Способ определения катионов четвертичных аммониевых и третичных сульфониевых оснований

(19)1) 4(5) 6 01 Я 27 48 ГОСУД АРСТВЕНКЫИПО ДЕЛАМ ИЭОБ КОМИТЕТ СССРКИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ КАТИОНОВ И ТРЕТИЧНЫХ утем потения тетрафеи ч а юлью ускорепроводят вводой при индикаторри следуюов пасты,5-1030-35тально(71) Институт "Гидроцветмет" и Институт неорганической химии СО АН СССР(56) 1, Смоляков Б,С Дядин Ю.А . Аладко Л.С. Безэлектролитный ионоселективный электрод для потенциомет рического титрования катионов КЮ. Известие СО АН СССР,. серия химических наук, 1980, вып. б, В 14, с. 66-70.2. Гурьев И.А., Сбитнева И.А. Двухфазное потенциометрическое титрование четвертичных аммониевых ионов тетрафенилборатом с ионоселективным электродом, журнал аналитической химии, 1982, т. 37, вып. 1, с,141-145(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ АИИОНИЕВЫХ СУЛЬФОНИЕВЫХ ОСНОВАНИЙ и циометрического титрован нилборатом натрия, о т л щ и й ся тем, что, с ц ния анализа, определение однофазной смеси спирта соотношении 1:1 - 1)5, с ным пастовьм электродом щем соотношении компонен мас. Х;Тетрафенилборат метилтриоктиламмония ДибутилфталатГрафит 0Изобретение относится к анализуорганических соединений, конкретнок определению солей четвертичныхаммониевык и третичных сульфониевыхоснований, 5В системах с солями четвертичныхаммониевых оснований из-за трудностей в выборе надежного и быстрогометода определения катионов тетраалкил-(или арил-) аммония обычноопределяют содержание анионов.Известен способ определения катионов к Ы потенциометрическим тит 4рованием тетрафенилборатом натрияв среде вода-этанол при содержании 15последнего не бопее 707 Я . Приэтом используют пленочный (на осно- .ве поливинилхлорида) ионоселективный электрод. Титрование проводят,в растворах индивидуальных солей 20четвертичных аммониевых оснований.Недостатком этого способа является то, что он непригоден для определения высших солей четвертичныхаммониевык оснований, поскольку ониплохо растворимы в воде, а увеличение содержания этанола в среде выше703 вызывает разрушение поливинилхлоридной пленки электрода,Наиболее близким техническим решекием поставленной задачи являетсяспособ определения катионов четвертичных аммониевых и третичных сульфониевых оснований путем потенциометричес"кого титровання тетрафенилборатом З 5натрия 2. Способ титрования сводится к следующему готовят исходные0,01 М растворы иодидов тетраметилтетраэтил-, тетрабутиламмония, хлоридов алкил (С -С,э) дибензоламмония и 0-цетилпиридийия в воде, а бисульфатаметилтриоктиламмония, иодидов тетраоктиламмония, тринонил-, октадецил-,дидецил-, октадецилнониламмония - ворганических растворителях (нитробен зол, хлороФорм),Титруют водным 0,01 М растворомтетрафенилбората (ТФБ) натрия. Электродная пара состоит из ионоселективного электрода с жидкостной мембраной на основе нитробензольного раствора, ТФБ тетрабутиламмония и вспомогательного хлорсеребрянного электрода. Титрование солей низших четвертичных аммониевых Оснований Возможно 55как в двухфазной системе, так и в однофазной. Титрование солей высшихчетвертичных аммониевых оснований,нерастворимых в воде, возможно только в присутствии органических растворителей, реагируют эти соли с ТФБ натрия медленно, реакция проходит на границе раздела двух фаз при энергичном перемешивании, Измерение потенциала в водной фазе проводят только. после расслаивания системы. Причем на каждую точку кривой затрачиваетсяне менее 5 мин, Такими растворителями,как спирты, эфиры, кетоны и углеводороды, электрод отравляется, поэтому применение их в двухфазных системахдля титрования недопустимо.Таким образом, к недостаткам способа-прототипа следует отнести боль-шую продолжительность анализа солей четвертичных аммониевых оснований; невозможность применения способа к анализу технических продуктов, которые могут содержать органические растворители, отравляющие электрод; применение вреднык для здоровья растворителей, таких как нитробензол ихлороформ.Целью изобретения является ускорение анализа.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения катионов четвертичных аимониевых и третичных сульфониевых оснований путем потенциометрического титрования тетрафенилборатом натрия .определение проводят в однофазной смеси спирта с водой при соотношении 1:1 - 1;5 с индикаторным пастовым электродом при следующем соотношении компонентов пасты, мас.Ж: тетрафенилборат, метилтриоктиламмония 5-10, дибутилфталат 30-35, графит - остальное. По предлагаемому способу навеску соли четвертичного аммониевого основания растворяют в этаноле, аликвотную часть раствора разбавляют водой в соотношении спирт:вода=1:1 " 1:5, выбранном экспериментально по предварительным данным на индивидуальные вещества, и титруют 0,01-0,005 Н раствором ТБ натрия потенциометрически с пастовым ионоселективным электродом и хлорсеребряным электродом сравнения, Пастовый электрод изготавливают следующим образом: навеску ТФБ соли четвертичного аммониевого основания (ТФБ ЧАО) растворяют в дибутилфталате (ДБФ) и смешивают с навеской графита. Смесь растворяют до пасты и этой пастой1088485 3заполняют стеклянную трубочку диаметром 5 мм и высотой 50 мм. Токоотводом служит проволочка из платины,. или нержавстали. Соотношение ДБФи графита ойределяется консистенцией 5пасты, способной удерживаться в трубочке без дополнительных уплотнений.Количество ТБФ ЧАО в пасте найденоэкспериментально как оптимальное дляначального потенциала Е =350 ф 20 мВи величины скачка й Е=400 мВ, Такойэлектрод не отравляется спиртами.Поверхность электрода обновляетсявыдавливанием пасты.,П р и м е р 1., Определение ТОАБа 15(тетраоктиламмоний бромида): навеску0,05-0,1 г взвешивают на аналитичес,ких весах в мерной колбе емкостью25 мл, доводят объем до метки этиловым спиртом, 4 мл раствора переносят 20в стаканчик емкостью 50 мл, прибавляют 4 мл.воды, соотношение спирт:вода=1:1, опускают элеектроды (ионоселективный и хлорсеребряный) и титруют раствором 5 10 моль/л тетрафенилбората натрия. Строят график зависимости в координатах мВ- М и определяют точку эквивалентности однимиз известных методов, Содержание.основного вещества определяют по форй. , . м)( -с 10где й - нормальностьраствораТФБИа, г экв/л;М, - объем раствора ТФБЯа, пошедшего на титрование,млМ - молекулярный вес ТОАБа,546,8;У, - объем аликвотной частираствора, взятой на титрование, мл;- навеска вещества, г. 4Состав ионоселективного электрода: 5,07 ТФБ ЧАО, 35,07 ДБФ, 60,07 графита. П р и м е р 2. Определение триалкилметиламмоний нитрата. Анализ проводят в условиях примера 1, содержа" ние основного вещества рассчитывают по формуле, приведенной в примере 1, соответственно молекулярная масса - 430. Отличие - в меньшем содержании спирта, соотношение спирт:вода 1:5. Состав электрода; ТФБ ЧАО 103, ДБФ 307, графит 603. П р и м е р 3 Определение содержания основного вещества в метилсульфате сульфония иэ нефтяных сульфидов. Анализ и расчет содержания проводят в условиях примера 1, Отличие - соотношение спирт:вода= 1:5, И - средний молекулярный вес продукта, в данном случае 341. Состав электрода выбран оптимальным, согласно полученным данным. Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом: анализ солей четвертичных аммониевых оснований ускоряется на 30 мин тем, что титрование проводится в однофазной системе, исключается экстракция продукта титрования; исключается применение вредных органических растворителей, таких как нитробензол и хлороформ, что улучшает условия труда в аналитической лаборатории; применяемый в процессе титроваиия пастовый электрод не отравляется органическими растворителями, что позволяет анализировать технические продукты , содержащие примеси органических растворителей.5 1088485 6Сопоставительные результаты определения катионов четвертичных оснований Вещества Содержание основных веществ Двухфазное титрование Тетраоктиламмоний бромид 98,5 ф 0,5 98, 1+1,0 98,7+0,5 Триалкилметиламмоний нитрат 81,0+0,5 78,0 ф 1,0 Не определяется 80,+0,5 Не опреде,0+0,5ляется СоставительРедактор П.Горькова Техред О.Ващишина Корректор Е.Сирохман Заказ 4511/5 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 Метилсульфатсульфония иэнефтяных сульфидов Титрование с ластова электродом Арсентометрическое титрование