Способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы

%И"В.-., (" ,СИ% Жмп йВ:мт "МЬА Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет С 01 И 31/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.И.РЫчкова и В.П.Маклакова Уральский филиал Всесоюзного ордена Трудового КрасногоЗнамени теплотехнического научно-исследбвательскогоинститута им. Ф.Э.Дзержинского.Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к способам минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фос фоновые группы, для последующего количественного определения этих соединений в виде ортофосфатов в водных растворах.Известен способ минералиэации фосфорорганических соединений, основанный на обработке анализируемО- го вещества концентрированными кислотами в присутствии окислителей. При этом в сухую колбу Къельдаля помещают с помощью трубки для взвешивания навеску исследуемого вещества 3-5 мг, прибавляют 0,5 мл концентрированной серной кислоты, 4-5 капель концентрированной азотной кислоты и нагревают до появления паров серного ангидрида. Прибавление азотной кислоты и нагревание до появления паров "серного ангидрида повторяют еще двараза. Если раствор после охлаждения 25 остается окрашенным, в него вносят 4-5 капель пергидроля и снова нагревают до выделения паров ВО, эту операцию повторяют до полного обесцвечидания жидкости 1), 30 ИэвестнЫй способ можно применятьтолько для анализа веществ в сухомвиде, что ограничивает чувствительность способа, так как в этом случаенавеска вещества составляет 1-3 мг, способ трудоемок из-за многократноГо пбвторения операций для достиженияполноты разложения, а применениеконцентрированных кислот (серной и азотной) и выделение серного ангидрида в процессе разложения создает опасные и вредные условия работы.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, заключающийся в окислении анализируемой пробы смесью озона с воздухом или кислородом при нагревании до 85-95 оС в щелочной среде 21Недостатком способа является длительность применения специальных установок для получения смесей озона с кислородом (или воздухом), приборов для измерения расхода смеси, температуры, специальной установки для осуществления минералиэации). Перечисленные недостатки затрудняютйспользование этого способа для аналитического контрбля за содержаниемФосфорорганических соединений в водных растворах, например в охлаждающих водах тепловых электростанций,В сбросных водах"послЕ "оЧисткй сточ.ных вод от этих соединений.Целью изобретения является упрощение способа и сокращение времениминерализации.Поставленная цель достигаетсяпредлагаемым способом минерализации.Фосфорорганических соединений, содержащих Фосфоновые группы путем окисления анализируемой пробы растворомперекиси водорода концентрации 0,030;09 М при нагревании и ведения процесса в присутствии раствора сернокислой меди () концентрации1,5 бе 10 -15,6 10 М и при рН сре.ды 8-12.Отличительным признаком способаявляются использование в качествеокислителя раствора перекиси водброда концентрации 0,03-0,09 М и проведение процесса в присутствии раствора сернокислой меди ( В ) концентрации 1,56 10-15,бе 10 6 М и при рНсреды 8-12; -В приводимых примерах минерализации фосфорорганических соединенийс целью количественного определенияих в водных, растворах в качествеобъекта анализа использованы раство ры, содержащие различные Фосфоновыекислоты, являющиеся типичными представителями фосфорорганических соединений (соединений, в которых фосфорнепосредственно связан с углеродом),Й р и м е р 1 (нижний пределконцентрации вводимых реагентов).Перекись водорода 0,03 М, сернокислая медь 1,5 бф 10М рН 8,0,Аликвотную часть анализируемойводы, содержащую 0,01-15 мг Фосфорорганических соединений, йомещаютвтермостойкий стакан емкостью100 мл, нейтрализуют по. универсальной индикаторной бумаге, прибавляют0,5 мл 1,5610" М раствора сЕрнокислой меди ( П ), 0,5 мл 3 М раствораперекиси водорода, 0,1 М растворомБаОН доводят рН сМеси- до 8, разбавляют дистиллированной водой до50 мл и кипятят 15-20 мин.После охлаждения раствор переносят в мерную колбу емкостью 50 мп,доводят дистиллированной водой дометки"и используют для анализа насодержание ионов РО С этои"цельюаликвотную часть полученного раствзора, содержащую не более 40 мкг РОд,помещают в мерную колбу емкостью50 мл, прибавляют 5 мл серной кислоты (180820) и 2 мл раствора молибденовокислого аммония концентрации,50 г/л, смесь перемешивают, доливаютдистиллированной водой до 40-50 мп,вновь тщательно перемешивают. Спустя 2 мин вводят 10-15 капель растворахлористого олова концентрации10 г/л и перемешивают. Затем доводятдо метки дистиллированной водой,вновь перемешивают и через 5 минпроизводят измерение оптической плотности окрашенного в синий цвет раствора на Фотоэлектроколориметре скрасным светофильтром (длина волны650 нм) в кювете толщиной поглощающего слоя 50 мм относительно холостойпробы (дистиллированная вода, к которой прибавлены все реактивы в тойже последовательности) .Содержание Фосфорорганических со 15. эедйнений в пробе в пересчете наРО 4 находят по калибровочному графикуДля построения калибровочного граФика приготовляют стандартные раст- .воры КН РО содержащие 1-40 мкг РО20 приливают в каждый раствор по 5 млраствора серной кислоты, разбавляютдо 40-45 мл дистиллированной водой.Затем обрабатывают эти растворы молибдатом аммония и хлористым оловом,25 как анализируемый раствор, и измеряют светопоглощение.П р и м е р 2 (промежуточныйпредел концентрации вводимых реагентов) .Перекись водорода 0,06 М, сернокислая медь 3,1210М, рН 10.Аликвотную часть анализируемой во ды, содержащую 0,01-15 мг Фосфорорганических соединений, помещают втермостойкий стакан емкостью 100 мл,нейтрализуют по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют 1,0 мл1,56 10М раствора сернокислой меДи (), 10 мл 3 М раствора перекиСи водорода, 0,1 М раствором ИаОНдоводят рН смеси до 10, разбавляютдистиллированной водой до 50 мл икипятят 15-20 мин, После охлажденияраСтворпереносят в мерную колбуемкостью 50 мл, доводят дистиллиро 45 ванной водой до метки и используютдл анализа на содержание ионовРО+ по методике, описанной в примере 1.П р и м е р 3 (верхний предел50 концентраций вводимых реагентов).Перекись водорода 0,09 М, сернокислая медь 1,5610 М, рН 12,Аликвотную часть анализируемойводы, содержащую 0,01-15 мг фосфороргакических сьединений, помещают втермостойкий стакан емкостью 100 мл,нейтрализуют по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют 5 мл1,56 10 4 М раствора сернокислой меди(7 ), 1,5 мл 3 М раствора перекисиеб водорода, 0,1 М раствором ИаОН доводят рИ смеси до 12, разбавляют дистиллировайной водой до 50 мл и кипятят 15-20 мин. После охлаждения расг вор переносят в мерную колбу емкос-.б 5 тью 50 мл, доводят дистиллированной,5 3 2 2 0 0 01 0 5 Н слота илтриме ос онов 1,44 8 00 0 Для определения количества образовавв результате минерализации ионов Р 04"ис пользовали известнув методику, основанн на реакции восстановления Фосформолибде вой гетерополикислотКак видно из приведенного, пред, лагаемый способ минерализации является высокоэффективным при значительно меньшей затрате времени посравнению с известным.Так, на минерализацию 15 мг фосФорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, по предлагае-.мому способу требуется 15-20 мин, апо известному способу минерализация14-16 мг аналогичных соединений длитхс о агаеляет оцесса я про- прос- иальиборов дот водой до метки и используют получен-ный раствор ля анаЛиза на содержание ионов РО по методике, описаннойв примере 1. Результаты минерализации Фосфор- органических соединений, содержаших Фосфоновые группы, приведены в таблице,ы хлористым оловом. 55 ся 5-8 ч. Таким образом, предл мый способ минерализации позво сократить продолжительность пр в 15-20 раз. Техника выполнени цесса минерализации отличается щ тотой, так как не требует спец ной аппаратуры, устройств и пр для получения, приготовления и зирования окислителя,Предлагаемый способ может бы осуществлен в любой лабораторииl 28080 формула изобретения Составитель Л,СоломенцеваТехред М.Келемеш Корректор М,Демчик Редактор Е.Дорина Заказ 1129/45 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1130 35, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5ФипиалППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ минерализации фосфорорганических соединений, содержащих фосфоновые группы, путем окисления анализируемой пробы окислителем при нагревании в щелочной, среде, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощений способа и сокращения времени минералиэации, в качестве окислителя используют раствор перекиси водорода концентрации 0,030,09 М и процесс ведут в присутствиираствора сернокислой меди ( Й ) концентрации 1,56 10 -15,6 10 М ипри рН 8-12,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Губен-Вейль. Методы органической химии. Методы анализа, М., Госхимиэдат, 196 3, с. 20 1-203.2, Авторское свидетельство СССР9255634, кл. С 01 И 31/00, опублик.1968 (прототип),