Способ определения катамина аб и третичного амина

(193 (И) АНИЕ ИЗОБРЕТ 978.СССР967. и ИЯ КАТАМИНиспользовамой пробы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТМЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) 1. Патент США У 2977200,кл. 23-230, опублик. 19612. Авторское свидетельство ССУ 792117, кл. С 01 Ю 21/78, 13. Авторское свидетельствоУ 223438, кл. 0 01 Б 31/16, 14. Патент США У 2471861,кл, 23-230, опублик. 1949.5, Лейте В. Определение органких загрязнений питьевых, природи сточных вод. М., "Химия", 1975с, 136-137 (прототип),(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНАБ И ТРЕТИЧНОГО АМИНА скием обработки анализируе бромфениловым синим и измерением оптической плотности окрашенного раствора, о т л и, ч а ю щ и й с я тем, что, с целью воэможности раздельного определения катамина АБ и третичного амина в технических хлорорганических растворителях, анализируемую пробу делят на две части, причем первую пробу обрабатывают бромфениловым синим при рН 10,5- 12,5, а вторую при рН 4,9-6,0 с последующим отделением в обеих пробах органического слоя, добавлением к нему раствора анионного поверхностно-активного вещества в присутствии карбоната натрия, отделением водного щС слоя, добавлением к нему этилового спирта и концентрированной хлористо- водородной кислоты, измерением оптн- Сф ческой плотности полученного окрашенного раствора и расчетом содержания катамина АБ и третичного амина.Содержаниекатамина АБ,7 Составитель В, ШкильковаРедактор Л. Алексеенко Техред А.Бабинец Корректор К Огар Заказ 8683/32 Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5"Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам раздельного определения катамина АБ и третичного амина в хлорорганических растворителях, и предназначается для контроля процесса производства трихлорбензола и ряда других хларорганических растворителей (в там числе пентахлорпропена и трихларэтилена),Трихлорбензал в промышленности 10 получают водно-щелочным дегидрахлорированием нетоксичных изомерав гексахлорциклогексана в присутствии катализатора катамина АБ, который представляет собой хларид диметилалкилбензиламмония, причем алкил содержит 10 - 18 атомов углерода.В процессе производства трихларбенэала (а также других хлорарганических растворителей) при нагревании 2 О происходит разложение катамнна АБ до третичного амина, поэтому раздельное определение катамина АБ и третичного амина необходимо для контро-ля процесса производства и характеристики качества трихлорбензала. Аналитический контроль осложняется также и тем, чта в процессе производства хлорарганические растворители обычно окрашены в темный цвет.Известен визуальный калориметрцческий способ, позволяющий определять длинноцепочечные первичные, вторичные и третичные алифатические амины в водной среде, включающий обработку 35 прсбы уксусцакислыми растворами азурола Б и сернокислай меди с образованием окрашенного камппекса при РН 6,9-1,2 и дальнейшее сравнение со стандартной шкалой Ц . 40Известен способ количественногоопределения третичного гмина, заключающийся в обработке анализируемой пробы смесью водного раствора соли алюминия и 2 , 6 -дихлар-сульфагу-2,2-диметилоксисульфанг 6,4-дикарбоновой кислоты, взятых в объемном соотношении 2,5: при рН срецы 4,1 4,6 с последующим спектрофатаметрированием полученного раствора 2 . . 50Известен способ определения высокомолекулярных алифатических амицов, включающий титравание пробы стандартным раствором анианоактивнага зоэина до появления отчетливой люми-. несцецции свабаднога эозица 131,Все укаэанные способы предназначены для определения только высоко-,молекулярных аминов в водных растворах. Аммониевые соли этими способами не определяются.Известен способ определения катионаактивных ПАВ, основанный на титронации пробы ПАВ стандартным раствором анианаактивцага ПАВ в двухфазной среде вода - хлороформ в присутствии индикатора дихларфлуоресцеина до розового окрашивация обеих фаз 4 .Однако указанный способ позволяет определять толька суммарное содержание катионоактивцых ПАВ в бесцветных водных,растворах и непригоден для раздельного определения катамина АБ и третичного амина,Наиболее близким к предлагаемому па технической сущности являетс способ определения малых количеств катианоактивных ПАВ в водных растворах путем обработки анализируемой пробы брамфеналавым синим в присутствии цитратнага буфера и хлористо- водородной кислоты, экстракции комплекса хлороформом с последующим измерением оптической плотности полученного окрашенного раствора 15 1.Однако этот способ применим толька для определения суммарного содержания катионоактииных ПАВ в водныхбесцветных растворах и не дает возможности раздельна определять катамиц АБ и третичный амин в окрашенных хларарганических растворителях.Цель изобретения - возможностьраэдельнага определения катамина АБи третичного амина в техническиххларарганических растворителях,Поставленная цель достигается тем, чта анализируемую пробу делят на две части, причем первую пробу обрабатывают брамфецалавым синим при рН 10,5-12,5, а вторую при рН 4,9- 6,0 с наследующим отделением в обеих пробах органического слоя, добавлением к нему раствора ациаццого цаверхцастпа-активцага вещества в присутствии карбацата натрия, отделением поднога слоя, добавлением к нему этилового спирта и коццен 1 риро -ваццай хлориставадародцай кислоты,цзмерецием оптической плотностиполученного окрашецнага раствора ирасчетам содержания катамина АБ итретичцога амина.Использование обработки пробы хларарганическага растворителя вод3 126848 4ным раствором красителя при различных рН позволяет раздельно определять катамин АБ и третичный амин,При рН 10,5-2,5 только катамин АБэкстрагирует краситель с образованием окрашенного комплекса. В этихусловиях третичный амин не экстрагирует краситель в органическую фазу.При рН 4,9-6,0 экстрагируется краситель из водного раствора в аналиэиру Оемый окрашенный хлорорганическийрастворитель в количестве, эквивалентном суммарному содержанию обоихкатионоактивных ПАВ. Содержание тре, тичного амина определяют по разности.5При рН менее 4,9 происходит частич- .ная экстракция самого красителя ипоказания оптической плотности вхолостом опыте становятся очень высокими. 20Использование реэкстракции красителя обеспечивает воэможность раздельного определения катамина АБ итретичного амина в темноокрашенныххлорорганических растворителях, поскольку непосредственно фотометрировать хлорорганическую фазу невозможно из-за темной окраски самихрастворителей.Реэкстракция красителя достигает- ЗОся путем обработки хлорорганическойфазы водным раствором анионоактивного ПАВ в присутствии карбонатанатрия. В результате разрушенияокрашенных комплексов выделяется35краситель в водную вазу в количестве,эквивалентном содержанию катионоактивного ПАВ, где и определяется фотометрически.Оптимальные условия экстракции и 40реэкстракции красителя разработанына чистых образцах и модельныхсмесях катамина АБ и третичного амина.Предложенные условия проведенияанализа позволяют получать достоверные и точные результаты по раздельному определению катализатора и продукта его разложения и, тем самым,точно регулировать процесс дегидрохлорирования. где А П р и м е р 1. В делительную воронку на 250 мл отбирают с помощью мерного цилиндра 40 мл трихлорбензола, представляющего собой смесь 55 1,2,3-и 1,2,4-трихлорбензола, при содержании катамина АБ порядка 0,0012 (при содержании катамина АБ порядка 0,013 отбирают пипеткой 4 мп трихлорбензола и доводят до 40 мл чистым трихлорбензолом); добавляют с помощью пнпеток 10 мл ЗЕ-ного раствора карбоната натрия, 5 мл раствора бромфенолового синего и О мл дистиллированной воды. Закрывают воронку пробкой, энергично перемешивают в течение 1 мин и оставляют на 5 мин до четкого разделения, слоев. Сливают нижний трихлорбензольный слой во вторую делительную воронку, добавляют в нее с помощью пипеток О мл 37-ного раствора карбоната натрия, 5 мл 0,17-ного раствора сульфонола и 15 мл дистиллированной воды. Закрывают воронку, перемешивают содержимое 20-кратным переворачиванием воронки и оставляют на 5 мин до четкого разделения слоев. Затем сливают нижний трихлорбензольный слой, а верхний водяной слой сливают через верхнее отверстие воронки в химический стакан на 200 мл. Добавляют в стакан с помощью мерного цилиндра ЗЧ мл этилового спирта и с помощью пипетки 1 мл концентрированной хлористоводородной кислоты, перемешивают и замеряют оптическую плот" ность раствора, используя кювету с толщиной поглощающего слоя 50 мм и синий светофильтр (длина волны 450- 480 Мм). Находят количество катамина АБ, пользуясь калибровочным графиком.Содержание катамина АБ в техническом трихлорбензоле вычисляют по формуле Аф 00Х- ----- Жу1000 УтхВРколичество катамина АБ,найденное по калибровочному графику, мг;У - объем технического трихехлорбензола, взятый наанализ, мл;Р - плотность трихлорбенэола, г/мл.Результаты определения приведены в табл. . П р и м е р 2. В мерную колбу на 100 мл отбирают с помощью пипетки (Уш,) 5 мл технического трихлорбензола и доводят до метки чистым трнхлорбенэолом. В делительную воронку на 250 мл отбирают с помощью пипетки 2 мл(Упю) полученного раствора и добавляют с помощью мерного цилиндра 38 млСодержание третичного амина в техническом трихлорбензоле Х вычисляют по формулеВ 100 100Хпып.1 Пып,2 Мт.2 уМп суммарное содеожание ка 45тамина АБ и третичногоамина (в пересчете накатамин АБ), найденноепо калибровочному графику, мг;У - объем технического трипып.хлорбензола, взятый вмерную колбу на 100 млдля разведения, мл; У - объем раствора, взятый пчна анализ, мп;Р - плотность трихлорбензола, г/мл; где В чистого трихлорбенэола. Затем с помощью пипеток добавляют 10 мл ацетатного буферного раствора (рН=5,2), 5 мл раствора бромфенолового синего и 10 мл дистиллированной воды, энергич но перемешивают содержимое воронки в , течение 1 мин и оставляют на 5 мин до четкого разделения слоев. Сливают нижний трихлорбенэольиый слой во вторую делительную ворон ку, добавляют в нее с помощью пипе-. ток 10 мл 37.-ного раствора карбоната натрия, 5 мл 0,17-ного раствора сульфонола и 15 мл дистиллированной воды. Закрывают воронку пробкой, пе ремешивают содержимое 20-кратным переворачиванием воронки и оставляют на 5 мин до четкого разделения слоев. Затем сливают нижний трихлорбензольный слой, а верхний водный 20 окрашенный слой сливают через верхнее отверстие воронки в химический стакан на.200 мл. Добавляют в стакан с помощью мерного цилиндра 30 мл этилового спирта и с помощью пипетки 1 мл концентрированной хлористоводородной. кислоты, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора, используя кювету с толщиной поглощающего слоя 50 мм и синий свето фильтр (длина волны 450-480 нм)., Находят суммарное содержание катамина АБ и третичного амина (в пересчете на катамин АБ), пользуясь калибровочным графиком, построенным для катамина АБ. Х - содержимое катамина АБ втехническом трихлорбенэоле, найденное ранее, Х;.М - молекулярный вес третичноготсамина;М - молекулярный вес катаминаАБ.Результаты определения приведены в табл. 1, где представлены данные, характеризующие воспроизводимость результатов раздельного определения катамина АБ и третичного амина в нескольких технических образцах трихлорбензола согласно предлагаемому способу.Данные, приведенные в табл. 1, показывают хорошую воспроизводимость результатов раздельного определения катамина АБ и третичного амина в технических образцах трихлорбензола согласно предлагаемому способу. Согласно известному способу в окрашенном трихлорбензоле невозможно определение ни раздельного, ни суммарного содержания указанных компонентов.В табл. 2 представлены результаты анализа модельных смесей по предлагаемому и известному способам, причем для анализа брались одинаковые по величине навески модельных смесей,Как видно иэ табл. 2, предлагаемый способ избирателен и дает возможность раздельного определения катамина АБ и третичного амина. По известному способу определяется суммарное содержание обоих ПАВ (в пересчете на катамин АБ).В табл, 3 представлены результаты определения катамина АБ в модельных смесях по предлагаемому способупри различных рН.Как видно из табл. 3, в интервале чН 10,5 - 2,5 предлагаемый способ позволяет избирательно определять катамин АБ с хорошей точностью. При этом оптимальное значение рН определения составляет 11,5. В табл. 4 представлены результаты определения третичного амина в модельных смесях по предлагаемому способу при различных рН,Как видно из табл. 4, в интервале рН 49 - б,О предлагаемый способ позволяет избирательно определять третичный амин с хорошей точностью. При этом оптимальное значение рН определения составляет 5,2.126848где А В табл, 5 приведены результаты определения катамина АБ и третичного амина в модельной смеси с использованием различных анионоактивных ПАВ.Результаты определения катамина АБ 5 и третичного амина в модельной смеси по предлагаемому способу, приведенные в табл. 5, показывают воэможность применения различных анионоактивных ПАВ. 0В табл. б приведены результаты статистической обработки данных количественного определения катамина АБ и третичного амина в техническом образце трихлорбенэола. 15П р и м е р 3. В делительную во-. .ронку на 250 мл отбирают с помощью мерного цилиндра 40 мл технического 1,1,2,2,3-пентахлорпропана при содержании катамина АБ порядка 0,001 Х, 2 О добавляют с помощью пипеток 1 О мл 37-ного раствора карбоната натрия, 5 мл раствора бромфенолового синего и 1 О мл дистиллированной воды. Закрывают воронку пробкой, энергично 25 перемешивают в течение 1 мин и оставляют на 5 мин до четкого разделения слоев. Сливают нижний пентахлорпропановый слой во вторую делительную воронку, добавляют в нее с помощью пипеток 10 мл ЗЕ-ного раствора карбоната натрия, 5 мл 0,1 Х-ного водного раствора сульфонола и 15 мл дистиллированной воды. Закрывают воронку пробкой, перемешивают содержимое 20-кратным переворачиванием воронки и оставляют на 5 мин до четкого разделения слоев. Затем сливают нижний пентахлорпропановый слой, а верхний водный окрашенный слой сливают 40 через верхнее отверстие воронки в химический стакан на 200 мл. Добавляют в стакан с помощью мерного цилиндра 30 мл этилового спирта и с пом щью пипетки 1 мл концентрировав ной хлористоводорорной кислоты, перемешивают и замеряют оптическую плотность раствора, используя кювету с толщиной поглощающего слоя 50 мм и синий светофильтр (длина волны 450-480 нм). Находят количество ката- мина АБ, пользуясь калибровочным графиком.Содержание катамина АБ в техничес" ком 1,1,2,2,3-пентахлорпропане Х вы числяют по формуле(Упип ) 5 мл технического 1,1,2,3 пентахлорпропана и доводят до меткичистым пентахлорпропаном.В делительную воронку на 250 млотбирают с помощью пипетки 2 мл(Уяид) полученного раствора и добавляют с помощью мерного цилиндра 38 млчистого пентахлорпропана. Затем спомощью пипеток добавляют 10 млацетатного буфера .(рН=5,2), 5 млраствора бромфенолового синего и1 О мл дистиллированной воды, энергично перемешивают содержимое воронки в течение 1 мин и оставляют на5 мин до четкого разделения слоев.Сливают нижний пентахлорпропановыйслой во вторую делительную воронку,добавляют в нее с помощью пипеток10 мл ЗХ-ного раствора карбоната натрия, 5 мл 0,1 Х-ного всдного раствора сульфонола и 15 мл дистиллированной воды. Закрывают воронку пробкой,перемешивают содержимое 20-кратнымпереворачиванием воронки и оставляютна 5 мин до четкого разделения слоев.Затем сливают пентахлорпропановыйслой, а верхний водный окрашенныйслой сливают через верхнее отверстиеворонки в химический стакан на 200 мл.Добавляют в стакан с помощью мерного цилиндра 30 мл этилового спиртан с помощью пипетки 1 мл концентрированной хлористоводородной кислоты, перемешивают и замеряют оптическую плотность раствора, используякювету с толщиной поглощающего слоя50 мм и синий светофильтр (длина волны 450-480 нм). Находят суммарное содержание катамина АБ н третичного амиамина (в пересчете на катамин АБ),пользуясь калибровочным графиком, построенным для катамнна АБ. Содержание третичного амина в техническом 1,1,2,2,3-пентахлорпропане вычисляют по формулеНомер Содержаниекатамина АБ,Ж 0,125 О, 30 О, 126 0,129 0,0069 0,0072 0,0067 0,0070 О, 049 0,046 О, 047 О, 046 0,2) 9 0,25 0,220 0,214 В 100 100 1 МВ4 11000 Увдт,. УпиО / М)дгде В - суммарное содержание катамина АБ и третичного амина(в пересчете на катамин5АБ), найденное по калибровочному: графику, мг;У - объем технического 1, 1,2,2,3-пентахлорпроана, взя"тый в мерную колбу на 0100 мл для разведений, мл 1У," объем раствора, взятыйна анализ, мл;0 плотность 1, 1,2, 2,3-пента. -хлорпропаиа, г/мл; 5Х - содержание катамнна АБ втехническом 1,1,2,2,3 пентахлорпропане, найденное ранее, Е;Ита - молекулярный вес третично" 20го амина;М - молекулярный вес катамина АБ,В табл. 7 приведена воспроизводимость результатов раздельного определения катаьатна АБ и третичного аминав нескольких образцах 1,1,2,2,3-,пентахлорпропана по предлагаемомуспособу.Вусловиях примеров 3 и 4 анализируют и другие хлорорганические растворители, причем каждый раз на определение берут пробу соответствующегохлорорганического растворителя,В табл. 8 приведены результаты раздельного определения катамина АБ и третичного амина в нескольких технических образцах 1,1,2-трихлорэтилена,В табл. 9 приведены результаты раздельного определения катамина АБ и третичного амина в нескольких технических образцах 1,1,2,2,3"тетрахлорэтана. В табл. 10 приведены результаты раздельного определения катамина АБ и третичного амина в нескольких технических образцах 1,1,2-трихлорэтана.В табл, 11 приведены результаты раздельного определения катамина АБ и третичного амина в нескольких тех" нических образцах 1,2,2,3-тетрахлорпропена,По предлагаемому способу катамин АБ при содержании его порядка 0,00202 определяется с точностью до О,ОООЗЖ, а третичный амин при содержании его порядка 0,2403 - с точностью до 0,01 ОЕ.Способ отличается высокой чувствительностью и избирательностью и позволяет .раздельно определять катамин АБ и продукт его распада в технических органических хлорсодержащих растворителях при содержании их до тысячных процента.2 126848 Продолжение табл. 0,00073 0,00068 0,00070 0,00069 Таблица 2 Найдено по известному способу, ЕНайдено по предлагаемому способу, Е Взято Х ( Третичн. амин Трихлорбензол Катамин АБОтносительная ошибка,. Трихлор- Третичный Катаминбензол амин АБ 6,6 0,030 99,9 10,5 99,71126848 13 Продолжение табл.3 рН Взято, Х рихлор- Трети ензол ами атами 0,030 210 999,70 0,210 О, 030 99,70 0,210 0,030 х10 Е/Р=0,95,Х Х, Х 15 0,0020 7,2 15 0,240 1,6 атамин А 15,3,6 тичный а а 7 б СодержаСодержаниетретичнОгоамина, 3 Образец,Образ одержание атамина А Содержаниекатамина АБ,Х ние тре тичного амина,Ж 0,112 0,04 0,317 002 О, 039Лаурилсульфатнатрия Определяемыйкомпонент 0,3050,308 Таблица 5 Третичный Катамин амин АБ