Способ определения бромного числа пероксидных мономеров

Способ определения бромного числа пероксидных мономеров путем обработки анализируемой пробы избытком раствора брома в метиловом насыщенном бромистым натрием спирте с последующим титрованием, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, титрование непрореагировавшего брома ведут водным раствором тиосульфата натрия.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения двойных углерод-углеродных связей в пероксидных мономерах (бромного числа).
Известен способ количественного определения бромного числа олефиновых соединений, в том числе пероксидных мономеров, путем обработки анализируемой пробы раствором монохлорида йода, водой, раствором йодида калия с последующим титрованием выделившегося йода раствором тиосульфата натрия [1]
Недостатком способа является его малая точность из-за взаимодействия пероксидных групп с йодидом.
Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения бромного числа пероксидных мономеров путем обработки анализируемой пробы раствором брома в метиловом насыщенном бромистым натрием спирте (раствор Кауфмана), раствором йодида калия с последующим титрованием выделившегося йода раствором тиосульфата натрия [2]
Недостаток данного способа тот же малая точность из-за взаимодействия пероксидных групп с йодидом (относительная ошибка более 33%).
Целью изобретения является повышение точности способа.
Поставленная цель достигается описываемым способом определения бромного числа пероксидных мономеров путем обработки анализируемой пробы избытком раствора брома в метиловом насыщенном бромистым натрием спирте с последующим титрованием непрореагировавшего брома водным раствором тиосульфата натрия.
Отличительным признаком способам является титрование непрореагировавшего брома водным раствором тиосульфата натрия. Определение основано на следующей реакции: 4Br₂+Na₂S₂O₃+5H₂O 2NCHSO₄+8HBr.
Пример. В конической плоскодонной колбе емкостью 150 250 мл с пришлифованной пробкой взвешивают 0,25- 0,60 г пероксидного мономера (см. таблицу). В колбу из пипетки приливают точный объем раствора Кауфмана 0,10 M_Br2 в количестве 25,0 мл, сразу же закрывают колбу пробкой с нанесенной на ее шлифовую поверхность вакуумной смазкой, герметизируют шлифовой зазор для уменьшения потерь брома и полученную смесь слегка перемешивают.
Колбу с образовавшимся раствором помещают в темное место и выдерживают в течение 5 6 ч при комнатной температуре (20 25^oC).
Для одного анализа последовательно приготавливают как минимум два раствора с разными навесками непредельного соединения в пределах его допустимых количеств и в одну колбу вышеуказанным способом приливают точно такой же объем раствора Кауфмана, как и в предыдущие, но без навески анализируемого вещества, для контрольного (холостого) опыта.
После выдержки раствор непрореагировавшего брома в каждой колбе титруют 0,01 М раствором тиосульфата натрия при хорошем перемешивании и медленном добавлении титранта до перехода раствора от оранжево-желтого к прозрачному бесцветному (или мутно-белому).
Бромное число (Br-ч.) непредельного соединения рассчитывают (для каждого данного опыта) по формуле

где 639,24 пересчетный коэффициент, учитывающий стехиометрию реакции (1), г/г-моль /639,24 4. M_Br2 4 159,81;
K_Na2S2O3 поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора тиосульфата натрия точно к 0,01 М;
m_м масса навески непредельного соединения, г;
V_к.р. объем 0,01 М раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование контрольного раствора, мл;
V_m объем 0,01 М раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование раствора с навеской непредельного соединения массой m_m, мл;
1000 пересчетный коэффициент от миллилитров к литрам, мл/л.
Если известна молекулярная масса M_м непредельного соединения, то в отсутствие бромирующихся примесей его концентрацию (содержание основного вещества) С_м в соответствующем продукте рассчитывают по формуле

где M_м молекулярная масса непредельного соединения г/г-моль;
n_м число бромирующихся двойных связей в молекуле непредельного соединения.
За результат анализа, искомый показатель непредельного соединения, принимается среднее арифметическое отдельных определений по вышеприведенным формулам.
Во всех возможных вариантах анализа масса навески непредельного соединения и объем дозируемого раствора Кауфмана должны подбираться таким образом, чтобы в стационарной системе имелся 15 25%-ный относительно исходного количества избыток брома, поскольку это необходимо для полноты реакции бромирования и обеспечения достаточной точности анализа.
В общем случае масса навески непредельного соединения m_м (г) и объем раствора Кауфмана V_к(л) связаны уравнением
(3)
где C_к молярная концентрация элементарного брома в растворе Кауфмана, обычно равная 0,10 М, г-моль/л;
M_м молекулярная масса непредельного соединения, г/г-моль;
P относительная доля избыточного брома, обычно равная 0,15 0,25 от исходного количества брома, в безразмерных единицах;
n_м число бромирующихся двойных связей в молекуле непредельного соединения или его функциональность.
Величину m_м при данной величине V_к и прочих равных условиях надо рассматривать как максимальную для данного опыта в пределах одного анализа. Этим уравнением необходимо пользоваться для оптимального подбора массы навески непредельного соединения и объема раствора Кауфмана.
В таблице приведены основные условия и сравнительные результаты определения бромных чисел ряда непредельных соединений пероксидных мономеров данным бромометрическим способом и стандартным бром-бромидным методом.
Из данных таблицы следует, что способ непосредственной бромометрии позволяет определять бромные числа пероксидных мономеров с гораздо большей точностью (относительная ошибка не превышает 6,0%), чем известный бром-бромидный способ (относительная ошибка не менее 33%).
Способ позволяет количественно определять двойные углерод углеродные связи не только пероксидных мономеров, но и гидроксиалкил(мет)акрилатов - эфиров акриловой и метакриловой кислот.
Способ определения бромного числа пероксидных мономеров путем обработки анализируемой пробы избытком раствора брома в метиловом насыщенном бромистым натрием спирте с последующим титрованием, отличающийся тем,что, с целью повышения точности способа, титрование непрореагировавшего брома ведут водным раствором тиосульфата натрия.