Способ определения кислорода в жидкостях

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4(51) С 01 Х 31/22 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВ СВИДЕТ АВТОРСК(21) 357 (22) 01(46) 28, (72) Н.Н (71) Орд кой физ (53) 543 (56) 1. 21/23-26 .83 02.85. Бюл..Творогов иена Ленина иики АН СССР.062(088.8)Лурье Ю. Унифицированные мето ды анализа вод. И., "Химия", 1971, с. 81-89.2 Патент США В 3864084, кл, 23- 230, 1975.(54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА В ЖИДКОСТЯХ, включающий смешивание полимеризационноспособной основы с инициатором полимеризации, проведе.ние полимеризации в закрытой системе и последующее измерение индукционного ЯОы 1142799 А периода полимеризации одним из известных методов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа и упрощения процесса, полимеризацию проводят в присутствии антиоксиданта фенола или ионола, вводимых до концентрации 0,1-0,9 мольл, а в качестве полимеризационноспособной основы используют монофункциональный мономер.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нолимеризацню в присутствии антиоксиданта проводят сначала до полного расходования .кислорода в полимеризационноспособной основе смеси, после чего в нее после. довательно вводят анализируемые.пробы.сущности и достигаемому результатук изобретению является способ определения кислорода в крови и в другихжидкостях, включающий смешивание анализируемой пробы с полимериэационноспособной основой и инициатором полимеризации в закрытой системе и после-одующее измерение индукционного периода полимеризации одним из известныхметодов. В качестве полимериэационной основы используют акриламид ибисакриламид 2,Однако известный способ требуетиспользования высокочистых мономеров,25наличия примесей, ингибирующих реакцию, или ингибиторов, специальновводимьг в мономеры для их стабилиза.ции, понижает точность анализа. Метод непригоден, если ингибирующиеполимеризацию примеси содержатсяв определяемой пробе или сама анализируемая жидкость не является индеферентной к полимеризации,Недостатком этого способа такжеявляется то, что концентрацию кислорода в анализируемой пробе определяют только на основе ежедневно получаемого градуировочного графика.Использование в качестве инициирующей системы соединений перекисного 40типа (персульфат аммония, перекисьбензоила), инициирующая способностькоторых, а следовательно, и точностьопределения концентрации кислородав пробе, в сильной степени зависитот примесей типа металлов и восстановителей, также понижает точность.Кроме того, использование бифункционального мономера (бисакриламида)для измерения индукционного периода 50, реакции по вязкости исключает многократность использования полимеризата и реакционного сосуда, что усложняег процесс.Цель изобретения - повышение точности анализа и упрощение процесса.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определе- антиоксиданта,1 11427Изобретение относится к аналитической химии и может быть использова но для определенйя кислорода в жидкостях.Известен способ определения кисло 5 рода в воде иодометрическим методом 1 .Однако данный способ не пригоден для определения кислорода в мономерах, 10Наиболее близким по технической 99 2ния кислорода в жидкостях, включающе; му смешивание полимеризационноспособной основы (монофункционального мономера) с инициатором полимеризации, проведение полимериэации в закрьггой системе и последующее измерение индукционного периода полимери эации одним из известных методов, по лимеризаций проводят в присутствии антиоксиданта фенола или ионола, вводимых до концентрации 0,1 - 0,9 моль/л, а в качестве полимеризационноспособной основы используютю монофункциональный мономер.При этом полимеризацию в присутствии антиоксиданта проводят сначала до полного расходования кислорода в полимериэационноспособной основе смеси, после чего в нее последовательно вводят анализируемые пробы.Использование ингибированной окислительной полимеризации вместо неингибированной позволяет устранить влияние мешающих примесей, избежать стадии очистки и дегазации полимеризационноспособной.основы и инициатора и многократно испольэовать полимериэационноспособную основу. При больших концентрациях ингибитора или при небольших концентрациях мономера продолжительность индукционного периода не зависит от концентрации мономера и ингибитора, содержащихся в полимериэате и в пробе, а только от скорости инициирования и концентрации растворенного в пробе кислорода.Многие антиоксиданты образуют в процессе окисления продукты, акцепти. рующие алкильные радикалы, которые дополнительно ингибируют полимеризацию, что ведет к понижению точности определения (например, антиоксиданты 22-46 и фенозан), Поэтому эти ингибиторы не могут быть использованы при определении концентрации кислорода как в мономерах, так и в дру-гих жидкостях. В отличие от фенозана"1 и антиоксиданта 22-46, продукты окисления фенола и ионола не акцептируют перекисные и алкильные радикалы и могут быть использованы для определения кислорода. В табл.1 представлена зависимостьточности определения от концентрации0,87 3,04 15 20,9 10,4 20 Как видно иэ табл.1., наибольшаяточность анализа достигается при концентрации антиоксиданта О, 1-0; 9 моль/лВоэможность многократного исполь 25зования полнмеризационноспособнойосновы определяется применением впредлагаемом способе монофункционального мономера в отличие от известного способа, где применялсябифункциональный мономер. Измерениеиндукционного периода можно проводить дилатометрическим,термометрическим и вискозиметрическим методами.П р и м е р 1. 4,6 мл очищенного метилметакрилата (ММА), содержащего динитрил аэоизомасляной кислоты (АБН) в концентрации 5,2610- моль/ли ионол в концентрации 0,425 моль/л,заливают в стеклянный дилатометр так;чтобы высота жидкости в капилляре 4 Одилатометра превьппала 5 см, что обеспечивает проведение реакции в закрытой системе, в присутствии лишьрастворенного в мономере кислорода.Дилатометр погружают в термостат стемпературой 61 С. Величина индукционного периода реакции, определяющаяся временем расходования кислорода, растворенного в мономере и соответствующая по времени началу измепения уровня жидкости в капилляре,равна 53 мин Концентрацию кислорода, растворенного в ММА, рассчитывают по формулеОД: чц, (1)где 1 - величина индукционного периода,1 ц - скорость инициирования. Определен 2,34 10 моль/л кислорода.П р и м е р 2. Пробу 0,82 млММА, содержащего АБН в концентрации5,26 10 моль/л и ионил в концентрации 0,425 моль/л, впрыскивают встеклянный дилатометр, аналогично ис.пользованному в примере 1, где после индукционного периода началасьполимеризация ММА. Величина новогоиндукционного периода реакции, определяющаяся временем расходованиякислорода, растворенного во внесенной пробе ММА, составляет 10 мин, аконцентрацию кислорода рассчитываютпо формуле, - объем анализируемых проб.Содержание кислорода составляет2,51. 10 моль/л.П р и м е р 3. 1 мл ММА, содержащего АБН в концентрации5,5 10" моль/л и фенол в концентрации 0,10 моль/л, заливают в стеклянную ампулу диаметром 8 мм и погружают в термостат калориметра типаДАК-1. Реакцко полимеризации проводят при 60 С в закрытой системе.оСкорость реакции регистрируется потепловыцелению, Индукционный период50 мин, Концентрация кислорода,определенного по Формуле 1, в ММАсоставляет 2,4 10 моль/л.П р и м е р 4. Пробу 0,37 млспирта, не содержащего инициатор иингибитор, впрыскивают в стекляннуюампулу, аналогичную использованнойв примере 3, после окончания индукционного периода и начала полимеризации ММА. Индукционный период,обусловленный наличием растворенногокислорода в пробе равен 26 мин. Концентрация кислорода в спирте, определенная по формуле (2), составляет2,04,10 з моль/л.П р и м е р 5. 1 мл оас(метакрилоксиэтиленкарбонат)диэтиленгликоля(ОКМ)., содержащего АБН в концентрации 4,66 ф 10моль/л и ингибиторионол в концентрации 0,20 моль/л,заливают в стеклянную ампулу со стек(0,2147 (2,20 + 0,39),10 Прототип ризационноспособной основы и сосудадля анализа. Кроме того, предлагаемьйспособ не требует очистки анализируемых продуктов, поэтому возможно определение кислорода в технических продуктах Как видно из табл.2, предлагаемый способ позволяет повысить точность определения кислорода, а также упростить процесс за счет многократного использования исходной полимеСоставитель Т.Жукова Редактор М,Дылын Техред Т.фантаКорректор Н,КорольЗаказ 731/40 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 3 1142799 . 6лянным шариком внутри, Ампулу поме- внутри ампулы с олигомером, составщают в термостат с=61 оС, где она ляет 23 мин. Концентрация кислорода, вращается е помощью мотора. Величи- растворенного в ОКМ, рассчитанная на индукционного периода реакции, с помощью уравнения (1), составляет определяющаяся временем расходова 9,0 10 моль/л.ния кислорода, растворенного в олигомере и соответствующая по времени В табл.2 представлены сравнительпрекращению движения стеклянного ша- ные данные по точности определений рика вследстние увеличения вязкости, известного и предлагаемого способов,