Способ определения пикриновой и пикраминовой кислот в их смеси в водном растворе

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсини

Социалист нчесини республик ()972344 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 08.04.81 (2l ) 3269231/23-04 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 07.11.82 (53)М. Кл.

G01 ht 21/78

3Ьаударетвавам6 канвтат

CCCP ао двдан изабратенвй и атармткв (53) УДК 543. .42.063 (088.8) (72) Авторы изобретения

Я. И. Коренман, Е. М. Тищенко и Т. А. Нефедова

/

t . 1 (7I ) Заявитель

Воронежский технологический институт (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПИКРИНОВОЙ

И ПИКРАМИНОВОЙ КИСЛОТ В ИХ СМЕСИ

В ВОДНОМ РАСТВОРЕ

Изобретение относится к аналитичес. . г кой химии, а именно к способам анализа нитрофенолов.

Известен способ определения нитрофенолов,к которым относится пикриновая и пикраминовая кислоты,.путем обработки их водного раствора основным красителем, например родамином 6Ж, с последующим фотометрированием полученного раствора (1) . о

Недостатком способа является невозможность раздельного определения пикриновой и пикраминовой кислот в их смеси с достаточной точностью, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым

t результатам является способ определения нитрофенолов,, к которым относятся пикриновая и пикраминовая кислоты, в водном растворе YpjTeM экстракции Hx yp органическим растворителем, например толуолом, обработки экстракта раствором аммиака с последующим фотометрированием экстракта E2) .

Недостаток известного способа состоит в невозможности раздельного опре-, деления пикриновой и пикраминовой кислот в их смеси с достаточно высокой точностью, Пель изобретения — раздельное определение пикриновой и пикраминовой кислот в их смеси.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения пикриновой и пикраминовой кислот в их смеси в водном растворе, экстрагируют из водного раствора н-амилацетатом сначала пикраминовую кислоту при рН 3,8-3,9, затем пикриновую кислоту иэ оставшегося водного раствора рН 0-0,1 тем же растворителем с последующей раздельной обработкой экстрактов раствором аммиака и их фотометрирование м.

Отличительная особенность способа состоит в том, что сначала экстрагируют пикраминовую кислоту н -амилацетатом при рН 3,8 3,9, затем пикриновую кисло44 4

3 9723 ту иэ оставшегося водного раствора при рН 0-0,1 тем же растворителем и полученные экстракты перед фотометрированием раздельно обрабатывают водным раствором аммиака. $

Способ проверен на модельных растворах, содержащих пикриновую и пикраминовую кислоты в концентрациях поряд. ка 10 -10 м/л в широком диапазоне соотношений концентраций определяе- 1р мых веществ в анализируемом растворе от 1:100 до 20:1 соответственно. Модельные растворы, содержащие пикриновую и пикраминовую кислоты (10

10 < м/л), готовят точным разбавлением g исходных растворов, имеющих концентрацию 10 -- 10 м/л и приготовленных

-1 по навескам, очищенных и идентифициро- ванных по температурам плавления препаратов (0,3 мг).

Пример 1 ° К 1 л водных растворов, анализируемых на содержание пикриновой и пикраминовой кислот, добавляют ацетатный буферный раствор до рН 3,83,9 и встряхивают с 10 мл р-амилаце- zs тата для извлечения пикраминовой кислоты.

Экстракт отделяют и анализируют на содержание пикраминовой кислоты. Для этого 6 мл экстракта встряхивают с 3 мл

1%-ного раствора аммиака и через 15 мин измеряют, оптическую плотность окрашенного водного раствора соли аци-формы на ФЭК-56 М, в кюветах толщиной 0,5см, при Л= 410 нм против контроля - дистиллированной воды. Концентрацию пикраминовой кислоты в анализируемом растворе находят непосредственно по градуировочному графику, построенному в координатах оптическая плотность реэкстрактаконцентрация пикраминовой кислоты в анализируемом растворе {0,01-0,25 мг/мл}.

Данные для построении градуировочных графиков получают в условиях, аналогичных проведению анализа. Целесообразно использование уравнений градуировочных графиков (табл. 1) при вычислении концентрации пикраминовой кислоты в анализируемом растворе.

Для извлечения пикриновой кислоты в фазу органического растворителя к водному раствору, оставшемуся после отделения первого экстракта, добавляют 20 мл концентрированного раствора соляной кислоты (P = 1,18 г/см ) до рН 0-0,1 и встряхивают полученный раствор с

10 мл и -амилацетата. После разделе- ЗЗ ция фаз экстракт отделяют и анализирую, t на содержание пикриновой кислоты..Для этого 6 мл экстракта обрабатывают

3 мл 1%-ного раствора аммиака, встряхивают в течение 2-3 мин и через 15 мин измеряют оптическую плотность реэкстракта, содержащего окрашенную соль аци-формы пикриновой кислоты, на

ФЭК-56 М, в кюветах толщиной поглощающего слоя 0,5 см, при А = 360 нм против контроля - дистиллированной воды. Концентрацию пикриновой кислоты в анализируемом растворе находят непосредственно по градуировочному графику, построенному в координатах оптическая плотность - концентрация пикриновой кислоты в исходных водных растворах (0,01-0,40 мг/мл). Градуировку прибора проводят по водным растворам пикриновой кислоты в условиях, аналогичных ,проведению анализа. Уравнение градуировочного графика представлено в табл. 1.

Экспериментально полученные данные анализа водных растворов, содержащих пикриновую и пикраминовую кислоты, представлены в табл. 2.

Относительное стандартное отклонение результатов определения пикриновой кислоты S 0 = 4,98%, пикраминовой -5 = 4,60%.

oïñ

Результаты, представленные в табл. 2, свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет проводить раздельное количественное определение пикриновой и пикраминовой кислот в водных растворах в области низких концентраций порядка 10"4 - 10 м/л в широком диапазоне их соотношения. Селективное определение пикраминовой кислоты достаточно надежно и воспроизводимо во всем интервале исследованных соотношений концентраций пикриновой и пикраминовой кислот, т.е. ow Сок /Спк = <14оО до Спк /Сп„..„=

= 20. Для пикриновой кислоты этот интервал несколько сужается. Надежно определение пикриновой кислоты только при C „ /С„ „7 1, так как в условиях содержаний сравнимых или преобладающих ее количеств. Результаты определения пикриновой кислоты при Спк /Сп

< 1 завышены тем более, чем меньше величина этого соотношения.

Систематические отклонения результатов определений кислот в оптимальных условиях соотношения концентраций находятся в пределах ошибки воспроизводимости их определения и не превышают обусловленных величиной случайной ошибки границ доверительных интервалов вычисленных средних результатов при VI=.

= 3 и а = 0,95. Относительное станИнтервал концентраций С, мг/мл

Уравнения градуировочных графиков

Длина волны, нм

Вещества

Пикриновая кислота

0,0 1-0,25

А= 200 С

360

Пикраминовая кислота

0,0 1-0,40

А= 1,82С

410

Таблийа2

Результаты определений пикриновой (ПК) и пикраминовой (ПАК) кислот в водных растворах предлагаемым способом (и = 3, о = 095) 0,40

0,40

О 415-0 030

О, 39 1-0,030

О, 190-0,0.16

0,385-0,032

0,0190-0,0014

0,252-0,0 17

0,0483-0,0036

О, 06-0, 004

0,01

0,04

0,10

0,04 . 0,082-0,006

С,20

0,036-0,003

0,305 . 0,020

0,0 182-0,00 1 3

0,238 0,013

О, 047-0,0 04

0,02.

0,40

0,02

0,25

0,20

0,50

0,01

1,0

0,05

005

0,0 108-0,0006

0,01

0,0 1 О,ОО95-0,0009

S 972344 б дартное отклонение результатов анализа менимости по сравнению с прототиобеих кислот не достигает 5%. Способ пом. позволяет селективно определять.пикри- Выбор оптимальных значений рН сеновую и пикраминовую кислоты с удовлет- лективного извлечения пикраминовой ворительной точностью, а именно до З (3,8-3,9) и пикриновой (0-0,1) кислот

0,0l мг/мл пйкриновой (4,3 10 м/л) проведен на основании экспериментальи пикраминовой (5,0 ° 10 м/л) кислот ных данных по влиянию рН водного раств водных растворах, не требует больших вора на степе и извлечения этих веществ затрат времени на выполнение анализа, H -амилацетатом и построения градуиприменения. сло)кного лабораторного обору-10 ровочных графиков фотометрического их дования и использования токсичных .ор- определения после извлечения иэ водного ганических растворителей. Применение раствора при значениях рН более высоких, .н -амилацетата в качестве экстрагента чем оптимальные (табл. 4). обеспечивает высокую степень извлече- Изменение рН извлечения пикрамино.ния пикраминовой кислоты при рН 3,8- 1$ вой кислоты в сторону более низких

3,9 (порядка 90%) и максимальное раз- значений, чем оптимальные (рН 3,8), личие в экстрагируемости пикриновой и также снижает селективность способа и пикраминовой кислот (табл. 3), что обес- уменьшает диапазон соотношения концем печивает повышение чувствительности раций, позволяющих проводить селективспособа и расширение диапазона его при 20 ное определение обеих кислот.

Таблица 1

Уравнения градуировочных графиков определения пикриновой и пикраминовой кислот в водных растворах (ФЭК-56М, Я = 0,5 см) 972344

Продолжение табл. 2

Концентрация пикраминовой кислоты, мгlмл ация пикриновой оты, мгlмл найдено

О, 195-0,015 найдено введено

0,098-0,007

О,О 104-0,0007

0,20

0,10

2,0

0,01

0,02 0,0 187-0,00 16

0,25

0,256,0,0 17

5,0

0,05 0,0495-0,004

0,20 О, 198-0,0 16

10,0

0,2 12-0,0 14

0,0 1 0,0 1 10-0,0008

0,20

20,0

0 1,2 1,5 2,3 2,8 3,4 3,5 3,8 4,0 4,1 4,8 5,4 рН

Степень извлечения пикриновой к-ты, % 96

74 62 20 8

92 92 92 92 90 90 90 90 88 80 61 47 Таблица4

Пикриновая кислота

0-0,1 А=2,00 С

1,2 А=1,54 С

360 !

А=1,82 С

А=1,33 С

Пикрамнновая 3,8-3,9 кислота

4,8

410

Степень извлечения пикраминовой к-ты,%

0,05 . 0,0504-0,003

0,01 0,0098-0,0009

0,02 0,0223-0,00 18

ТаблицаЗ

Степень извлечения пикриновой и пикраминовой кислот ц-амилацетатом в зависимости от рН водного раствора

2 1 0,5 0,5 0 О 0

Минимально определяемые концентрации пикриновой и пикраминовой кислот после извлечения,H-амилацетатом при различных рН водного рас гвора

0,010

0,013

0,010

0,0 15

9 972344 10

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я лоту и -амилацетатом при рН 3,8-3,9, затем пикриновую кислоту из остаиаиегоСпособ определения пикриновой и ся водного раствора при рН 0-0,1 тем пикраминовой кислот в ик смеси в водном же растворителем. и полученные экстракрастворе путем экстракции их из водно g ты перед фотометрированием раздельнэ го раствора органическим растворителем обрабатывают водным раствором еммиас последующим фотометрированием экст- ка. ракта с использованием водного раство- .Источники информации, рааммиака, отличающийся принятые во внимание при экспертизе тем, что, с целью раздельного определе- io 1.Коренман И. М. Фотометрический ния пикриновой и пикраминовой кислот, анализ. M., "Химия, 1975, с. 229. сначала экстрагируют пикраминовую кис- 2. Там же, с. 121-125 (прототип).

Составитель С. Хованская

Редактор А. Фролова Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Заказ 8505/32 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