Способ количественного определения щавелевой кислоты в присутствии серной кислоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК дц 4 С 01 И 31/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности(56) Авторское свидетельство СССР У 1396051, кл. С 01 И 31/16, 1988.Крешков А.П. Основы аналитической химии. И.: Госхимиздат, 1961, с. 610.Заводская лаборатория, 1983, У 10, с. 9-10.(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЩАВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ В ПРИСУТСТВИИ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ(57) Изобретение касается аналитической химии, в частности количественноИзобретение относится к области налитической химии, а именно к способам количественного определения щавелевой кислоты, и может быть использовано при анализе смесей, содержащих щавелевую и серную кислоты, в сульфатцеллюлоэном производстве при анализе черного щелока.Цель изобретения - повышение точности определения.П р и м е р 1. Исходная смесь содержит 70 мг серной кислоты и 5,0 мг щавелевой кислоты в 1 мл, В стакан для титрования помещают 0,2 мп анализируемого раствора, приливают 100 мл ацетона и 1 мл этиленгликоля. Полученный раствор перемешивают на магнитной мешалке 1 мин и титруют 801506349 А 1 2го определения щавелевой кислоты в смеси с серной, может быть использовано в сульфат-целлюлозном производстве при анализе черного щелока. Цель повышение точности анализа, Последний ведут потенциометрическим титрованием присутствующей в исходной пробе Н БО раствором щелочи в среде ацетона и этиленгликоля (объемное соотношение 99-92: 1-8) с последующим удалением образовавшегося осадка - щелочного сульфита и дальнейшим титрованием щавелевой кислоты при объемном соотношении ацетона и этиленгликоля (85-15):(15-85). Эти условия позволяют анализировать смеси с соотношением серной и щавелевой кислот Ъ. 20:1. Относительная ошибка определения не превышает 27. 2 табл. Мий 0,6890 н. раствором едкого кали допервого скачка потенциала. На дости- ф жение конечной точки титрования затрачено 0,42 мл щелочи, т.е., на ней- ф трализацию 14 мг серной кислоты, со" М держащейся в 0,2 мл анализируемого 4 Ь раствора, идет 0,42 мл 0,6890 н. рас- Ж твора едкого калиЗатем в другойстакан помещают 1 мл анализируемойпробы, приливают 100 мл ацетона и1 мл этиленгликоля. Раствор перемешивают на магнитной мешалке 1 мнн и приливают 0,425 2,10 мл 0,6890 н, ффффф раствора едкого кали, необходимогодля нейтрализации 70 мг серной кислоты, при постоянном перемешиваниираствора на магнитной мешалке. Объемное процентное соотношение ацетона иэтиленгликоля с учетом объема титранта 97,1:2,9. Полученный раствор фильтруют в стакан для титрования, фильтр промывают 30 мл ацетона, приливают 40 мл этиленгликоля и титруют5 0,0985 н. раствором едкого кали до первого скачка потенциала. На достижение конечной точки титрования затрачено 0,41 мл КОН. Определено шаве левой кислоты 5,10 мг. Относительная ошибка определения +2,07. Объемное процентное соотношение ацетона и этиленгликоля (с учетом объема титранта) 75,1:24,9.15П р и м е р 2. Исходная смесь содержит 100 мг серной кислоты и 25 мл щавелевой кислоты в 1 мл. В стакан для титрования помещают 0,2 мл анализируемого раствора, добавляют 120 мл ацетона и 1 мл этиленгликоля. Полученный раствор перемешивают на магнитной мешалке 1 мин и титруют0,6890 н. раствором едкого кали до первого скачка потенциала. На дости жение конечной точки титрования затрачено 0,59 мл щелочи, т.е. на нейтрализацию 20 мг серной кислоты, содержащейся в О, 2 мл анализируемого раствора, идет 0,59 мл 0,6890 н. раствора едкого кали. Затем в другой стакан помещают 1 мл анализируемой пробы, приливают 120 мл ацетона и 1 мл этиленгликоля. Раствор перемешивают на магнитной мешалке 1 мин и приливают 0,595 = 2,95 мп 0,6890 н. раствора едкого кали, необходимого для нейтрализации 100 мг серной кислоты, при постоянном перемешивании раствора на магнитной мешалке. Объемное 40 процентное соотношение ацетона иэтиленгликоля с учетом объема титранта 96,8:3,2. Полученный раствор фильтруют, фильтр промывают ацетоном, Объединенный раствор количественно пере 45 носят в мерную колбу емкостью 200 мл, отбирают 1/4 ацетонового раствора и переносят в стакан для титрования.Добавляют 10 мл этиленгликоля и титруют 0,0985 н. раствором едкого кали до первого скачка пс тенциала. На достижение конечной точки титрования затрачено 0,5 мл титранта. Определено щавелевой кислоты 24,82 мг, Относительная ошибка определения 0,77. Объемное процентное соотношение аце 55 тон:этиленгликоль 80:20. При определении малых количеств щавелевой кислоты (минимально определяемая масса щавелевой кислоты в условиях анализасоставляет 2-3 мг) в смеси с сернойкислотой поступают следующим образом,Серную кислоту, содержащуюся в анализируемой пробе, нейтрализуют неполностью, а оставляют 1-3 мг ее втитруемом растворе. Эта масса сернойкислоты титрованию щавелевой кислотыне мешает,П р и м е р 3. Исходная смесьсодержит 49,0 мг серной кислоты и2,65 мг щавелевой кислоты в 1 мл.В стакан для титрования помещают 1 мланализируемого раствора, приливают80 мл ацетона и 1 мл этиленгликоля.Полученный раствор перемешивают намагнитной мешалке 1 мин и титруют0,6890 н. раствором едкого кали допервого скачка потенциала, соответствующего нейтрализации серной кислоты по ступени 11 диссоциации. На достижение конечной точки титрованиязатрачено 1,45 мл щелочи, Затем вдругой стакан помещают тоже 1 мл анализируемой пробы, приливают 80 мл ацетона и 1 мл этиленгликоляРастворперемешивают на магнитной мешалкемин и приливают 1,40 мл 0,6890 н.раствора едкого кали при постоянномперемешивании раствора на магнитноймешалке (приливают меньший объем ще-,лочи). Объемное процентное соотношение ацетона и этиленгликоля с учетомобъема титранта 97,1:2,9. Полученныйраствор фильтруют в стакан для титрования, фильтр промывают 30 мл ацетона, приливают 30 мл этиленгликоляи титруют 0,0985 н. раствором едкогокали до второго скачка потенциала. Надостижение первого скачка потенциала,соответствующего нейтрализации сернойкислоты по ступени 1 диссоциации, затрачено 0,18 мл 0,0985 н. раствора едкого кали, На достижение второго скачка потенциала, соответствующего нейтрализации серной кислоты по ступени11 диссоциации и щавелевой кислоты поступени 1 диссоциации, затрачено0,59 мл раствора щелочи (0,0985 н.),т.е, на нейтрализацию щавелевой кислоты затрачено (0,59-0,18 ф 2)= 0,23 млКОН. Определено щавелевой кислоты2,85 мг. Относительная ошибка определения ч 7,77., Объемное процентное соотношение ацетона и этиленгликоля (сучетом объема титранта) 76,9:23,1.П р и м е р 4. Исходная смесь содержит 107,8 мг серной кислоты и1506349 ЭО Формула изобретения Отклоне- ОтносиХарактеристика Объемные процентные соотПример Исходно месь, Определетельная нс щаве- левой мг ние, мг ошибка,7 ношения ацетон : этиленгликоль кислоты,мг 1 99:1+ 8,0 мгН СО 2 Н О Титруют допервого скачка потенциала, соответствующего нейтрализа 6,0 мг щавелевой в 1 мл. В стакан длятитрования помещают 0,5 мл анализируемого раствора, приливают 00 мл ацетона и 1 мп этиленгликоля. Полученныйраствор перемешивают на магнитной мешалке 1 мин и титруют 0,6890 н, раствором едкого кали до первого скачкапотенциала, соответствующего нейтрализации серной кислоты по ступени 11диссоциации. На достижение конечнойточки титрования затрачено 1,60 млщелочи. Затем в другой стакан помещают 1 мл анализируемой пробы, приливают 100 мп ацетона и 1 мл этиленгликоля, Раствор перемешивают на магнитной мешалке 1 мин и приливают 3,12 мл0,6890 н. раствора едкого кали припостоянном перемешивании раствора намагнитной мешалке (приливают меньшийобъем щелочи с учетом того, что 1-3 мгсерной кислоты должно остаться в растворе). Объемное процентное соотношение ацетона и этиленгликоля (с учетом объема титранта) 96,7:3,3. Полученный раствор фильтруют в стакан длятитрования, фильтр промывают 30 млацетона, приливают 35 мл этиленгликоля и титруют 0,0985 н. растворомКОН до второго скачка потенциала.На достижение первого скачка потенциала, соответствующего нейтрализациисерной кислоты по ступени 1 диссоциации, затрачено 0,27 мп 0,0985 н,раствора КОН. На достижение второгоскачка потенциала, соответствующегонейтрализации серной кислоты по ступени 11 диссоциации и щавелевой кислотыпо ступени 1 диссоциации, затрачено1,03 мл 0,0985 н.раствора КОН.На нейтрализацию щавелевой кислоты затрачено(1,03-0,27 2 = 0,49 мл раствора щелочи. Определено щавелевой кислоты 6,08 мг. Относительная ошибка определения +1,37. Объемное процентноесоотношение ацетона и этиленгликоля(с учетом объема титранта) 78,9:21,1.В табл. 1 приведены примеры, иллюстрирующие предлагаемый способ, атакже сравнительные примеры проведения анализа в условиях, выходящих 1 О за пределы условий предлагаемого способа (6-9), и по известному способу (10). Для оценки точности предлагаемого 15 способа проанализированы искусственныесмеси, содержащие серную и щавелевуюкислоты при различном их массовомсоотношении предлагаемым и известнымспособами (табл.2).20 Приведенные данные свидетельствуют о том, что анализ щавелевой кислоты по предлагаемому способу возможенв смесях, содержащих серную кислоту,по массе превышающую щавелевую кис лоту в 20 раэ. Заданные массы щавелевой кислоты по предлагаемому способуопределяются с ошибкой, не превышающей 27 Способ количественного определения щавелевой кислоты в присутствиисерной кислоты путем потенциометрического титрования раствором щелочив среде ацетона и этиленгликоля, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности определения, анализируемую пробу предварительно об рабатывают раствором щелочи в средесмеси ацетона и этиленгликоля, взятыхв объемных процентных соотношениях99-92:1-8.Таблица1506349 Продолжение табл, 1 1 ции серной кислоты по ступени 11 диссоциации То же+ 20,0 мгН С О 2 НгО Определить нельзя 7 91,5;8,5 48,0 мг+ 0,0 мгН СО л 2 НО Титруют довторого скачка потенциала, соответствующего нейтрализациисерной кислоты по ступени 11 диссоциации Титруют довторого скач- .ка потенциала, соответствующего нейтрализациисерной кислоты по ступени11 диссоциации Образуетсявзвесь соли щавелевой кислоты, котораяблокирует электроды, мешаядальнейшему тит- рованию Вместе с сернойкислотой частично нейтрализуется щавелевая кислота по ступени 1 диссоциации Точность определения снюкается Вместе с серной кислотой нейт+ 14,0 мгН СО 2 Н О100,0 мг Н, ЯО., Опреде+ 10,0 мг литьН С О 2 НтО нельзя 10 Таблица 2 Количество исходной смеси, мг СоотношениеН,эо,1 тСтОО Найдено Н С О 2 Н О, мг Предлагаемыйспособ Отклоне- ОтносиИзвестныйспособ Откло- ОтноН,О,НтСО, 2 Н 0 нне мг тельнаяошибка,Х нение,мг сительнаяошибкаХ 5,07 +0,07 +1,4 14,83 -0,17 -1, Определить нельэя То жеОпределить нельэяТо жеСоставитель С. ХованскаяРедактор А, Козориз Техред М.Ходанич Корректор Л. Бескид Заказ 5422/45 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина,0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 12 1 Э 14 5 5,0 15,0 8,0 40,0 130,0 165,0 80,0 107,8 93,1 58,8 68,6 53,9 49,0 49,0 44, 5,015,018,08,013,011,09,06,04,804,503;703,002,652,52,20 1:2 1: 1:1 5:1 101 5:1 20:1 18,0:1 19,4: 13,1:1 18,5;1 18,0;1 9,5:1 19,6:1 20: 4,91 1512 17,76 8,6 12,83 10,88 9,14 6,08 4,96 4,52 3,70 2,80 2,85 2,71 2,03