Способ определения фосфорнокислых солей калия или натрия

(5)5 (3 01 )ч 31/16 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ПАТЕНТУ 2 зНРгОт+ ЗНЙОз иэб 2 Н ЗКИОз НгР 04+ НгО (3 Р 04+ КО Р 04 + ЗА 9)ч 4) 04+ КИОз+ 2 НМО з+ КОН - КМОз+ вляегся трудо- ализа, а также еобходимостью де горячей кон 5 Рз 01 о+ 5 НИОз + 2 тся ускоре зб Н)ЧОЗ ется тем, что ис артным раство ЗНзР 04 + 5 Кг 40 з при комнатнои Комитет Российской Федерации по патентам и товарцым знакам(71) Нижнекамское производственное объединение "Нижнекамскнефтехим"(73) Нижнекамское производственное объединение "Нижнекамскнефтехим"(56) У, Дж. Уильямс, Определение анионов.М.: Химия, 1982, с. 484-485,Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу количественного определения триполифосфата калия (натрия) в синтетических жидких моющих средствах (ЖМС).Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения суммарного содержания полифосфатов, ортофосфатов и дифосфатов путем превращения их в орто-фосфорную кислоту проведением гидролиза горячей кислотной обработкой, титрования раствора щелочью до замещения одного атома водорода фосфорной кислоты (рН 4,5), осаждения в виде АдзР 04 и титрования выделившейся при этом кислоты раствором щелочи,ЯО 2000568 С(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРНОКИСЛЫХ СОЛЕЙ КАЛИЯ ИЛИ НАТРИЯ (57) Сущность изобретения: способ включает титрование пробы раствором азотной кислоты при комнатной температуре с доведением рН до 4,5, определение обьема раствора, израсходованного на титрование, добавление избытка азотнокислого серебра, титрование раствором щелочи до рН 5 и определение объема титранта, определение содержания фосфорнокислых солей по расчетной зависимости, 1 табл. Недостатком способаемкость и длительность анопасность. связанная с нпроведения гидролиэа в срцентрированной кислоты.Целью изобретения явли упрощение анализа.Указанная цель достигаходную пробу титруют стэндром кислоты до рН 4.5(Р 3010) -ф(НР 207)Таким образом, а Х -а- в та кали процен(Ущ экоивал титрова нализируемая ства рН котор жит полифосф ат ионы. П пирофосфатов протекает в бе не происх обы ЖМС до аявляемому с проба ого соат, пиричем до оркислой одит.Н 45 кратное) анное на щ) - число (10елочи. иэрасход то ние С) ь ентов т наз ЧИСЛОМ ЭКВИ трование сле ную по форм особ У С 1000 щелочи и трование,концентрация эквиочи и кислоты, соотьэовднных для 40 лярной массы ующая его эк - " - 1К кС Ук Ущ Сщ енной по часв скобки, соной МаССЕ й его степень еличины, полу, заключенноэквивалена, учитывающобе,етной формулМ Значение вти формулы -ответствуеттриполифосфатгидролиза в прВывод рас ЗН 2 РЗО 10+ 5 А 9 М Ц Рз 01 о + 3 КМОз + НАВОЗ (12 Н 2 Р 202 1 АдИОЗ ы эквивалента 2 2072 НГ 40 з температуре, добавляют избыточное количество азотнокислого серебра с рН 5,4, титруют выделившуюся кислоту раствором щелочи до рН 5 - 5,4 и рассчитывают содержание триполифосфата по формуле с М / С К -У. С, Кк/0,750Т У, СщКщ ассовая доля суммы триполифо(натрия) и солей его гидролиз ах;К,) - число (1000 кратн слоты, израсходованное поэтому величина (У С К) названа 1000- кратным числом эквивалентовУщ, У - объемы растворовкислоты, израсходованные на тисоогветстоенно, см;З,Сщ, Кщ - молярнаявалента оастворов щелветственно, исполтитрований, моль/дм;з.Кщ, Кк - поправочные коэффициенты к концентрации растворов щелочи и кислоть (соответстоенно).М - молекулярная масса триполифосфата калия (натрия);п 1 - масса навески пробы0,7507 М - доля молекутриполифосфата. соответстввивалентной массе при/УщСщ Кщ - Ук СкКк/ 0,7507 М Все описанные методы определения полифосфатов включают предварительный гидролиз фосфорнокислых солей до ортофосфатов, справедливо полагая, что часть полифосфатов находится в гидролизованном состоянии. Гидролиз триполифосфатов в щелочной среде, что имеет место для проб ЖМС, протекает по реакции жидкого моющего сред ставляет 9-10,5 содер рофосфат-ортофосф дальнейший гидролиз тофосфатов, который среде, в указанной проПри титровании п азотной кислотой по з протекают реакции К 5 РЗ 010 + 2 НЙОЗ -ф Кз Нг Рз 01 о + 2 КМ Оз КЗНР 207+ НАВОЗ -фИз уравнений следует, что если степеньдролиза триполифосфата в пробе О, т,е. соли КзНР 207 и К 2 НРО 4 отсутствуют. то на титрование 1 моль триполифосфата затрачивается в описанных условиях 2 эквивалента кислоты, а если все молекулы гидролизованы и в пробе присутствуют только продукты гидролиза, т.е. КзНР 207 и К 2 НРО 4, то на 1 моль полифосфата также затрачивается 2 эквивалента кислоты.Осаждение продуктов нейтрализации аэотнокислым серебром в условиях заявляемого способа протекает по реакциям2000568 щ щ щ к к к о,ззз рц Из пропорции 0,333 6.2 0,1 0,9905 100, 448,41 З.28 З 1 ОО2 55 КН 2 РО 4+ АрйОзОтсюда следует, что в отсутствие гидролиэованных молекул триполифосфатэ на титрование выделившейся кислоты и потребуется 2 эквивалента щелочи на 1 моль полифосфатэ, (уравнение 12) э если количество гидролизованных молекул составляет 100, то на титрование 1 моль полифосфата потребуется 4 эквивалента щелочи (уравнение 13-14).Таким образом, максимальное значение эквивалента триполифосфата по щелочи при проведении анализа по заявляемомуМ М способу составляет - , а минимальное - .24Из уравнения 9-14 следует, что эквивалентная масса триполифосфата, равная знаМчению - , имеет место, когдаУщ СК - У С Кщ щКщ+ к к к г-г .+ у . . . равному 1,0,соответствует эквивалентная масса триполифосфата, равная значению (0,7507.М)Таким образом, эквивалентная масса триполифосфата составит величину - , котоМ рая меняется пропорционально значению Ущ СщКщ - У С К/УщСщКщ - УкСкК/ 0,7507 М Изобретение осуществляется следую 5 щим образом.В коническую колбу вместимостью 250см вносят 2-4 г анализируемой пробы, призливают 50 см дистиллированной воды, 7-8зкапель индикатора бромфенолового синего10 и титруют раствором азотной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм до изменения синей окраски раствора в слабо-зеленую,Отмечают объем раствора кислоты, израсходованный на титрование(У). Затем к содер 15 жимому колбы приливают приперемешивании 10 см нейтрального посмешанному индикатору раствора азотнокислого серебра с концентрацией 1 О мас, ,вносят 7-8 капель смешанного индикатора20 приготовленного по ГОСТ 4919.1-77 и титруют раствором гидроксида калия с концентрацией 0,1 моль/дм до изменениясиреневой окраски раствора в зеленую. Отмечают объем щелочи, израсходованный нэ25 титрование, (Ущ). По результатам титрований вычисляют массовую долю триполифосфата по предложенной формуле 6,П р и м е р 1. СтаНдартную смесь жидкого моющего средства, содержащего 3,8930 мас. ф триполифосфата калия, анализируютзаявленным способом.В коническую колбу вносят 3,263 г анализируемой пробы, 50 см дистиллированной воды, 7 капель индикатора бромфени 35 лового синего и титруют раствором азотнойкислоты с концентрацией 0,1 моль/дм доизменения синей окраски раствора в слабозеленую.Объем кислоты, израсходованный на40 титрование, У - 5,4 см . Затем к содержимому колбу при перемешивании добавляют10 см раствора аэотнокислого серебра(нейтрального по смешанному индикатору),7 - 8 капель смешанного индикатора и титру 45 ют раствором гидроксида калия с концентрацией 0,1 моль/дм до появления зеленойк окраски,На титрование израсходовано У - 6.2см раствора щелочи.50 По формуле 6 рассчитывают содержание триполифосфата калия:/6,2 0,1 0.990;-5,4 0,1 1,О/0,7507 448,416,2 0,1 0,9905,4 0,1 1,0где 0,9905; 1,0 - поправочные коэффициенты к концентрациям растворов щелочи и кислоты соответственно.2000568 П р и м е р 2. Производственную пробуЖМС (жидкого моющего средства) анализируют по ГОСТ 22567,7-87 (фотометрический метод после гидролиза в кислой среде) и эа являемым способом как указано в примере 1. Результатопределения4,79 мас. Продолжительностьанализа2 ч ФотоколориметрическийспособЗаявленныйспособ 4.81 мас.10 мин Уш Сш К 100 в1000Результаты анализов показывают, что заявленный способ позволяет в 12 раэ сократить продолжительность анализа, При этом метрологические характеристики заявленно го способа не ухудшаются (см, таблицу).Заявленный способ полностью исключает стадию проведения гидролиэа, позволяет оперативно и точно контролировать . качество выпускаемого жидкого моющего 15 средства, что важно для эффективного использования технологического оборудования, увеличения объема выпуска продукции.Формула изобретенияСпособ определения фосфорнокислых 20 солей калия или натрия, включающий обработкч:;эобь раствором азотной кислоты, доведение рН до 4,5 с последующей добавкой избыа азотнокислого серебра, титрование росвором щелочи до рН 5 с 25 последую.им определением объема раствора, израсходованного на титрование, о тл и ч а ю щи й ся тем, что,с целью ускорения и упрощения анализа, обработку пробы раствором азотной кислоты осуществляют по средством титрования при комнатной температуре перед добавкой избытка аэотнокислого серебра, определяют объем раствора кислоты, израсходованный на титрование, а содержание фосфорнокислых 35 солей определяют иэ соотношения(Ущ Статистически обработанные результаты определений триполифосфата в пересчете на Р 20 при и = 6, р=0,95 0.1 - молярные концентрации растворов кислоты и щелочи, моль/дм,Остальные значения соответствуютобозначениям формулы 6. с М / Уш Кщ - У С К/0,7507 М 2 У, С,К,+ У СК где Х - массовая доля суммы триполифосфата калия или натрия и солей его гидролиза, ОУщ - обьем раствора щелочи. израсходованный на титрование, см;Сщ - малярная концентрация эквивалента раствора щелочи, м/дм;Кщ - поправочный коэффициент к концентрации раствора щелочи;а - масса пробы, взятая на анализ, г; М - молекулярная масса триполифосфата калия (натрия);У - объема раствора кислоты, израсходованный на титрование, см;К - поправочный коэффициент о концентрации раствора кислоты;С - молярная концентрация эквивалента раствора кислоты,м/дм.0,7507 - доля молекулярной массы триполифосфата, соответствующая его эквивалентной массе при