Способ определения воды в ацетоне

(ч) О 1) 499 А Ф С 01 М 31 22, 21 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ елени Акваметрия,60,Смит Д. с. 359 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ 652320/23-267. 10.835.,07.85, Бюп. Р 26.Т,Пилипенко, Е.Р,ФалендышФалендышнститут коллоидной химии и хиды им. А.В.Думанского43,062(088,8)2Ничуговский Г.Ф. Опред ести химических вецеств. Л.,1977, с, 33-74, 165-167,2. Терентьев В.А., Стрельчик Б,С,Спектрофотометрическое определениеводы в органических соединенияхпри помощи хлорида кобальта. ЖурналАналитической химии, 1970, т. 25,У 2, с. 382-384,3, Иитчелл ДжМ., "Химия", 1980, 3(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ ВАЦЕТОНЕ, включаюций введение безводной неорганической соли, выдерживание смеси, фильтрацию и последующее измерение оптической плотностираствора, о т л и ч а ю ц и й с ятем, что, с целью повышения чувствительности анализа, в качестве неорганической соли используют сульфатжелеза (11), перед введением которого в анализируемый растворитель до-,бавляют бромид лития и гидрбксиламин,сернокисльп, а после выдерживаниясмеси - о - фенантролин.Изобретение относится к аналитической химии, а именно к методамконтроля содержания воды в ацетоне,используемом в качестве экстрагента,и может быть использовано при определении влажности порошков и аэрозолей в различных областях народногохозяйства.Известен способ титриметрическогоопределения микроколичества влаги(0,01-1,00%) в органических растворителях реактивом Фишера 1.Недостатками известного сопосбаявляются сложность приготовления ихранения реактива Фиыера, необходимость применения специальной аппаратуры проведения титрования, токсичность и неприятный запах реагентов,входящих в реактив Фишера.Известен способ спектрофотометрического определения воды в спиртахи ацетоне с использованием свойствараствора хлорида кобальта изменятьинтенсивность и характер окраскив зависимости от содержания воды в 25растворителе 23.Недостатком известного способаявляется невысокая чувствительностьанализа (до О, 1%). Ошибка определения 5-10%. 30Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является спосоО Определения воды, включающий введениев анализируемый растворитель безводного бихромата калия, подкислениесмеси ледяной уксусной кислотой,выдерживание смеси, фильтрацию ипоследующую количественную регистрацию воды измерением оптической плотности образующегося фильтрата по.концентрации растворенного в нембихромата калия 3 ,Недостатком указанного сопосбаявляется невысокая чувствительностьанализа воды(,5,0-30,0 %).Цель изобретения - повышениечувствительности анализа воды,Поставленная цель достигаетсятем, что по способу определения воды в ацетоне, включающему введениебезводной неорганической соли, выдерживании смеси, фильтрацию и последующее измерение оптической плотности раствора, в качестве неорганической соли используют сульфат железа (11), перед введением которогов анализируемый растворитель добавляют бромид лития и гидроксиламин сернокислый, а после выдерживания смеси - о-фенантролин.Предлагаемый способ основан на том, что в присутствии бромида лития и гидроксиламина сернокислого количество растворенного. сульфата железа в ацетоне резко возрастает пропорционально содержанию воды в последнем, а использование фенантролина приводит к образованию интенсивно окрашенного фенантролинатного комплекса железа (11) (Е Н,=11000), что позволяет определить невысокие концентрации растворенного железаи, следовательно, повысить чувствительность анализа воды в растворителе до 0,01%.Растворимость сульфата железа (11) в ацетоне в присутствии комплек. сообразователей (бромид лития и гидроксиламин сернокислый) пропорциональна содержанию микропримеси воды. Количество растворенного сульфата железа определяют с помощью реактива-индикатора о-фенантролина (Ф), образующего интенсивно окрашенный комплекс с ионами железа (11). Следовательно, необходимость введения в испытуемый растворитель сульфата железа и Ф в предлагаемом способе вытекает иэ необходимости определять растворимость сульфата железа, по величине которой судят о концентрации воды в ацетоне.Однако низкая растворимость сульфата железа (11) в ацетоне при содержании в нем воды менее 2% не позволяет спектрофотометрически определить малые концентрации воды. Согласно полученным экспериментальным данным растворимость сульфата железа (11) в ацетоне резко возрастает в присутствии бромистого лития и гидпоксиламина сернокислого и заметна уже прп содержании воды в ацетоне 0,01%, Повышение растворимости железа в присутствии указанных комплексообразователей, по-видимому, связано с образованием неокрасйнного растворимого в ацетоне комплексного соеди-.нения Ге(ИН,ОН),3 Вг,Таким образом, введение в испытуемый растворитель бромида лития и гидроксиламина сернокислого необходимо, так как в их присутствии растворимость сульфата железа и, следовательно, чувствительность реакции67499 4Экспериментально установлено, чтомаксимальная чувствительность способа и воспроизводимость результатовдостигаются только.в том случае,если сульФат железа в ацетон вводятпосле прибавления комплексообразователей (бромида лития и гидроксиламина сернокислого), а о-Фенантролинв раетворитель вводят в последнюю 1 р очередь после введения сульФата железа. В табл. 2 представлены, оптическиеплотности (средние из четырех. опытов)растворов, полученных в результатесмешения всех указанных реактивовв ацетоне, содержащим 0,063 воды,по методике, описанной в примере 1,с различной последовательностьювведения комплексообразователей,сульФата железа (11) и Ф. А Комплексообразователи 15 г,(МН ОН) Н ЯОИВг(МН ОН)Н ЯОд,0,215 0,005 0,003 Таблица 2 1, Ацетон -ЬЗ.Вг - (БН,ОН), Н,ЯО,- РеЯО - Ф 2. Ацетон -(ЛН 20 Н) Н,ЯО+ - ЬВг - РеЯО - Ф г 13. Ацетон -ЬдВг - (ИН ОН), Н, ЯО- Ф - РеЯО 4. Ацетон 5. Ацетон 6. Ацетон Ф - ЬВг - (ИН,ОН), Н,ЯО. - РеЯОФ - РеЯО - ЬВг - (БН ОН), Н, ЯОРеБО- ЬдВг - (ВН, ОН)Н, ЯОФ Как видно из данных таблицы, только при указанной в предлагаемом способе последовательности введения реагентов (ацетон-бромид лития - 45 гидроксиламин сернокислый или (ЯН 2 ОН) Н 2 БО -ЬдВг - РеЯО+ - Ф) достигается наибольшая чувствительность реакции.П р и м е р 1, В пробирку с при тертой пробкой объемом 15 млпомещают 10 мл безводного ацетона, вводят микропипеткой 0,06 мл 10 Е-ного раствора воды в ацетоне, что соответствует 0,067, приливают последо- . 55 вательно 0,5 мл ацетонового раствора бромида лития концентрации 7,5 г/л и 0,5 мл раствора, содержащего 0,35 г/л гидроксиламина в ацетоне,перемешивают, вводят 0,02 г безводного сульФата железа (11) и сноваперемешивают. Полученную смесь выдер"живают в течение 1 О мин при 20+ 1 С,периодически встряхивая, Затем всмесь вводят 0,2 мл ацетоновогораствора 1, 10-Фенантролина (концентрация 14 г/л), перемешивают, отделяют окрашенный раствор Фильтрованиеми измеряют оптическую плотность Фильтрата на фотоколориметре ФЭКИ сиспользованием светоФильтра М 5( Д = 490+ 10 нм) и кюветы толщиной10 мм. Раствор для сравнения готовятаналогично описанному с использованием безводного ацетона. 3 11 к следовым концентрациям воды резко возрастают; В отсутствие одного из этих комплексообразователей определение малых количеств воды невозможно.Зависимость оптической плотности (А) раствора сульФата железа (П) в ацетоне с содержанием 0,17 воды в присутствии Ф от наличия комплексообразователей приведена в табл, 1.Таблица 1 Порядок введения реагентов О, 125+0, 003 О, 124+0,003 0,0 12+0,005 0,005+0,007 0,010+0,004 0.,034+0,022,8 О, 3,9 0 0 О,О,Прототи налог ле концент-,леж в широком ин р0,01-0,67,4 представленыразличных колне методом добавокм предлагаемого спо ции абл.ления результать честв воды с испольсоба и ана.Рацето этом 55ает ван га,а нные также для из литера ера и прот авнения приведен по то па (пости метор=0,95). ов фи Величина оптической плотности анализируемого раствора О, 12. Содержание воды в ацетоне определяют по градуировочйому графику, построенному по описанной методике с использрванием ацетона с известной концентрацией воды. Оптической плотности О, 12 соответствует значение концентрации воды 0,0557 Относительная . ошибка 8,37 При 6 параллельных определениях (п = б, Р = 0,95) средняя ошибка определения составляет 7,67.,П р и м е р 2, В пробирку с притертой пробкой объемом 15 мл поме-. Концентрация воды, 7 Как видно иэ приведенных данных, предлагаемый способ определения воды в ацетоне позволяет понизить предел обнаружения воды по сравнению с аналогом в 1 О раз, а с прототипом в 500 раз, при ошибка определения не превьпп 12,47, Область определяемых содер жаний воды с ошибкой 3,9-12,47 шают 10 мл безводного ацетона, вводят 0,04 мл Н,О, что соответствует содержанию 0,42, и дальше поступают, как в примере 1. Оптическая плот ность фильтрата равна 0,795, чтосоответствует на градуировочном графике 0,4227. Относительная ошибка 5,57 При 6 параллельных определениях (и = 6, Р = 0,95) средняя ошиб- О ка составляет 4,37.Сравнительные данные по определению сожержания воды в органических растворителях предлагаемым и извест-, ным способами приведены в табл. 3.Таблица 3 яя ошибка определения,1167499 Таблица 4 Найдено, Ж Введено воды, 7 Аналог 11 Предлагаемый способ Средняя относиН О Н О пу Г 33 тельнаяошибка 0,01 0,009+0,001 О, 102+0,005 0,1 4,7 0,09+0,012 124,0 0,32+0,024 7,6 3-5 0,312+0,01 0,3 5,0 с.актива Фишера, имеет преиму,1 ества перед последним в простоте выполнения, доступности реактивов и безвредности. Составитель Г,Цой Редактор И.Рыбченко Техред.О,Неце Корректор А.РозманЗаказ 4427/42 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 45Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Средняяотносительнаяошибка Как видно из приведенных в таблицеданных,. по точности предлагаемыспособ превышает в 2 раза аналог ине уступает метбду с применением реСредняяотносит,ошибка,Х, попрототиОшибкаХ, пометодуФишера