Способ определения о-нитроанилина и фенола в водных растворах

ТЕНИ СА ИЗОБ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ АНИЛИНА И ТВОРАХ (57) Использов Сущность изо пробу абрабат присутствии су личестве 30,0 - ют и определ фенол известн аналитичес ния: анэли бутиловым натрия, вз ас.%, экстра нем о-нитр одом. 1 таб ическии институт .А. Кучмен ко и ая химия. зируемую спиртом в того в кокт отделяоанилин и ание: брете ывают льфата 34,2 м яют в ым мет стракция органичес, изд, 2-е, Горький,еа., 1955, 27, р. 805.ие в неводных сре 6-258. льногола при С колич лина жения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Коренман И,М. Экских соединений, Уч. по1973, с. 160.Ропег С,С. Апа, СпДенеш И. Титровандах, М.: Мир, 1971, с. 25 Изобретение относится к аналитическои химии органических соединений (разделение и анализ) и может быть использовано при анализе очищенных сточных вод предприятий, например, анилинокрасочной промышленности, содержащих о-нитроанилин и фенол.Известен способ концентрирования органических соединений не смешивающимися с водой растворителями в присутствии высаливателя 13, Недостатком способа является невозможность раздельного определения о-нитроанилина и фенола при их совместном присутствии в экстракте.Известен способ определения о-нитроанилина в среде диметилформамида по реакции с гидроокисью тетраэтиламмония 2). Недостатком способа является высокий предел обнаружения о-нитроанилина.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ потенциометрического титрования фенола в среде диметилформамида 3. Недостатками споРЕДЕЛЕНИЯ О-НИТРО НОЛА В ВОДНЫХ РАС саба являются невозможность разд определения о-нитроанилина и фен совместном присутствии и высокий обнаружения фенола.Цель изобретения - раздельное ственное определение о-нитроани фенола, снижение пределов обнару повышение точности определения. Цель достигается тем, что способ определения о-нитроанилина и фенола включает обработку водного раствора органическим растворителем с последующим определением фенола потенциометрическим титрованием в среде диметилформамида, в котором новым является то, что обработку ведут органическим растворителем для концентрирования в присутствии высаливателя - сульфата натрия в количестве 30,0 - 34,2 мас.0 по отношению к водному анализируемому раствору, а в качестве органического растворителя используют бутиловый спирт, причем о-нитроанилин определяют в экстракте фотометрически,На основании проведенных исследований по патентной и научно-технической литературе можно сделать вывод, что технических решений со сходными признаками, свойства которых совпадали бы со свойствами предлагаемого технического решения, не обнаружено, а совокупность существенных признаков позволяет количественно раздельно определять о-нитроанилин и фенол, снизить пределы их обнаружения и повысить точность 10 определения. Следовательнопредлагаемое техническое решение соответствует критерию существенных отличий.Положительный эффект по предлагаемому способу достигается за счет того, что 15 наиболее полное концентрирование о-нитроанилина и фенола из анализируемой водной пробы осуществляется бутиловым спиртом, а присутствие сульфата натрия способствует снижению растворимости бу тилового спирта в водной фазе, повышению концентрации фенола и о-нитроанилина в органическом растворителе, а также получению концентрата с таким содержанием воды, которое не мешает надежной индика ции точки стехиометричности при потенциометрическом титровании фенола. Титрование в среде диметилформамида способствует увеличению скачка потенциала, что повышает точность определения. 30Присутствие фенола в экстракте не мешает фотометрическому определению онитроанилина по собственной окраске.Способ раздельного определения онитроанилина и фенола заключается в том, 35 что к 200 см насыщенного сульфатом натрия (30,0 - 34,2 мас. ф) водного раствора о-нитроанилина и фенола добавляют 10 см з бутилового спирта и экстрагируют в течение 5 - 10 мин (этого времени достаточно для ус тановления межфазного равновесия). После расслаивания фаз (5 мин) отбирают экстракт и измеряют его оптическую плотность ( Л= =411 нм, = 1 см) на спектрофотометре (или. ФЭК). Содержание о-нитроанилина находят 45 по градуировочному графику, построенному по стандартным растворам определяемого вещества в органическом растворителе, Далее 5 см экстракта помещают в сосуд для потенциометрического титрования и добав ляют 15 см диметилформамида. Фенол оттитровывают при перемешивании с помощью магнитной мешалки 0,1 М раствором гидроксида калия в изопропиловом спирте. 55Примеры осуществления способа.Пример по прототипу. В 25 см диметилформамида растворяют 40 мл фенола. Раствор титруют 0,1 моль/дм изопропанольным раствором КОН. Содержание фенола находят на основании потенциометрической индикации момента стехиометричности. Минимальная определяемая концентрация фенола Сф = 1 мг/смз,Предлагаемый способ,П р и м е р 1. К 200 см анализируемой воды, насыщенной сульфатом натрия (34,0 мас.), прибавляют 10 см бутилового спирта и экстрагируют в течение 10 мин. После расслаивания фаз (5 мин) отбирают экстракт и на спектрофотометре измеряют оптическую плотность окрашенного в желтый цвет раствора ( Л= 411 нм) в кюветах с толщиной поглощающего слоя = 1 см. В качестве раствора сравнения используют бутиловый спирт. Содержание о-нитроанилина находят по градуировочному графику, построенному по стандартным растворам о-нитроанилина в бутиловом спирте, Исходное соотношение объемов водной и органической фаз (г) равнялось 20. Концентрация о-нитроанилина рассчитывается по уравнению:Зог где Яв - концентрация о-нитроанилина вводном растворе,мг/смз;Я - концентрация о-нитроанилина в органической фазе, мг/см;О - коэффициент распределения о-нитроанилина в насьнценном сульфатом натриярастворе между бутиловым спиртом и водой;г - соотношение объемов водной и органической фаз,Далее 5 см экстракта помещают в со зсуд для титрования, снабженный магнитноймешалкой, и добавляют 15 см диметилформамида. Фенол оттитровывают 0,1 М раствором КОН в изопропиловом спирте.Концентрацию фенола в экстракте Сф находят потенциометрическим методом, Градуировочный график строят по стандартнымрастворам фенола в диметилформамиде вкоординатах: объем титранта, соответствующий моменту стехиометричности, - концентрация фенола,Концентрацию фенола в водном растворе рассчитывают по уравнениюСв = - -,Огде СБ - концентрация фенола в анализируемом водном растворе, мг/см;Сф - концентрация фенола в органическом экстракте,мг/см ;О - коэффициент распределения фенола между бутиловым спиртом и водным раствором сульфата натрия.Расчет по примеру 1.Для фенола; Сф = 0,01 мг/смз; О =150;Св = 0,01/150 = 0,07 мкг/см . Для о-нитрозанилина: Со = 0,01 мг/см; О = 200. Конценз.трация о-нитроанилина в водзной фазе: Св = 5=0,0120/200 = 0,001 мг/см,П р и м е р 2. К 200 смз исследуемойводы, насыщенной сульфатом натрия (30,0мас. О ), прибавляют 10 см бутиловогоспирта и далее анализируют, как указано в 10примеуе 1: Св = 0,001 мг/см, Сф = 001змг/см,П р и м е р 3, К 200 см исследуемойводы, насыщенной сульфатом натрия (34,2мас. О ), прибавляют 10 см бутилового 15спирта и далее анализируют, как указано впримезре 1: Со = 0,001 мг/смз, Сф = 0,01мг/см .П р и м е р 4. К 200 см исследуемойводы, насыщенной сульфатом натрия 34,4 20мас, о ), прибавляют 10 см бутилового.спирта и далее анализируют, как указано впримере 1. Способ неосуществим, так каквы падают кристалл ы соли (сорбция оп ределяемых веществ). 25П р и м е р 5, К 200 см исследуемойзводы, насыщенной сульфатом натрия (28,0мас. %), прибавляют 10 см бутиловогоспирта и далее анализируют, как указано впримере 1. Способ неосуществим, так как в 30этих условиях выделяется органическая фаза, содержащая такое количество воды, которое не позволяет количественнооттитровать фенол.П р и м е р 6, К 200 см исследуемой 35воды, насыщеннол сульфатом натрия (260мас, %), прибавляют 10 смз бутиловогоспирта. Способ неосуществим, так как вэтих условиях не происходит образоьаниеорганической фазы, 40.Из примеров 1 - 6 и таблицы видно, чтоположительный эффект по предлагаемомуспособу достигается при введении в воднуюпробу 30,0 - 34,2 мас.сульфата натрия и.соотношении объемов водной и органической фаз, равном 206:10, Эти условия позволяют получить концентрат и раздельно определять о-нитроанилин фотометрическим способом по собственной окраске) и фенол - методом потенциометрического титрования в среде диметилформамида. При уменьшении количества вводимого высаливателя (примеры 5 и 6) осуществление способа невозможно вследствие выделения концентрата с таким содержанием воды, которое мешает определению фенола. Увеличение количества вводимого высаливателя (пример 4) приводит к выпадению кристаллов соли (образованию новой фазы), мешающих определению.По сравнению с прототипом предлагаемый способ имеет следующие преимущества;создаются условия для раздельного количественного определения о-нитроанилина и фенола при их совместном присутствии в водной пробеснижаются пределы обнаружения для фенола в 100 раз по прототипу 1 мг/смз, про изобретению - 0,01 мг/смз);повышается точность определения: для о-нитроанилина в 2 раза, для фенола в 2 раза в условиях, одинаковых с прототипом С = 1 мг/см ), и в 1,3 раза в условиях, когда количественное определенис по прототипу неосуществимо;предлагаемый способ прост в исполнении, не требует дорогостоящих реагентов и приборов.Формула изобретения Способ определения о-нитроанилина и фенола в водных растворах, включающий обработку органическим растворитеаем, о тличающийся тем,что,сцельюих раздельного коллчественного определения, снижения пределов обнаружения и повышения точности определения, обработкуорганическим растворителем ведут в присутствии сульфата натрия в количестве 30,0 - 34,2 мас, по отношению к пробе, в качестве органического растворителя используют бутиловый спирт с последующим определением в экстракте о-нитроанилина и фенола известными методами,10 1767400 Сравнение результатов осуществления способов по прототипу и предлагаеиому способу Принерм осуществления способа фенол о-нит- Фенол о-нит- Фенол о-нит" Фенол о-нит"роани- роани роани- роанилин лин лин лин Критерий сравнения По прототипу фенол о-нитро- анипин фенол о-нит- фенол роани" лин 6,3 6,5 5,5 5,0 Э,Э 64 6,5 40 6,0 2,0 3,1 10,0 1,0 10,0 1,0 1000 способ не осуществляетсяспособ осуществляется Составитель С. Хованская Редактор Н, Хорина Техред М.Моргентал Корректор И. ШмаковаЗаказ 3544 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ошибка определения 2С,0,0005 ,мг/смз С кс00010, мг/см С кс в 0,0100, мг/см Сд 1,0000, мг/смз Предел обнарувения мг/дмз Возможность осуществленияспособа (концентрация внсаливателя)йьПримечание,