Фотометрический способ определения свободного хлора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РЕСпублии(22) Заявлено 19,02. 79 (2) 2728425/23-26 с присоединением заявки Ко(23) Приоритет С 01 В 7/016 О 1 и 21/27 Государственный комитет СССР о делам изобретений и открытий.13(088.8) Дата опубликования описания 3012 ВО(54) СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОБОДНОГО ХЛОРА Изобретение относится к аналитической химии, а именно к фотометрическим методам определения свободного хлора.Определение свободного хлора (Сх, С 0) необходимо для контроля остаточного хлора в водопроводной воде, для контроля природных вод, газо.вых смесей и воздуха. В последнее время в связи с повышением требований к качеству химических реактивов возникла необходимость контроля содержания хлора в солях хлористоводородной кислоты.Известны методы фотометрического определения свободного хлора, основанные на реакции окисления хлором производных бензидина и других ароматических аминов, например о-толидина с образованием окрашенного продукта реакции (1. Величину оптической плотности полученного соединения измеряют при А 483 нм. Перед обнаружения 0,2 мкг/мл.Недостатком метода .является малая его селективность, Мешают ионы Ге( й), Мп( Ъ ) и Мп Ьч) в количествах 0,2 и 0,01 мкг/мл, соответственно. Метод не применим для определения хлора в солях.Известен способ колориметрического определения свободного хлОра в5 хлорном железе по синей окраске сцинкиодкрахмальным реактивом, вильтрате после отделения железа ввиде гндроокиси, по норме 0,001.Минимальные количества хлора, опретО деляемые цинкиодкрахмальным реактивом, 0,01 мг/30 мл 21.Для определения хлора берется0,75 г хлорида железа.В этой навескедолжно быть не более 0,0075 мг/С 1,15 т.е.такое количество, которое не должно давать окраску. Если в результатеиспытания раствор преобретет голубую окраску, значит он содержитпримесь хлора больше нормы,20Метод не позволяет определять количественно содержание хлора . Этоиснйтание на отсутствие в данной навеске препарата. Кроме этого, метод25 имеет другие существенные недостатки:при отделении осадка гндроокиси фжелеза неизбежны потери хлора за .счет адсорбции на развитой поверхнос 30 ти коллоидного осадка,железо, оставшееся в растворен-ном состоянии в Фильтрате в микроколичествах, реагирует с цинкиодкрахмальным реактивом как скисли"тель, завышая результат определения,приготовление цинкиодкрахмальногореактива, который должен быть све"жеприготовленным, сопряжено с определенными трудностями, так как цинкиодистый соединение весьма нестойкое.Таким образом, метод позволяетпроводить только полуколичественноеопределение хлора и отличается.,тру"доемкостью и низкой воспроизводи;4мостьюФотометрический метод определе" 3ния С 1(Вг, 1) в водопроводной воде основан на окислении КЯе(СН)хлором в щелочной среде, с образованием 4 Ке(СН)дающим окрашенныйкойпяекс с ФенолФталином. Фенол" 39 Фталии получают восстановлением ФенолФталеина цинком в щелочной сре де 3Несмотря на высокую чувствительность, метод обладает рядом суще- р ,ственных недостатков:окраска устойчива только в течении 4 мин,т.е.для массовых анализов ие пригоден;метод не может быть применен для определения С 1 в хлорном железе, так как в щелочном растворе выпада" ет осадок гидроокиси железа, и ионы железа образуют окрашенный комплекс с КГе(СН)б, на Фоне которого не будет заметна окраска окисленного ФенолФталина.Известен Фотометрический метод определения, хлора, .основанный на уменьшении интенсивности окраски метилового оранжевого под действием хлора 4).Е раствору метилового оранжевого прибавляют хлоридный буФерный раствор с рН 2 и анализируемый раствор. Оптическую плотность раствора изме" ряют относительно дистиллированной воды при ,Х 505 нм. Предел обнаружения - 0,3 мкг/мл С 1. Растворы подчиняются закону Вера в узком интервале .концентраций 0,03-0,09 мг/100 мл,0 Мешают окислители (8 г 2 йп(Я ) в коли" чествах ) 0,05 мкг/мл, мешают ионы Ге( 1 О) в количествах 0,1 мг, поэтому этот метод не пригоден для анализа хлорного железа. Недостатком метода является то, что уменьшение интенсивности окраски не всегда является однозначным показателем присутствия хлора. Интенсивность окраски в сильной степени зависит от кис лотности раствора и емкости исполь- Я зуемого буФера. Она может зависеть также от скорости прибавления реактивов, что сказывается на правиль,ности и воспроизводимости результатов анализа. 65 Цель изобретения - повышение селективности , воспроизводимости и обеспечения возможности определения хло" ра в солях хпористоводородной кислоты.Поставленная цельдостигается предложенным способом, основанным на уменьшении интенсивности окраски комплекса желоза двухвалентного Ге(й ) (соли Мора) с калием железосинеродистым (турнбулляева синь) под действием свободного хлора, процесс осуществляют в присутствии ионов железа (Й ) и Фторида натрия в 0,6-0,7 н, сварной кислоты. Используемые реагенты вводят в молярном соотношении раствор соли Мора и железосинеродистого калия 1:5-10 и растворы ионов железа (Й ) и Фторида натрия 1:2-3.Яавеску анализируемой соли растворяют в воде, прибавляют раствор соли Мора (Ге 504(ЙН,) 504 6 НО) и железосинеродистый калий Ко Ге(СН)3 для образования комплекса. Молярное отношение Ге 50,1 (НН 4) 50. 6 НО к КГе(СИЦ лежит в пределах 1:5-1:10, Реакция протекает в присутствии ионов Ге(111) избыток которых связывают добавлением МаГ; Молярное отношение ГеС 1. х хбН 20НаГ лежит в пределах 1:2-1:3. Оптимальную кислотность устанавливают добавлением серной кислоты, Оптимальная кислотность О,б,7 н. по серной кислоте. Свободный хлор только в сильнокислой среде сте ХИОМЕтрИЧЕСКИ ОКИСЛяЕт Ге( 0 ) дО ) Ге (10).Для построения калибровочного граФика готовят раствор, содержащий 1 мг/мл С растворением 3,5 г хлор- амина Т в 1000 мл дистиллированной воды или насыщением воды хлором, В случае использования воды, насыщенной хлором, содержание хлора устанавливают иодометрическим методом.Калибровочный граФик представляет собой.прямую линию в широком интервале концентраций 0,01-0,2 мг С 1, Однако для повышения точности определения используют два интервала: 001-01 мг С 1/50 мл и 0,1-0,2 мг С 1 350 мл.Весовое отношение Ге по отношению к верхнему пределу определения хлора 1:1. Измерение оптической плотности полученных растворов проводят через 45 мин в кювете с толщиной слоя 1 см при А=680 нм., Окраска устойчива в течение 2 ч. Предел обнаружения 0,2 мкг/мл, Относительное стандартное отклонение метода составляет фф 6%.Определению не мешает 10000-кратнЫй избыток ионов Ге(Й 1), ионов щелочных и щелочно-земельных металлов. Мешают металлы, образующие нерастворимые осадки с К 1,Ге(СН)Ь, а также сильные окислители, имеющие окислительный потенциал 7 0,771 В, напри" мер, перекись водорода.,О ГеС 1 6 ГеС 1 6 2 0,0 шению интенсивыях реагентовотличаюцелью повышенипроизводимостнможности опредхлористоводоростве реагентовсоли Мора и желия,процесс осствии ионов женатрия в 0,6-0ной кислоты,2.Способцийся треагенты ввосоотношенияхжелезосинеро Предлагаемый способ в отличие от прототипа обладает следующими преимуществами;дает хорошую воспроизводимость результатов 3позволяет определять свободный хлор в широком интервале концентраций (0,01-0,2 мг С 1/50 мл);позволяет анализировать соли хлористоводо 5 одной кислоты на содержание примеси свободного хлора.П р и.м е р 1. Определение примеси свободного хлора в хлорном железе.Навеску ЕеС 1 6 НО, содержащую 0,01-0,08 мг С 1, растворяют в 20 мп воды, прибавляют 2 мп раствора , содержащего 0,05 мг/мл Ге(И приготовленного из соли Мора, 15 мл 2-ного раствора МаГ 4 мл Н 504 (1:1) 0,1 мл 5-ного раствора К Ге(СЯ)6и доводят объем раствора водой до 50 мл. Через 45 мин измеряют величину опти ческой плотности раствора по отношению к контрольному раствору при 680 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см.По полученной величине оптической плотности, ползуясь калибровочным гра-р 5 фиком находят содержание хлора в анализируемом растворе. Для его построения готовят эталонные растворы, содержащие в 20 мл анализируемого раствора, освобожденного от хлора кипячением, 0,01, 0,02, 0,04, 0,06 и 0,08 мг С 1. Одновременно готовят контрольный раствор, не содержащий хлора, Далее прибавляют реактивы в той же последовательности и в таких35 Технико-экономический эффект.Предлагаемый способ может быть ис пользован для контроля качества химических реактивов солей хлористоводородной кислоты, а также для определения свободного хлора в сточных водах. Поскольку требования к качеству химических реактивов возрастают с каждым годом, нормирование и определение дополнительных показателей, в частности хлора, позволит повысить качество выпускаемых солей,Формула изобретения 1.Способ фотометрического определения свободного хлора по умень- д же количествах, как и в анализируемый раствор, и через 45 мин фотометрируют в указанных выше условиях.Результаты определения представленыв таблице. П р и м е р .2. Определение примеси свободного хлора в хлористом натрии, Навеску МаС 1содержащую 0,01- 0,08 мг С 1, растворяют в 25 мл воды, прибавляют 0,5 г ГеС 1 у 6 ЯО 0,2 мд раствора, содержащего 005 мг/мл Ге(1, приготовленного иэ соли Мора, 10 мл 2-ного раствора Май и 4 мп Н 1250,(1:4), прибавляют 0,1 мл 5-ного раствора КГе(СИ) и доводят объем раствора водой до 50 мл. Через 45 мин измеряют величину оптической плотности раствора по отношению к контроль- ному раствору при 680 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см. Ио полученной величине оптической плотности, пользуясь калибровочным графиком, находЯт содержание хлора в анализируемом растворе. Для его построения готовят эталонные растворы содержание в 25 мл воды 0,01, 0,02, 0,04, 0,06 н 0,08 мг С 1. Одновременно готовят контрольный раствор, не содержащий хлора. Далее прибавляют реактивы в той же последовательности и в таких же количествах, как и в анализируемый раствор, и через 45 мин фотометрируют в укаэанных выше условиях. Результаты представлены в таблице. ности окраски вводипод действием хлора, щ и й с я тем,что,с я селективности,воск обеспечения возеления хлора в солях дной кислоты,в каче используют растворы лезосинеродистого ка уществляют в присутлеэа (й 1) и фторида ,7 н. растворе серпоп 1 отличаюем, что используемыедят в следующих молярныхрастворы соли Мора идистого калия 1:5-10 и791587 Составитель А. ЖаворонковаТехред А,Ач Корректор М Демчик,Редактор Т. Пилипенко Закаэ 9369 6 Тираж 565 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеннй и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное филиал ППП "Патентф г. Ужгород, ул, Проектная, 4 растворы ионов желеэа (ф) и,. фториданатрия 1;2-3. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ассортимейт органических реактивов для определения неорганических ионов" О-толидин. М., ИРЕА,1972. 2. ИегсМ вавдагдв , 1971,в. НегсМ Оагввйадс, Евел й) -сЫогй,303. 3. Реферативный журнал 5 Г,.77. 4. Больц Д Колориметрнческие (фотометрические) методы определения неметаллов, М., фИностранная лит-раф, 1963, с. 176 . (прототип)