Способ определения суммарного содержания ионов тяжелых металлов в аллиловом спирте

Союз Советских Сфциалистическиа Республик(22) Заявлено 24.0478(21) 2607427/18-26 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССУ ио делан изобретеиий и открытий(53) УДК 54342.062:546.3 (088.8) Дата опубликования описания 30.12.79С,В. Рыков, Б.Д. Свиридов, Г.А, Никифоров и Л.И,-Б.-Ю, Петровская(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОГО: СОДЕРЖАНИЯ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В АЛЛИЛОВОМ СПИРТЕИзобретение относится к области анализа веществ на количественное и качественное содержание ионов тяжелых металлов. Аллиловый спирт ши" рокс применяется в химической практике. Он служит, например, основой для производства акролейна, акриловой кислоты и нормалвногопропило- вого спирта (методом каталитического восстановления), при реализации этих процессов примеси тяжелых ме- таллов увеличивают выход побочных продуктов и отравляют катализатор.Известны методы определення Монов тяжелых металлов весовым методом 11). Но эти методы не дают возможности сразу определить суммарное содержание ионов тяжелых металлов, а время определения каждого, типа ионов, включая фильтрование и -душку осадка, более 2 ч при точности10.ИзвестЕн способ атомно-абсорбционного анализа раствора, имеющий большую точность (104) и широкий диапазон (80 элементов) (2).Но этот метод может давать существенные ошибки, связанные с изменением общей композиции проб, что происходит при анализе растворов 2сложного йерейейного"состава исвлиянием состава пробы на процессыатомизации, включая и распылениераствора. Кроме того, в завнсимос ти от свойств определяемого элемен.та и общего состава пробы приходится опытным путем подбирать расходгазовой смеси и относительную концентрацию компонентов. Метод плохо 10 работает при высокой (10 ) концентрации примесей и требует для анализа не менее 10 мл раствора, С учев:том всех подготовительных операций время одного анализа более 2 ч.1 Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется сероводородный и тиоацетамидный метод определения примесей тяжелых металлов в органических 2 О и неорганическйх реактивах 31, который заключается в следующем. На-,веску анализируемого вещества в1 мл раствора соляной кислоты переносят в коническую колбу на 50 мл 25 и разбавляют НвО. Затем растворнейтрализуют аммиаком до рН 1, добавляют аналитический реагентСНЪСООН + СНЗСОО ЫН 4 + НЯЯ + Н Овийнокислый йатрий + ЮаОН + тиаце- тамиди сравнивают цвет раствора с эталоном, содержащем в таком же объеме известное количество соли свинца.Для анализа требуется наличие восьми реактивов, муфельная печь и спектрофотометр. Время одного анализа более 3 ч. Точность анализа т, 10.Целью изобретения является увеличение точности и экспрессности анализа содержания примесей ионов тяжелых металлов в аллиловом спиртев шиюком диапазоне концентраций(10 + 10) .Указанная цель достигается тем,что к анализируемому раствору добавляют навеску кристаллического хинондиазида в качестве реагента, раствор нагревают (при температуре 8097 С и производят съемку спектраПМР раствора в области 1+2 м.д; и6+7,5 м,д. с использованием спектрометра ЯМР с электронным интегрированием (метод протонного магнитного резонанса),Диапазон температуры 80-97 С определяется температурой кипения аллилового спирта (97 С) и стремлением,максимально ускорить процесс химической реакции.Выбор временных значений анализа определен экспериментально поскорости протекания химической реакции,За 5 мин разлагается 10-20 хинондиазида, что достаточно для качественного анализа.За 30 мин разлагается хинондиазид практически полностью и сигнал ПМР его третбутильных протонов не.мешает интегрированию сигналов ПМР прьдуктов и количественному определению.Экспрессность достигается засчет применения только одного аналитического реагента (в методе, выбранном за прототип, требуется 8реактивов) и быстротой протеканияаналитической реакции (5-30 мин),в прототипе - 2 ч). В качествеанализатора предлагается использовать спектрометр ЯМР с электронныминтегрированием, что позволяетсразу же (за 1-5 мин) получитьсоотношение продуктов реакции с точностью + 5,Описйваемый метод основан на том,что при термолизе хинондиаэида вчистом аллиловом спирте (примесейметаллов 10 ) образуются два продукта: спирани эфиР ОН ОСНг - СН = СНг 5 Соотношение продуктов 1:1.При наличии в растворе ионов тяжелых металлов появляется третий продукт реакции - фенол 10 ОНХ х 15 СНг= СН - СН - О - С - СН - ОН г гН В этом случае соотношениеэфир: спиран:фенол - 1;(1-К):К Концентрация ионов тяжелых металлов (См) равна(фенол лм (ссочран фенол (с Н(с ) Тспнран Фенол 25 .-(с ).мою Экспериментально найдено, что )-0,1.Применение хинондиазида для ана литического определения содержания ионов тяжелых металлов возможно потому, что количество образующего фенола пропорционально. количеству содержащихся в растворе ионов тяЗ 5 желых металлов,Время количественного анализа с точностью + 5 (точность интегрирования спектра ЯМР) 30 мин, а качественного - 5 мин. Объем пробы - 0,5 мл. Точность анализа увеличивается в 2 раза, время анализа уменьшается в 4 раза.П р и м е р 1. К 0,5 мл аллоидного спирта производства фирмы Мечк добавляют 12 мг хинондиазида и ампулу с раствором нагревают при 97 С 25 мин. В спектре ПМР реакционной смеси обнаружить фенол не удалось. Атомно-абсорбционный метод показывает содержание железа 10 з, марганца 10никеля 10 , кобальта 10.П р и м е р 2. К 0,5 мл аллилового спирта производства фирмы Веапа 1 добавляют 12 мг хинонди азида. После 25 мин нагрева при 97 С в спектре ПМР обнаруживают содержание 5 х 10 м/л фенола. Содержание прИмесей металлов 7 х 10 фм/л, Атомно-адсорбционный анализ показы вает содержание железа 10 , марган- -5-ь ца 5 х 10 з, никеля 10 ", кобальта 10Анализ спирта производства Ереванского завода (4. партия 2, ОТК 8.1 Чг. ТУ 6-09-3879-75) 65 дал соотношение706764 формула изобретения СоставктельфА, ЖаворонковаКо ектщ ,ГодвардТе Ре акто Т. ПилипенкоЗаказ 8214/38 Тираж 1073ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий"35 Ра ская наб , 4 5 Подписное йай.вя 4 Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектна(спирен) + (фенол)концентрация фенола 0,035 м/лу содержание ионов металлов - 0,0044 м/л. Т. е. данный спирт не пригоден для 5 использования в синтезе беэ очист.- ки.Таким образом, предлагаемый способ позволит качественно за 5 мин, а количественно эа 30 мин определить Я пригодность эллилового спирта для синтеза, избежать отравления дорогостоящих катализаторов и увеличить выход нужных продуктов (например, акролеина), 13 Способ определения суммарногосодержания ионов тяжелых металлов в аллиловом спирте с использованием аналитического реагента и последующим анализом раствора одним из известных методов, о т л ич а ю щ и й. с я тем, что, с целью увеличения точности и экспрессности анализа, в качестве реагента исполь" зуют хинондиазид, раствор нагревают при 80-97 С и анализ образовавшихся продуктов проводятметодом протонного магнитного резонанса.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе1. Бабко А.К. и Пятницкий И.В. Количественный анализ, М., Высшая школа, 1968.Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. М., Химия, 1974.3. ГОСТ 17319-71 от 03,12,71 (прототип .