Способ определения двуокиси хлора и хлора в водных растворах

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ ХЛОРА И ХЛОРА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ+Н, О Изобретение относится к анализу жидких сред и может быть использовано для определения состава водных растворов, содержащих смеси двуокиси хлора и хлора в отбельных и технологических растворах целлюлозно-бумажной, текстильной и химичес кой промышленности, а также в лабораторной практике.Известны способы для анализа растворов двуокиси хлора и хлора, основанные на окислительно-восстановительных свойствах определяемых веществ 1.Относительная средняя квадратичная погрешность определения концентраций двуокиси хлора и хлора в их смесях достигает 5%. Это связано с нестабильностью смесей хлора и двуокиси хлора во времени и сложностью окислительно-восстановительных взаимодействий анализируемых веществ и реагентов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ спектрофотомет рического определения концентраций ддокиси хлора, находящейся в водных растворах в смеси с хлором и кислородсодержащими соединениями хлора. Способ заключается в измерении оптической плотности непосредственно анализируемого раствора или его проб, разбавленных дистиллированной водой, при нескольких длинах волн 2.Процесс определения концентраций двуокиси хлора и хлора по способу-прототипу также приводит к значительным погрешностям (до 4.%) вследствие летучести определяемых компонентов (например, при 20 С суммарное давление паров С 102 и С 2 при их концентрации 5 - 7 г/л достигается 65 ГПа) и потери их в процессе анализа,Целью изобретения является повышение точности анализа.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения двуокиси хлора и хлора в водных растворах, включающему измерение оптической плотности анализируемого раствора, последний предварительно обрабатывают водным раствором едкого натра с добавлением 0,065 - 0,262 моль/л изопропанола.При количествах щелочи, эквивалентных или больших количеств двуокиси хлора и хлора при взаимодействии с реагентом, происходят реакции по схемам 1 и 2. С 10 д+20 Н - изопропанол 0,582 С 102 Ю,418 СО)Ссе = Алисе Ссео,(б) 30 Ссео и Ссе - концентрациидвуокиси хлора ихлора, г/л, в исходном растворе; Ссео и Ссео - концентрация 35ионов хлорита игипохлоритав моль/л в измеряемом растворе; Р и Р - значения оптической плотности 4 Оизмеряемого раствора при 260 и292 нм;с сео- - коэффициенты292молярного погашения хлорита и 45гипохлорита при260 и 292 нм; сеог " Мсе - молярные массыдвуокиси хлора ихлора;Л - фактор разве 50дения исходногораствора при смешении с реагентом;1,718 - фактор, учитывающий стехиометрию реакции (1). где 260 292 260сео- сеог сеоС 2 ОН изопропанол С+СОфН, (2)Реакции по схемам (1) и (2) осуществляются 2 - 3 с. Продукты диспропорционирования двуокиси хлора нелетучи и устойчивы во времени в щелочных растворах, Стехиометрические коэффициенты продуктов реакции в схемах диспропорционирования воспроизводятся в предлагаемых условиях осуществления реакции. Поэтому по количеству продуктов реакции можно судить о содержании исходных продуктов. 10Способ осуществляют следующим образом.Анализируемый раствор смеси двуокиси хлора обрабатывают реагентом предполагаемого состава и измеряют оптическую плотность обработанного реагентом раствора 15 при 260 и 292 нм.В табл. 1 приведены величины молярного погашения (с,) ионов С 102 и С 0 , определенные при 20+3 С с дистиллированной водой в качестве раствора сравнения приЛ= = 260 и 292 нм.20Концентрации двуокиси хлора и хлора в анализируемом растворе определяют по уравнениям 3 и 6260 260 260= (Ссео Есаг +Ссео"эссо)) (3) 25292 292Р = (Ссео лисео +Ссеогсео ) е (4)Сдо = 1,718 АМсеогСсео-; (5) Точность анализа по предлагаемому способу по сравнению со способом прототип повышается более, чем в 2 раза.Пример 1. Из производственных отбельных растворов Котласского ЦБК, содержащих 5 г/л С 02 и 0,8 г/л С 12 отбирают 10 млпробы и вводят в мерную колбу на 100 мл,заполненную на 2/3 0,1 моль/л раствором гидроокиси натрия с добавкой 1 мл изопропанола. После доведения объема в колбе дометки 0,1 моль/л раствором гидроокиси натрия и перемешивания измеряют в кюветахтолщиной 0,5 см оптическую плотность полученного раствора при 260 и 292 нм, используя в качестве раствора сравнения дистиллированную воду. Концентрации двуокисихлора и хлора в исходном растворе рассчитывают по уравнениям 3 - 6.Анализ проводят при 20+ С. Результаты приведены втабл. 2 (опыты 1 - 8).Проводят также анализ смесей растворов двуокиси хлора и хлора при других концентрациях опнеделяемых веществ в модельных растворах (табл. 2 опыты 9 - 15).Анализ по предлагаемому способу сравнивается с анализом тех же растворов по способу-прототипу (см. табл. 2).Сопоставление величины средних квадратических отклонений 64 щюотносительныхсредних квадратических отклонений б %(табл. 2) предлагаемым способом и способом-прототипом показывают, что точностьанализа двуокиси хлора предлагаемым способом возрастает в 7 раз,а хлора в 2 раза.Предлагаемый способ может быть такжеиспользован для анализа растворов, в которых находятся только хлор или только двуокись хлора (табл, 3).Кроме того, проведение анализа создаетдополнительный эффект, заключающийся вулучшении санитарно-гигиенических условий проведения анализа за счет перехода дурнопахнуших и вредных веществ хлора и двуокиси хлора в нелетучие соединения без запаха,Способ прототипа занижает концентрацию двуокиси хлора в среднм на Зо/о (табл. 2) Предлагаемый способ создает дополнительный экономический эффект за счет снижения потребления химикатов при производстве двуокиси хлора.В табл. 3 приведены результаты анализа, а также результаты расчета относительной погрешности определения (0%) при различных концентрациях изопропанола.В интервале концентраций изопропанола 0,5 - 2,0 об.о/о (0,065 - 0,262 моль/л) стехио метрические коэффициента диспропорционирования С 02 воспроизводятся с 6(д)== 0,063;6 отнф 4= 0,3/оТаким образом, установлено, что при указанных концентрациях изопропанола погрешность в определении хлора и двуокиси хлора уменьшается по сравнению с определением способом прототипа.971784 Таблица 3 Определено, г/л Длительность реакции, мин Концентрация изопропропанола С 10 С 1 а С 10 об,;о, моль/л 0,86 10,2 5,0 5,37 0,1 0,88 5,35 0,1 0,93 5,17 0,3 0,88 5,16 0,3 0 92 9 ОО 0,5 0,911 5,00 0,5 0,86 1,0 0,89 5,00 1,0 0,6 "1,0 0,93 0,93 5,02 2,0 0,4 11,0 0,88 5,01 2,0 0,88 11 92 5,0 2,6 ч,О 11,90 0,93 50 0,92 10,0 3,3 7,0 0,811 89 10,0 формула изобретенияСпособ определения двуокиси хлора и хлора в водных растворах их смесей, включающий измерение . оптической плотности анализируемого раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, анализируемый раствор предварительно обрабатывают водным раствором едкого натра с добавлением 0,065 - 0,262 моль/.л изопропанола. Составитель А. Жаворонкова Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан Заказ 7675/4 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 40,013 0,013 0,039 0,039 0,065 0,065 0,131 0,131 0,131 0,262 0,262 0,653 0,053 1,306 1,306 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе