Способ определения неионогенных поверхностно-активных веществ

5, р. 98еская химОде Ма) и промышле1984, с,ых с 60 -ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР ИСАНИЕ ИЗО атаасиаит саиаатааьати(71) Саратовский филиал Научдовательского института химиилогии полимеров им. акад. В.(56) Лейте В, Определение орких загрязнений питьевых, при сточных вод. И.: Химия, 19с. 133 - 140Поляк Э.А., Нудель. Г.А. ЖАХ1155 Изобретение относится к химическому анализу и может быть использовано .для определения концентрации неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) в водных растворах.В аналитической практике широко используется метод Уикболда, основанный на взаимодействии НПАВ с реакти-. вом Драгендорфа (висмутйодидом бария) с образованием осадка, который после отделения центрифугированием растворяют и анализируют на содержание висимута.Известны различныемодификации метода, отличающиеся по способу опреде(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕИОНОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕП 1 ЕСТВ (57) Изобретение относится к химическому анализу, в частности к количественному определению неионогенных поверхностно-активных веществ водных растворов. Цель иэобретеция - упрощение ускорения и повышение селективности анализа. Для этого пробу обрабатывают раствором полиакриламида, уксусной кислотой и реактивом Драгендорфа при нагревании на кипящей водяной бане и измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 490 нм, В этом случае образуется устойчивый гидрозоль нерастворимо- а го комплекса определяемого вещества19 и висмутйодида. Время анализа сокращается с 75 до 20 мин привозможности присутствия анионньпс.поверхностно-активных веществ. 4 табл. ления висмута в осадке (например, потенциометрический, фотометрический, флуороиетрический или атомно-абсорбционный методы).Наиболее близким к предлагаемому является способ, в ходе выполнения которого к анализируемой пробе прибавляют уксусную кислоту и реактив Драгендорфа, выдерживают, а затем центрифугируют три раза, промывая каждый раз осадок уксусной кислотой для удаления избыточного висмута. Растворяют осадок в тартрате аммония, нейтрализуют аммиаком и прибавляют диэтилдитиокарбамат натрия. Образующицся диэтилдитиокарбамат висмутаэкстрагируют четыреххлористым углеродом и.измеряют оптическую плотностьэкстракта при длине волны 400 нм(примеры 1 - 5, табл, 1),Основными недостатками метода являются значительная трудоемкость идлительность анализа (около 1,5 ч), атакже низкая селективность в присутст вии анионных поверхностно-активныхвеществ (ЛПЛВ) (примеры 6 - 8, табл,.2),Для устранения мешающего действияАПАВ необходимо их предварительно отделять с помощью экстракции или ионообменной хроматографии. Недостаткомметода является также невозможностьопределения НПАВ в присутствии полиакриламида (ПЛЛ), так как он препятствует осаяцению комплекса НПАВ - 2 Овисмутйодид (примеры 9-11, табл. 2).Цель изобретения - упрощение ускорения и повышение селективности определе-.нйя,Поставленная цель достигается тем, 25что согласно способу в анализируемуюпробу вводят полиакриламид (ПАА), вприсутствии которого образуется устойчивый гидрозоль нерастворимогокомплекса НПЛВ - висмутйодид. Измеряют оптическую плотность полученногогидрозоля, линейно зависящую от концентрации НПЛВ (примеры 12 - 26,табл. 3).В предлагаемой схеме отсутствуютстадии отделения осадка и последующего определения в нем висмута, чтосущественно снижает трубоемкость ивремя анализа (в 3 - 4 раза меньшечем по известному способу), Не требуется. предварительного отделения АПАВ,так как они не мешают определениюНПАВ в найденных условиях (примеры27 - 29, табл. 4). Полиакриламид также не влияет на результаты анализа(примеры 30 - 32, табл. 4).По предлагаемому способу к анализируемой пробе, содержащей НПАВ, добавляют раствор ПАА уксусную кислотуи реактив Драгендорфа, выдерживают10 мин на кипящей водяной бане и затем измеряют оптическую плотность об-,разующегося гидрозоля при длине волны 490 нм.Отличительными признаками способаявляются введение полиакриламида в 55анализируемый. раствор; прямое нефелометрическое определение комплексаНПАВ - висмутйодид,П р и и е р ы 1 - 5 (по известному способу). Составляют серию эталонных растворов НПЛВ концентраций0,010 0,020; 0,030; 0,040;0,050 мг/мл. Для этого в пробирки помещают соответственно 1,0, 2,0,ф 3,0,4,0; 5,0 мл раствора НПАВ (С) концентрации О, 1 мг/мл и доводят объемдо 10 мл водой. Далее выполняют определение по известному. способу. Прибавляют в каждую пробирку по 5 мл ледяной уксусной кислоты и 1 мл реактива Драгендорфа (висмутйодид.бария),Выдерживают 5 мин, затем центрифугируют в течение 10 мин с.частотой вращения 8000 об/мин. Сливают прозрачнуюжидкость с осадка и дважды промываютего уксусной кислотой порциями по10 мл, Повторяют центрифугирование ипромывание осадка еще два раза. Далее осадок растворяют в 5 мл тартратного раствора (смесь винной кислотыи аммиака). Полученный раствор переносят в делительную воронку, прибавляют 5 мл 10 -ного раствора ЭДТА,5 мл концентрированного аммиака и2 мл 0,2 -ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия. Прибавляют 6 мл четыреххлористого углерода и сильновстряхивают. После расслоения смесиорганический слой фотометрируют нафотоэлектроколориметре в кюветах столщиной слоя 1 см при длине волны400 нм относительно пробы, не содержащей НПАВ. По полученным даннымстроят калибровочный график зависимости оптической плотности от концентрации НПАВ (табл. 1),П р и м е р ы 6 - 8 (подтверждающие низкую селективность определения НПАВ по известному способу в присутствии ЛПАВ), Составляют рабочие пробы, содержащие АПАВ концентраций 0,050; 0,100, 0,200 мг/мл и НПАВ концентрации 0,050 мг/мл в каждой пробе. Для этого в пробирки помещают 0,5, 1,0, 2,0 мл раствора АПАВ (сульфонол 7 концентрации 1 мг/мл, прибавляют в каждую пробирку по 5 мл раствора НПАВ (С) концентрации 0,1 мг/мл и доводят объем до 10 мл водой. Далее выполняют операции по примерам 1 - 5. С помощью полученной градуировочной зависимости (табл. 1) определяют концентрацию НПЛВ в пробах. Относительную ошибку анализа вычисляют по фор- мулеС- СйК = -----100СВгде К - относительная ошибка определения НПАВ, Х,С - введено НПАВ, мг/мл,С - найдено НПЛВ, мг/мл.Данные, представленные в табл. 2по примерам 6 - 8, свидетельствуют озавышении результатов определенияНПАВ по известному способу в присутствии АПАВ.П р и м е р ы 9 - 11 (подтверждакнцие низкую селективность определения НПАВ по известному способу в присутствии ПАА). Составляют рабочиепробы, содержащие ПАА концентраций0,050; 0,100, 0,200 мг/мл и НПАВ концентрации 0,050 мг/мп. Для этого впробирки помещают 0,5, 1,0; 2,0 млраствора ПЛА концентрации 1 мг/мл,прибавляют в каждую пробирку по 5 млраствора НПАВ (С) концентрацииО, 1 мг/мл и доводят объем до 10 мл 25водой. Далее выполняют операции попримерам 1 - 5. С помощью градуировочной зависимости (табл, 1) определяютконцентрацию НПАВ в пробах. Данные,представленные . в табл. 2, по примерам 9 - 11, свидетельствуют о занижении результатов определения НПАВ поизвестному способу в присутствии ПАА.П р и м е р ы 12 - 16 (по предлагаемому способу). Составляют сериюэталонных растворов НПАВ концентраций.0,010, 0,020, 0,.030, 0,040 ф 0,050 мг/мл.Для этого в пробирки помещают соответственно 1,0; 2,0, 3,0 4-,0 5,0 млраствора НПАВ (С) концентрации0,1 мг/мл и доводят объем до 10 млводой. Далее выполняют определение попредлагаемому способу. Прибавляют вкаждую пробирку по 2 мл О, 13-ного раствора ПАА, 5 мл ледяной уксуснойкислоты и 1 мл реактива Драгендорфа.Выдерживают растворы 10 мин на кипящей водяной бане и фотометрируют нафотоэлектроколориметре в кюветах столщиной слоя 0,5 см при длине волны490 нм относительно пробы, не содержащей НПАВ., По полученным даннымстроят калибровочный график зависимости оптической плотности от концентрации НПАВ. Данные, представленные втабл. 3 (примеры 12 - 16), свидетель55ствуют о линейной зависимости оптической плотности от концентрации НПАВС. П р и м е р ы 17 - 21 (подтверждаюцие применимость предлагаемого способа для определения НПАВ С"10), Составляют серию растворов Сконцентраций 0,010 ф 0,020; 0,030 0,040, 0,050 мг/мл. Для этого в пробирки помещают соответственно 1,0; 2,0; 3,0;4,0, 5,0 мл раствора Сконцентрации О, 1 мг/мл и доводят объем до 10 мл водой. Далее выполняют операции по примерам 12 - 16. Данные, представленные в табл. 3 по примерам 17 - 21, свидетельствуют о линейной зависимости оптической плотности от концентрации С.П р и м е р ы 22 - 26 (подтверждающие применимость предлагаемого способа для определения НПАВ неонол АФ), Составляют серию растворов неонола концентраций 0,010, 0,020;0,030, 0,040, 0,050 мг/мл. Для этого в пробирки помещают соответственно 1,0; 2,0; 3,0; 4,0, 5,0 мл раствора неонола концентрации 0,1 мг/мл и доводят объем до 10 мл водой. Далее вы.полняют операции по примерам 12 - 16. Данные, представленные в табл. 3 по примерам 22 - 26, свидетельствуют о линейной зависимости оптической плотности от концентрации неонола АФ.П р и м е р ы 27 - 29 (подтверждающие применимость предлагаемого способа для определения НПАВ в присутствии АПАВ), Составляют рабочие пробы, содержащие АПЛВ концентраций 0,050, 0,100; 0,200 мг/мл и НПАВ концентрации 0,050 мг/мл. Для этого в пробирки помещают 0,5; 1,0; 2,0 мл раствора АПАВ (сульфонол) концентрации 1,0 мг/мл, прибавляют в каждую пробирку по 5 мл раствора НПАВ (С) концентрации О, 1 мг/мл и доводят объем до 10 мл водой, Далее выполняют операции по примерам 12 - 16. С помощью полученной градуировочной зависимости (табл. 3, примеры 12 - 16) определяют концентрацию НПЛВ в пробах, Данные, представленные в табл. 4 по примерам 27 - 29, свидетельствуют о незначительном (не более 4 отн.Е) отклонении результатов определения от введенного количества НПАВ.П р и м е р ы 30 - 32 (подтверя- даюцие применимость предлагаемого способа для определения НПАВ в присутствии ПАА). Составляют рабочие пробы, содержащие ПЛА концентраций 0,050 ф 0,100; 0,200 мг/ил и НПАВ кон. О, 1.85 0,235 Таблица 2 Пример Введено Добавка, мг/мл Найдено ОтносиНПАВ, тельная мг/мл ошибка,Е ННАВ С,мг/мл АПАВ ПЛА 6,0 20,0 34,0 14,0 26,0 0,053 0,060 0,067 0,043 0,037 0,014 0,200 0,050 , 0,050 0,050 0,050 Оэ 050 0,100 10 72,0 0,200 центрации 0,050 иг/мл. Для этого в пробирки помещают 0,5, 1,0, 2,0 мл раствора ПЛЛ концентрации 1 мг/мл, прибавляют в каждую пробиркУ по 5 мл раствора НПАВ концентрации О, 1 мг/мл и доводят объем до 10 мл водой. Далее выполняют операции по примерам 12 - ,16. С помощью полученной градуировочной зависимости (табл. 3, примеры 12 - 16) определяют концентрацию НПАВ ,в пробах. Данные, представленные в табл. 4 по примерам 30 - 32, свидетельствуют о независимости результатов определения НПАВ от содержания ПАА в анализируемых пробах.Таким образом, предложен простой и экспрессный способ, позволяющий определять НПАВ в присутствии АПАВ и ПЛА. Способ используют в аналитическом койтроле опытно-промышленного Пример Введено НПАВС, иг/мл 6 0,050 0,050 7 0,050 О, 100 производства полиакриламида для анализа объектов со значительным содер-жанием ПАА. Другие методы не позволяют проводить такое определение, таккак задача разделения НПАВ и ПАА ванализе еще не решена. Формула изобретенияСпособ определения неионогенных поверхностно-активных веществ путем обработки анализируемой пробы уксусной кислотой реактивом Драгендорфа с последующим измерением оптической плотности полученного раствора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения ускорения и повышения селективности определения, обработку ведут в присутствии полиакриламида при нагревании на кипящей водяной бане,Заказ 768 Тираж 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,01 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 О, 165 0,240 0,310 0,400 0,040 0,100 О, 155 0,190 0,240 0,048 0,051 0,051 0,051 0,052 О, 051