Способ определения третичного амина в окиси амина
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0106.81 (2 ) 3299740/23-04 t51) М. КЛ.
6 01 и 31/16 сприсоединением заявки ¹(23) Приоритет
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
Опубликовано 231082, Бюллетень ¹ 39
Дата опубликования описания 231082 (33) УДК543.24. . 087 (088. 8) В. П. Торяник, И. A. Ильичева, 3. М. Жи
М.A. Рабинович и Л.A. Прохорова (72) Авторы изобретения (71 ) За яв итель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕТИЧНОГО АМИНА
В ОКИСИ АМИНА
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу оп- ределения третичного амина в окиси амина, и предназначается для контроля процесса производства.
Окись амина, получаемая окислением третичного амина (алкилдиметиламина) перекисью водорода, применяется как поверхностно-активное вещество в качестве компонента синтетических моющих средств, а также в качестве добавок в смеси для щелочного обеэжиривания металлических деталей перед гальванопокрытием .
Известен способ определения третичного амина з окиси амина, основанный. на четырехкратной экстракции его петролейным эфиром. Экстракты соединяют и упаривают до объема 1-2 мл, добавляют 25 мл ледяной уксусной кислоты и титруют 0,1 н.хлорной кйслотой по индикатору кристаллическому фиолетовому. При этом определяют суммарное содержание окиси амина и,третичного амина в экстракте, Далее добавляют 50 мл воды, 3 мл 18 н.сер- ной кислоты, 10 мп 0,2 н-раствора сульфата титана и дают постоять 10 мин в атмосфере инертного газа. Добавля- i ют 3 мл О,1 í.расСвора тиоцианата аммония и титруют 0,1 н.раствором железо-аммонийных квасцов до оранже во-красной окраски в конечной точке.
Реакцией с раствором титана определяют содержание окиси амина в экс.тракте. По разности суммарного содержания окиси амина определяют содержание третичного амина (1 ).
Однако данный способ очень длителен, позволяет определять третичный амин при содержании его выше З-чв.
Неполнота экстракции, окисление титана кислородом воздуха или другими возможными окислителями приводят к большим ошибкам и плохо воспроизводимым результатам.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения третичного амина в окиси амина, заключающийся в том, что две анализируемые пробы растворяют в изопропиловом спирте. Одну из них титруют потенциометрически 0,2 н.спиртовым раствором соляной кислоты. При этом определяют суммарное содержание окиси амина и третичного амина. К другой пробе добавляют 3 мл иодистого метила и выдерживают 15 мин при
30 50 С для перевода третичного амина
968753
Таблица 1/
-й
Найдено,третичного амина, %, спосо" бом
Взято, %
Н 0
КС) ТретАмин
Уротропин
НС) Иа ОН извест- предным лагаемым
4,0 - 7,2 4,01
62,40 30,20 3,4
64,10 28,5 5,0
1,40 5,5 1,45 в четвертичное аммониевое соединение с последующим потенциометрическим титрованием 0,2 н.спиртовым раствором соляной кислоты. При этом определяют содержание окиси амина. Разница между двумя этими титрованиями дает содер- 5 жанне третичного амина в окиси амина Г2).
Недостатком способа является его малая чувствительность, поскольку содержание третичного амина определя- 10 ется косвенно, по разности между дву1 мя титрованиями. При содержании третичного амина менее 4-5% результаты анализа малодостоверны, так как ошибка определения составляет 0,51,5 % (абсолютных). Укаэанный способ определения третичного амина неизбирателен.
Целью изобретения является повышение чувствительности, точности и избирательности способа.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения третичного амина в окиси амина путем обработки раствора анализируемого вещества иодистым алкилом в присутствии спирта при нагревании с последующим потенциометрическим титрованием полученного раствора титрантом, в качестве. неорганического титранта, ЗО используют раствор азотнокислого серебра и титрование ведут в присутствии уксусной кислоты.
Пример. В химический стакан на 100 мл помещают навеску окиси М амина порядка.1 г, добавляют дистиллированной воды до;общего объема 3 мп, прибавляют с помощью пипетки 2 мл иадистого метила и б мл этилового спирта, перемешивают, ставят в водя- 4п ную баню при 50 С и выдерживают 10 мин, Затем охлаждают до комнатной температуры, добавляют с помощью пипетки 1 мл концентрированной уксусной кислоты, с помощью мерного цилиндра 45
40 мл этилового спирта. Ставят стакан на мапнитную мешалку и проводят потенциометрическое титрование
0,01 н.раствором азотнокислого серебра.
В холостом опыте в стакан на 100 мп помещают навеску окиси амина порядка
0,2 г, добавляют дистиллированной воды до общего объема 3 мл, прибавляют с помощью пипетки 2 мл иодистого метила и б мл этилового спирта и далее продолжают, как в рабочем опыте. Для потенциометрического титрования используют рН-метрмилливольтметр рН 340 (электроды серебряный и хлорсеребряный). По результатам титрования строят кривую титрования в координатах потенциал — объем раствора титранта и находят точку эквивалентности, Содержание третичного амина в
1 окиси амина (Х,Ъ) вычисляют по формуле
"xa (Ya-Y2) ° 0 01 К .100
61 62 где И ц- молекулярный вес третичного амина;
Yz — объем 0,01 н.раствора аэотнокислого серебра, израсходованный на титрование в рабочем опыте, мл;
Y — объем 0,01 н.раствора азотнокислого серебра, израсходованный на титрование .в холостом опыте, мл;
К - поправочный коэффициент
0,01 н.раствора азотнокислого серебра;
6„- навеска окиси амина, взятая на анализ в рабочем опыте,г;
6 — навеска окиси амина, взятая на анализ в холостом опыте, г.
В табл. 1 представлены результаты определения третичного амина в при- сутствии различных щелочных и кислот-, ных добавок хлоридов и бромидов.
968753
Найдено третичного амина, %, способом
Взято, Ъ
HCl
Н О
Na0H.
ТретАмин
КС1
KBr
Уротропин
Окись амина предлагаемым известным
3,17
1 ; 44
3,80 8,05
1,50 3,70
63,70 30,50
66,40 31,10
2,0
1,0
63 50 30,70
67,80 30,10
64,50 29,0
4,29
4,30
1,5
0,8
0,84
1,3
3,50
3,53
3,30
3,0
65,30 30,0
0,75
0,70
4,0
4,70
4,22
0,94
2,4 4,20
61,60 31,80
69,30 29,20
0,.7 О, 9
Таблица 2
Найдено третичного амина, В, способом
Взято, В
Относительная ошибка, В, при способе известным предлагаемым
Вода
Окись амина
Иодистый водоРод
Третичный известном предлагаемом амин
AA 4,20 4,65
4,24 9,5
65,5
30,3
0,9
30,0
66,8
3,16 21,5
3,20
3,89
1,2
30,5
2,00 . 1,04 2,03 48,0
67,5
1,5
Как видно из табл. 1, предлагаемый способ оченЬ избирателен ° Даже в при1: сутствии различных щелочных и кислотных добавок, а также хлоридов и бро мидов, третичный амин определяется с хорошей точностью.
По известному кислотно-основному методу третичный амин нельзя опре:делить с достоверной точностью, поскольку присутствие щелочных и
Продолжение табл. 1, 35 кислотых добавок завышает результаты определения.
В табл. 2 представлены результаты.анализа модельных смесей окиси амина, третичного амина и иодистоводородной кислоты, которая является постоянной примесью в иодистом алкиле, причем для .анализа брались одинаковые по величине навески модельных смесей.
968753 относительная ошибка, Ъ, при способе
Вайдено третичного амина, Ъ, способом
Взято, Ъ известном
Третичный амин известным Окись амина
Йодистый водород предлагаемым предлагаемом
Вода
2,9
1,36 68,4
0,48
1,40
31,0
67,6
31 ° 1
1,3
0,79
2,60
0,80
0,8
3,7
0,83
0,80
31,9
67,3
0 i 60
3,3
0,62
2,42
1,0
30,3
68 1
6,6
0,64
0,60
31,3
5,0
0,38
68,0
2,07
0,40
31,6
68,0
2,5
0,41
0,40
32,7
0,10
10,0
0,11
1,57
0,.80
31,2
68,7
10,0
0111
0,10
32,0
30,5
68,7
10,0
0,055
0,055
1,49
0,05
67,3
10,0
0,05
32,7
Показатель
Технический образец
Содержание третичного амина Ъ
1,00
0,74
0,55
1,27
0,79
1,05
0,52
1,32
1,20
0,72
1,03
0 50
0,77
1i00
1 32
0,59
Как видно из табл. 2, предлагаемый способ избирателен., так как присутствие иодистоводородной кислоты не мешает определению третичногоt амина. Высокая чувствительность способа позволяет определять до сотых процента примес : третичного амина с хорошей точностью.
По известному способу достоверные результаты получаются только при соI
Продолжение табл. 2
1 держании третичного амина выше 4 . И В случае присутствия примеси иодистоводородной кислоты определяется суммарное содержание третичного амина и иодистоводородной кислоты.
В табл. 3 приведена воспроиэводи4» мость результатов количественного " определения третичного амина в нескольких технических образцах окиси амина по данному способу.
Таблица 3
968753
Таблица 4
Взято, % Найдено третичного амина, В
Иодистый амил
Окись амина
Иодистый этил
Вода
Третичный амин
Иодистый метил
Иодистый н -бутил
Иодистый н -гексил
69,4
30,4
0,12
0,11
0,12
0,11
0,11
0,13
0,58
0,52
68,4
31,0
0,55
0,50
0,57 0,52
1,14
68,8
30,1
1,10
1,12
1,17
1,03
1,09
Составитель С. Хованская
Редактор. И. Николайчук Техред М.Коштура Корректор. Н. Вуряк
Заказ 8160/74 Тираж 887 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
Данные табл. 3 показывают хорошую воспроизводимость результатов ,анализа по предлагаемому способу.
По данному способу третичный амин при содержании до 0,5Ъ определяется с точностью до 0,04%, при содержании до 1% — с точностью до 0,08%, Данные табл. 4 показывают возможность применения различных иодистых алкилов.
Формула изобретения
Способ определения третичного ами, на в окиси амина путем обработки раствора анализируемого вещества иодистым алкилом в присутствии спирта при. нагревании с последующим потенциометрическим титрованием полученного ,раствора неорганическим титрантбм, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, точности и избирательности способа, в качестве титранта используют раст1 при содержании менее 0,1% — с точностью до 0,008%.
В.табл. 4 приведены результаты определения третичного амина в нескольких модельных смесях его с окисью
5 амина с использованием различных иодистых алкилов.
3р вор азотнокислого серебра и титрование ведут в присутствии уксусной кислоты.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
З5 1. Brooks R.Т. Sterng)anz, Titanometric Determination of the
N-Okide in Pyridine-N-Oxide and
Related Compounds.-Anal. СЬев. 1959, 31, 4, р. 561.
2. Netcalfe L.D. Potentiometric
Titration of Long chain Amine Oxide
Using Alkye Halide to RemoI Tertiary Amine interference.-Anal. Chem.
1962, 34, 13, р. 1849.(прототип).
