибки получаются только при соотношении пробы и экстрагента, равном 10:50. При увели- щ чении объема анализируемого раствора до 20 мл наблюдается неполное извлечение фенола (на 17-333 меньше), уменьшение объема пробы до 5 мл приводит к получению завышенных результатов на 14-27, что объясняется более вероятным гидролизом поликарбоната при

10-кратном преобладающем объеме раствора щелочного экстрагента.

С целью уменьшения вероятности гидролиза поликарбоната повторную

"промывочную" экстракцию лучше проводить только 3 мин, поскольку в. первую пятиминутную экстракцию извлекается около 904 свободного фенола (табл. 2).

Пример. Отмеривают пипеткой

8-12 мл пробы, количественно переносят в делительную воронку, смывая

4 4 дважды по 2 мл СН С1, приливают

45-55 мл 13-ного водного раствора гидрата окиси щелочных металлов и экстрагируют точно 5 мин. После минутного расслаивания сливают нижний органический слой в другую делительную воронку, в нее снова приливают

50 мл раствора щелочи и экстрагируют точно 3 мин. Быстро отделяют органический слой, а водно-щелочные экстракты сливают в круглодонную колбу для отгонки с водяным паром, приливают

10 мл 20>-ного раствора серной кислоты, прибавляют до 150 мл воды и отгоняют фенол, собирая дистиллят в, мерную колбу емкостью 250 мл. После охлаждения отмеряют 50-90 мл дистиллята в колбу на 100 мл и далее добавляют по 2 мл 23-ного раствора

4-аминоантипирина, раствора аммиака 1: 1 и 83-ного раствора железосинеродистого калия. Доводят водой до метки и измеряют оптическую плотность относительно контрольного раствора при 490 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм. Содержание фенола находят по калибровочной кривой.

Примеры анализа даны в табл. 3.

Точность методики характеризуется доверительным интервалом в пределах

0,07-0,45, воспроизводимость — стан-. дартным отклонением в пределах

0,15-0,9 при определяемых концентрациях 2-0 мг/л (2 10 -2 10 4), относительная погрешность в пределах

2-104, коэффициент вариации в пределах 2-7Ô.

Сравнительные характеристики предлагаемого способа и известного представлены в табл. 4.

Сравнительные данные о термостабильности и оптических характеристиках поликарбоната в зависимости от содержания фенола, определенного предлагаемым способом в органической фазе, представлены в табл. 5.

934324

Т а б л и ц а 1

Образец

Найдено фенола, мг/л

Добавлено фенола, мгlл

Относительная погрешность, Примечание

Органическая фаза:

5:50

20,2

23,0

10:50

20,6

20,2 й.5.10 20:50

6,5

7,9

Неполное г извлечение п.5.11 5:50

15, 1

19,2

+27

10:50

14,8

15,1

Неполное извлечение

20:50

15,1

10,1

-33

Таблица 2

Определение степени экстракции.фенола из органической фазы

Найдено фенола, мг/л

Добавлено фенола, мг/л

Образец

3,8

1-ая - 5

2-ая - 3

Проба и. 5.9

0,6

102 +2 за счет ошибки определения

3,9

Соотношение проба: (лак)экстрагент (no объему) Экстракция при соотношении

10:50, мин.

Гидролиз полимера в пробе (с образованием фенола) Степень экстракции, ф

934324

Т а б л и ц а

Статическая обработка результатов анализа растворов поликарбоната в метиленхлориде (мг/л) Образец

СоотЧисло

SC1

S— с

ЛС, "=0,95

Nр о ношеопределений, и ние проба: экстрагент

3,8 п.5.9 8:45

4,0

0,237 0,12 0,38 6,2

3,6

3,8

4,1

4 14,7 14,8 0,906 0,45 п.5. 10 10:50

1:44 6,1

15,6

14,9

13,9 п.5.8 12:55

4 6,8

6,9 0,152 0,076 0,24 2,2

7,0

6,8

7,1

Таблица 4

Способ

Показатель известный предлагаемый

Объект анализа

Органическая фаза производства поли.карбоната - 10-12 ный раствор поликар-, боната в СН С1 с примесями дифенилолпропана, фенола, триэтиленамина, низкомолекулярных фракцйй полимера

Водная фаза производства, содержащая микроколичества фенолятов дифенилолпропана, фенола, хлорида натрия, низкомолекулярных фракций полимера

934324

Продолжение табл. 4, Способ

Показатель

4 предлагаемый известный

Фенол, дифенилолпропан, и-третбутилфенол фенол

-4

10 -10

10 -10

Мешает определению метиленхлорид

Избирательность (селективность) Не мешают определению дифенилолпропан, триэтиламин, метиленхлорид, поликарбонат

Да

Нет

Таблица 5

Поликарбонат

Показатель

Отечественного производства окрашенный оптического назначения

Содержание фенола в органической фазе производства,мг/л

4-8

25-50 коэффициенту стабильности по индексу расплава

0,89-0,91 0,7-0,68 0 91 коэффициенту стабильности по молекулярной массе

0,90-0,93 0,68-0,63 0,99

0,75-0,80 0,54-0,51 0,76 коэффициенту стабильности по цвету светопропусканию раствора поликарбоната при 425 нм,Ж

84-86

92-96

Объект определения

Чувствительност ь, 4

Возможность контроля стадии очистки органической фазы с целью обеспечения качества готового продукта что соответствует для готового полимера: фирмы Байер (фРГ)-макролон-2800 (оптический) 11 формула изобретения

934324

12 вором щелочи при объемном соотношении пробы и экстрагента, равном

8-)2:45-54, и полученный экстракт подают на отгонку.

Составитель С. Хованская

Редактор А. Лежнина Техред А. Бабинец

Корректор В. Синицкая

Заказ 3916/37 Тираж 887

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

Способ определения фенола в смеси продуктов производства поликарбоната, включающий отгонку фенола с водяным паром с последующим фотометрическим определением с использованием

4-аминоантипирина, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения фенола в органической фазе продуктов производства поликарбоната и повышения избирательности, фенол экстрагируют из анализируемой пробы li-ным растИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Унифицированные методы анализа вод. Ред. Ю.!О. Лурье, M., "Химия", 1973, с. 3)б-328.

2. Моторина М.А., Метелкина Е.И. и др. Производство и переработка пластмасс и синтетических смол. М., ВНИИТЭХИМ, !978, 5, с. 5-8 (прототип).