Способ количественного определения серной кислоты и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ 746282К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикполнительное к авт. свид-ву М. Кл6 01 2) Заявлено 130478 (21) 260433 3-04 соединение 1/16 явки Мо сударствениый комитет СССР о делам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯСЕРНОЙ КИСЛОТЫ И СУЛЬФОКИСЛОТПРИ ИХ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИВ СМЕСИ упрощение спостй его приИзобретение относится к аналити= ческой химии, а именно к способам количественного определения серной и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси. Оно может быть использовано при анализе продуктов сульфировання каменноугольного пека, жирных кислот и спиртов и серной кислоты в производстве алкилсульфонатов.Известен способ количественного определения серной и сульфокислот при их совместном присутствии в смеси путем потенциометрического титрования анализируемой пробы раствором морфолина или дифенилгуанидина з этиловом спирте, содержащем 10 15 мл глицерина, в среде безводных ацетонитрила или ацетона до первого скачка потенциала, с последующим разбавлением водой в два раза и продолжением титрования этим же титрантом до получения второго скачка потенциала (1)2Недостатками способа являются его сложность в связи с необходимостью специальной подготовки электродов .к айализу и ограниченная область ,примененият поскольку способ не может быть применен для определения,серйой кйслотй и сульФокислот" в объектах, растворимых в воде.Наиболее близкий к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату способ количественного определения серной и сульфокислот при их совместном присутствиив смеси путемпотенциометрическоготитрования анализируемой пробы 0,5 м.этаноловым раствором триэтиламина всреде ацетона (2).Недостатком способа является егосложность, поскольку используетсяспиртовой раствор титранта и этотребует специальной подготовки электродов к анализу, а также ограниченное его применение, посколькуспособ не может быть использовандля определения серной кислоты и.сульфокислот в объектах, растворимых в воде.Цель изобретениясоба и расщирение"обламенения,Поставленная цель достигаетсяописываемым способом количественного определения серной кислоты и сульФокислот при их совместном присутствии в смеси путем потенциометрического титрования анализируемой пробыводным раствором диэтиламина в средесмеси воды и ацетона, взятых в объемном соотношении;1:7, - 25,Отличительным признаком способаявляется использование в качестеераствора амина-водного растворадиэтиламина (ДЭА) и проведение титрования в среде смеси воды и ацетона,взятых в объемном соотношении 1:725.При выяснении интервала оптимальныхсоотношений воды и ацетона дляйроведения дифференцированного титрования серной кислоты и сульфокислот учитывают также количествоводы, добавляемОй вМЕСте С тИтраитом - водным раствором диэтиламиМетодика определения серной кислоты и сульфокислот. 15 В стакан емкостью 250 мл поме щают анализируемую пробу в виде водного раствора, добавляют 75 мл ацетона и титруют 0,1 н. водным Раст- вором,диэтиламина из микробюретки. Титрование проводят на рН-метре рН 340 или рН - 262 с использованием электродной пары: стеклянный ийди" . каторный и хлорид-серебряный электродсравнения с обычным заполнением насы- З щенным водным раствором хлорида калия, перемешивая раствор магнитной мешалкой Титрование заканчивают, когда показания гальванометра перестают существенно изменяться или ста новятся постоянными. По данным титрования строят график в координатах, мВ-мл. Точки эквивалентности - ко нечные точки титрования (КТТ) устанавливают по методу касательных. для 40 упрощения график можно строить неполностью, а лишь его участок, включающий область скачков потенциалов.Первый скачок потенциала соответствует окончанию титрования сульфокислот и серной кислоты по первойступени диссоциации. Второй скачок потенциала свидетельствует об окончании титрования серной кислоты повторой ступени.50Следует вносить поправку на кислотность каждой новой рабочей партии ацетона, для чего проводят холостой опыт. Смесь 3 мл воды и 75 мл аце-.тона титруют О, 1 н. водным раство ром ДЭА,Если ацетон хорошо очищен, топоправкой на холостой опыт можнопренебречь. Диэтиламин для приготовления титранта следует предвари тельно перегнать с 48- елочным дефлегматором. Нормальность 0,1 н. водного раствора диэтиламина проверяют титрованием раствора серной кислоты известной нормальности.Расчега) Содержание серной кислоты, Н ЯО (Ч -1-/о)Ш 9810 аб) Содержание сульфокислоты ( в пересчете на 6 О Н ), вес . : 50 Н: 06- 2 Я-Ч,)-Чо 1/ 81а гдеи У - количество титранта, израсходованного на достижение первого ивторого скачков, мл; 98 и 81 - молекулярные массы серной.кислоты и сульфогруппы, соответственно; - поправка на холостой опыт, мл; нормальность раствора ДЭА; а - навеска; г. Сущность способа поясняется на примерах,П р и м е р 1 Определение серной кислоты и /3 -нафталинсульфокислоты при совместном присутствии в водном растворе.В стакан для титрования помещают 1 мл анализируемого раствора, добавляют 75 мл ацетона и титруют из микробюретки 0,1 н. водным ра створом диэтиламина в соответствии с приведенной выше методикой.На достижение первой точки эквивалентности затрачено 2,05 мл титранта, на достижение второй точки эквивалентности - 3,05 мл титранта. Затрачено на титрование серной кислоты 3,05 - 2,05 - 1 мл; на титрование Я -нафталинсульфокислотыС,Д, ОзН (молекулярная масса 208) 3, 05 - 1 2 - 1, 05 мл водного раствора диэтиламина.,.Найденосерной кислоты, г/л: 10198Найдено /3 -нафталинсульфокислоты, г/л: 1,05 0,1208Взято для титрования: 1 мл раствора, 0,1 н. по серной кислоте и 0,1 н. по Д -нафталинсульфокислоте, что соответствует концентрациям, г/л: серной кислоты 9,8; 8 -нафталинсульфокислоты 20,8, Относительная ошибкаопределения серной кислоты 03 -нафталинсульфокислоты 5. Объемное соотношение водыи ацетона в первой точке эквивалентности (с учетом объемов пробы, взятой на титрование, и титранта, затраченного на титрование) равно 1:25.П р и м е р 2. Определение серной кислоты и сульфокислот в про(7=12;с( 0,95) 35 55 писное ираж 1019 ЦНИИПИ Заказ 3931/3 филиалППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная; 4 дукте сульфирования каменноугального пека (сульфопеке),В стакан емкостью 250 мл помещают 0,15 - 0,20 г сульфопека, приливают пипеткой 3 мл дистиллирован,ной воды и осторожно, вращая стакан, растворяют навеску, К полученному водному раствору добавлю 75 мл ацетона и титруют 0,1 н, водным раствором диэтиламина в соответствии с приведенной выше методикой, Первый скачок потенциала соответствует 7,55 мл титранта, второй 9,40 мл. Затрачено на титрование Относительная ошибка определениясерной кислоты и сульфокислот предлагаемым способом не превышает 2 -и5 соответственно. Коээфициевт вариации 3 и 8 (отн).Предлагаемый способ определениясерной кислоты и сульфокислот приих совместном присутствии в смесидостаточно точен и воспроизводим.Время определения 25 - 30 мин. 40Предлагаемый способ может бытьприменен для анализа водорастворимых объектов, способ проще прототипа. При использовании водно-ацетоновой среды не требуется специальная подготовка электродов к титрованиюосложняющая анализ в среде органических растворителей. Предлагаемыйспособ, в отличие от титровання в среде ацетона, позволяет испольэовать 5 О/одни и те .же электродную паруи прибор для определения не только серной кислоты и сульфокислот,но и для выполнения анализов в водных растворах (например, измерениярН), что особенно важно для заводскилабораторий.Наличие воды в среде и титранте обеспечивает надежность работыпотенциализмеряющей системы и увеличение срока службы электродов,Упрощение анализа достигается таксерной кислоцю 9, 40 в . 7, 57. - 1, 85 мл;судьфокиелоты 9; 40 - 2 1, 85 : 5, 70 млтира,н т.а."Йьйдено,: серной кислоты 8,74;сульфокислот ( 5 ОЗН ) 2226Соот ношение воды и ацетона при достижейии,первоой точки эквивалентности равно 1:7.Правильность метода .подтвержденастатистической обработкой рЕзУльтатов определения серной кислоты в сульфопеке 1 Х - 9,01 и относительнаяошибка 1,56 (г 7 -12;с( - 0,95)3 , атакже сульфокислоты,(см. таблицу). же применением вкачестве"титранта"диэтиламина в виде водного раствора,что позволяет исключить дефицитныйэтиловый спирт.формула изобретенияСпособ количественного определения серной кислоты и сульфокислотпри их совместном присутствии в смеси путем потенциометрического титрования анализируемой пробы раствором амина в присутствии ацетона,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения способа и расширения области его применения, .вкачестве раствора амина используютводный раствор диэтиламина и титрование ведут в среде смеси воды и ацетоНа, взятых в объемном соотношении.1:7 - 25.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Грибова Е. А.,Левин 3. С, Раздельное определение серной кислотыи сульфокислот титрованием в неводных растворителях в Заводская лаборатория, 1958, М 11, с. 1356.2, Игошев А. Д, Лукашенок В. Н.Кротов Н. Н. Потенциометрическоеопределение бензолсульфокислоты в еесмесях с серной.-Заводская лаборатория, 1973, Р 2, с. 155 (прототип),