Способ определения муравьиной щавелевой и фосфорной кислот

(51)5 6 31/16 МНЯЩАЯ ЙКУЯТ "1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Ахметова Т.И. Раздельное евределение муравьиной и щавелевой кислот в водном слое синтеза диметилдиоксана, Методы анализа и контроля качества вредуции. - М., НИИТЭХИМ, вып.2, 1987, с.47 - 48.Определение фосфорной и суммы органических кислот в водных растворах процесса синтеза диметилдиоксана. Методика М 513-85, Л,ВНИИнефтехим, 1985.(57) Изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению муравьиной, щавелевой и фосфорной кислот в водном слое реакционной смеси процесса Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам количественного определения муравьиной, щавелевой и фосфорной кислот в водном слое реакционной смеси процесса синтеза диметилдиоксана производства иэопрена из формальдегида и изобутилена.Целью изобретения является повышение селективности способа.П р и м е рз 1. П,1, Анализируемую пробу объемом 1 см ( р = 1,0 г/см") состава фосфорная кислота 2, щавелевая кислота 1и муравьиная кислота 0,3 ф титрует водным 5 О1658088 А синтеза диметилдиоксана производства изоврена из формэльдегида и изобутилена, Цель изобретения - повышение селективности анализа. Для этого пробу потенциалометрически титруют водным раствором КОН. Определяет концентрацию фосфорнои кислоты пе разности расхода титранта на получение в+орого и первого скачков потенциалв. Расчет массовои доли органических кислот ведут в пересчете на щавелевую кислоту. Затем рассчитывают объем КОН, необходимого для полного связывания фосфат-ионов и органических кислот, Анализируемую пробу обрабатывают рассчитанным количеством гидроксида калия, хлоридом кальция и фильтруют. Далее к фильтрату добавляют ацетон в объемном соотношении 1:10. серную кислоту до рН не более 2,5 и потенциометрически титруют спиртовым раствором КОН с последующим расчетом массовой доли муравьиной и щавелевой кислот. 1 табл. раствором гидроксида калия концентрации 0,2 моль/дм . До первого скачка потенциалов (конец титрования суммы органических кислот и фосфорной кислоты поступени) израсходовано Ч 1 = 2,51 см, до второгозскачка потенциалов (конец титрования фосфорной кислоты по 2 ступени) израсходовано Ч 2= 3,55 см титранта,3Рассчитывают концентрацию фосфорной кислоты (Сф) по формулеЧ 2 - объем гидроксида калия с концентрацией С 1, израсходованный на титрованиепо п,1 до второго скачка потенциалов, см;э.С 1 - концентрация раствора гидроксида калия, используемого для титрования поп,1, моль/дм;0,2 - концентрация раствора гидроксида калия, применяемого для полного связывания оксалат- и фосфат-ионов, моль/дм;3,Чпр. - объем анализируемой пробы, взятый на титрование по п,1 см;3,3,0 - объем пробы, взятый для обрки раствором гидроксида калия с конрацией 0,2 моль/дм;Т 1, Т 2 - поправочные коэффициенты кконцентрации растворов гидроксида калияс концентрацией С 1 и 0,2 моль/дм соответственно. аботцент 13,77 см где С 1 - концентрация гидроксида калия, моль/дмз;Ч 2 - объем гидроксида калия, пошедший на титрование до второй точки эквивалентности, см; 3,5Ч 1 - объем гидроксида калия, пошедший на титрование до первой точки эквивалентности, смэ; Чпр - объем пробы, см3 98-молярная масса фосфорной кислоты, г/моль, 10 Сф = 2,04 мас, ф 6Рассчитывают массовую долю органических кислот (Х, мас,) в пересчете на щавелевую кислоту по формулеС 1 2 Ч 1 - Ч 2 45 15Х 1 - где С 1 - концентрация гидроксида калия, моль/дмз;Ч - объем гидроксида калия, пошедший на титрование до второй точки эквива лентности, см;3.Ч 1 - объем гидроксида калия, пошедший на титрование до первой точки эквивалентности, см;3. Нпр - объем пробы, смэ; 25 45 - эквивалентная масса щавелевой кислоты, г/моль, Х =1,32 П.2. Рассчитывают объем гидроксида калия Чкон, необходимый для полного свя зывания фосфат-ионов и органических кислот, содержащихся в 3 см пробы,3 Ч кон -0,2 Т 2 Члр где Ч 1 - объем гидроксида калия с концент- З 5 рацией С 1, израсходованный на титрование по п,1 до первого скачка потенциалов, см П.З. В коническую колбу на 100 см вносят 3 см исходной пробы, добавляют рас 3четное по п.2 количество водного растворагидроксида калия, перемешивают, вносят0,3 г безводного хлорида кальция, перемешивают круговыми движениями и выдерживают 2 - 3 мин в покое, после чего фильтруютв пробирку диметром 15 - 20 мм черезфильтр "белая лента",П.4. В стакан на 100 см вносят 4 смфильтрата, 40 см ацетона (1:10). 1 каплю3серной кислоты, разбавленной 1:1 дорН не более 2,5, и титруют потенциометрически спиртовым раствором гидроксида калия с концентрацией 0,1 моль/дмз,При изменении соотношения фильтрат;ацетон (1:10) скачок потенциалов, соответствующий концу титрования серной кислоты, нефиксируется точно,До достижения значения потенциала +220(Э В) титрование проводят беэ записипромежуточных значений изменения потенциалов (для быстроты анализа), далее с записью изменения потенциала послекаждого приливания раствора объемом по0,1 смз.До первого скачка потенциалов (конецтитрования избытка серной кислоты) израсходовано Чз = 3,00 см, до второго скачкапотенциалов (конец титрования муравьинойкислоты) израсходовано Н 4 = 3,52 см тит 3ранта.П.5. Расчеты:5.1, Массовую долю муравьиной кислоты (Х 2) в процентах рассчитывают по формулеЧ 4 - ЧзЧп +Чжон46С 3 тз100Х 2Чр Р Чф 1000где Чз, Ч 4 - обьемы спиртового растворагидроксида калия, соответствующие первому и второму скачку потенциалов при титрова нии фил ьтрата объемом Чф (смз)соответственно, см;Члр - объем исследуемой пробы, взятыйна обработку гиздроксидом калия и хлоридом кальция, см;Чкон - объем водного раствора щелочи,израсходованный на обработку пробы с объемом Члр,46 - грамм-эквивалент муравьиной кислоты гС - молярная концентрация спиртовогораствора щелочи, моль/дм;Тз - поправочный коэффициент к концентрации спиртового раствора гидроксидакалия;Чф - объем фильтрата, взятый на потенциометрическое титрование, см;р - плотность исследуемой пробы, г/см;3, 1658088Чр Р 10 ОО 35 40 45 50 100, 1000 - коэффициенты пересчета, мас. )ь,Массовая доля муравьиной кислоты в пробе составляет Х 2 = 0,335,2. Массовую долю щавелевой кислоты в процентах рассчитывают по формуле(2 Ч Ч 2 45 С 1 Т 100 Хм 45 Х 446 где Ч 1, Ч 2 - объемы водного раствора гидроксида калия, соответствующие первому и второму скачку потенциалов при первом титровании соответственно, см;з,2 - коэффициент, учитывающий что Ч 1 соответствует объему титранта, израсходованному на титрование суммы органических кислот и фосфорной кислоты по 1 ступени диссоциации, см, Ч - соответстзвует (Ч 1+ объем титранта, израсходованный на титрование фосфорной кислоты по 2-й ступени диссоциации) см;з,отсюда;(2 Ч 1 - Ч 2) - соответствует объему титранта, израсходованному на титрование суммы органических кислот:45 - молярная масса эквивалента щавелевой кислоты, г/моль;С - молярная концентрация водного раствора едкого каля,моль/дм;т - поправочный коэффициент к концентрации водного раствора гидроксида калия;Чпр - объем пробы, взятый на титрование водным раствором едкого кали, см .зМассовая доля щавелевой кислоты (Х 4) в процентах составляет:Х 4=0,99П р и м е р 2, Анализ производственной пробы (водный слой реакционной массы) проводят аналогично примеру 1.Результаты титрования 1 см исходной пробы водным раствором гиуроксида калия концентрации 0,2 моль/дм Ч 1= 1,53 смэ, Ч 2 = 2,03 смНайдено:Объем гидроксида калия с концентрацией 0,2 моль/дмэ, необходимый для нейтрализации кислот в 3 см пробы: Чкон = 7,6 см .3, 3Результаты титрования спиртовым раствором гидроксида калия концентрации 0,1 моль/дм:Чз = 9,58, Ч 4 = 10,33 см . 5 10 15 20 25 30 Найдено:содержание муравьиной кислоты составляет Х 2 = 0.30содержание щавелевой кислоты составляет Хз = 0,63.В таблице представлены результаты анализа производственных проб водного слоя реакционной смеси процесса синтеза диметилдиоксана с применением фосфорной и щавелевой кислот в качестве катализатора и искусственных смесей по известному и предлагаемому способам,Приведенные в таблице результаты показывают, что с помощью предлагаемого способа можно установить разные содержания муравьиной и щавелевой кислот в образцах с одинаковым содержанием суммы кислот (образцы 3 и 4) или постоянное содержание муравьиной кислоты при разных значениях суммы кислот (образцы 1 и 2), что является важным для своевременного выявления причин технологических неполадок, коррозии, аппаратуры, низкой эффективности процесса и т.д,Минимально определяемая концентрация кислот, мас.,ь составляет: фосфорной 0,01; муравьиной 0,01; щавелевой 0,01 при относительной ошибке определения 4,0; 5,2 и 6,5 соответственно. Формула изобретения Способ определения муравьиной, щавелевой и фосфорной кислот, включающий потенциометрическое титрование аликвоты анализируемой пробы водным раствором гидроксида калия, и определения концентрации фосфорной кислоты, о т л ич а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения селективности определения, другую аликвоту анализируемой пробы обрабатывают гидроксидом калия, взятым в количестве, эквивалентном содержанию фосфорной и органических кислот, хлоридом кальция, отфильтровывают, в фильтрат добавляют ацетон в объемном соотношении 1:10, серную кислоту до рН 2,5, титруют гидроксидом калия и рассчитывают массовую долю муравьиной и щавелевой кислот,1658088 Составитель С. ХованскаяТехред М.Моргентал Корректор О. Ципле Редактор А.Шандор Заказ 1711 Тираж 391 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 П р и м е ч а н и е, , - суммарное содержание, Н - содержание муравьиной кислоты,Щ - содержание щавелевой кислоты,