Способ определения железа в канифоли

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советск ихСфциаяистнческикРеспубяикц 899480Опубликовано 23.01.82, Бюллетень Уй 3 Дата опубликования описания 23 .01 . 82(53) УДК 543.42. .062:546.72 (088.8) ффЩ 1 Юа ац иГ.А.Смирнова, Н.П.Зыкова, З,Л.Чилясоваи Е.Б.Смирнова,(72) Авторы изобретения Центральный научно-исследовательский и 1 роентнцйинститут лесохимической промьвленности(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА 8 КАНИФОЛИИ ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ Изобретение относитст( к аналити. ческой химии, а именно к способам фотометрического определения железа и может быть. использовано для определения масс этого вещества во всех видах канифоли и ее производных.5Известен способ определения железа в канифоли при помощи атомно-абсорбционной спектрофотометрии 113.Однако при выполнении способа тре"1 О буется дорогая специальная аппаратура и длительная подготовка пробы к анализу, вследствие этого использова" ние способа в техническом анализе весьма затруднительно,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является определение желеэа,в канифоли с использованием органического реагента-о-фенантролина. 0 основе метода лежит реакция железа ( И ) с о-фенантролином, в процессе которой ион Ге( И ) присоединяет три молекулы реактива, образуя комплексный катион 2специфического стойкого красного цве" та (СщНайд)зГе Интенсивность окраски строго подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера максимум поглощения при лщ 509 нм, рН среды 3,6-4,0. При этом почти отсутствует мещающее влияние других ионов, Заслуживает внимания лищь Сц(К ) в концентрации от 10 до 50 мг/мл и Еп(И )в интервале концентраций 0,04 до 0,3 мг/мл, что в анализируемых образцах канифоли мало вероятно 23.Недостатком известного метода является длительность анализа из-за прокаливайия (оэоления): канифоли, которое длится не менее 6 ч, Эта медленная операция требует пос,оянного внимания и специальных условий работы (высокая температура, сильная вытяжная система). При этом, чтобы избежать потерь железа и загрязнения проб требуется особая осторожность и тщательность не только при получении золы, но также в сохраненииее (неоднократное смывание с чашечки, со стеклышка, прикрываацего ча.шечку и т.д.). Анализ длится околодвух дней, так как для лучшего образования эолы чашечку с золой при- уходится оставлять на ночь, и не, всегда удается найти даже специально добавленные к образцу канифоли массыжелеза.Цель изобретения - ускорение, уп- Орощение и повышение точности определения железа в канифоли,Поставленная цель достигается тем,что образец канифоли не озоляют, арастворяют в этиловом эфире уксусной 1 укислоты, предварительно насыщенномдистиллированной водой. Реакция междусолями железа и о-фенантролином осуществляется в растворе . Для поддержания рН используют буферный раствор ур(0,1 н раствор калия фталиевокислого,рН 4,01) . Железо (1 И ) восстанавливают хлоридом гидроксиламина. Последобавления цветореагента окрашенныйкомплекс извлекают из эфира дистил флированной водой и Фотометрируют.Для контрольного опыта используютводу с реактивами.Результат определения находят покалибровочному графику зависимости щоптической плотности(0) от массы Ге.Расчет осуществляют по формулеа -10 аж1( з фОгде Х - содержание Ге в пробе;а - масса Ге, найденная по графику1 - навеска анализируемой пробы.Продолжительность анализа 20-25 мин.Иинимально определяемая концентрацияГе 0,0002 мгlмл.Сочетание этилацетат-вода явилосьнаиболее подходящей системой в смысле среды для проведения реакции,а также и полноты прохождения реакции между соединениями железа и оФенантролином, 8 этилацетате растворяются все виды канифоли и ее производных (живица, живичная талловая иэкстракционная канифоли и различныеее модификации), В этилацетате растворяются Ферросоли предельных и непредельных жирных кислот, а такжесоли железа смоляных кислот, Насыщение этилацетата водой способствуетлучшему прохождению реакции междуферросолями и цветореагентом. Добавленные к раствору канифоли массы железа в виде солей различных органических кислот канифоли находятся сотносительной ошибкой от 1,5 до 101,Водный экстракт окрашенного продукта хорошо расслаивается, прозрачен,.пригоден к непосредственному Фотометрированию,Другие органические растворителидля канифоли непригодные для определения в ней железа по следующимпричинам:этиловый спирт в неограниченномколичестве смешивается с водой, отсюда невозможность проведения экстракции;ацетон также хорошо смешиваетсяс водой, а кроме того, не полностьюрастворяет экстракционную канифоль1 и все ее модификациив бензоле и скипидаре не происхо/дит полного растворения экстракционной канифоли и ее производных. С водой растворы канифоли в бензоле искипидаре образуют плохо расслаивающиеся эмульсии;в диэтиловом эфире образцы канифоли растворяются достаточно полно,однако в нем нерастворимы ферросолипредельных с высоким молекулярнымвесом жирных кислот,.и вследствиепространственных затруднений не участ.вуют в реакции, Добавки этих солей краствору канифоли в диэтиловом эфиренаходятся с относительной ошибкойв 503 и более.8 качестве растворителей для образцов канифоли также опробованы бутиловый спирт, дибутиловый эфир, петролейный эфир, бутилацетат. Однако этирастворители не могли быть использованы для экстракционно-фотометрического способа определения железа всилу плохого расслаивания, неполногорастворения образцов канифоли и ферросолей в ней, мутного водного экстракта и большой относи тельной ошибки при проверке способа методом добавок.П р и м е р 1, 4,0158 г живичнойканифоли растворяют в 35 мл этилового эфира уксусной кислоты, насыщенного дистиллированной водой. Растворканифоли переносят в делительную воронку и приливают к нему 5 мл буферного раствора (рН Ч,011, 1 мл 103 ного водного раствора гидрохлоридагидроксиламина для переведения Ге(И 1.)в Ге(11) . К подготовленной такимобразом пробе приливают 1 мл 0,5 ного водного раствора о-фенантролинаТаблица 1 Образец канифоли 2,0+0,8 10,8 т 0,8 6,7+0,8 6,3+0,8 5,ОЙДО,8 5 899 и перемешивают. Затем добавляют 18 мл дистиллированной воды, содержимое .воронки перемешивают 2 мин, отстаивают и отделяют окрашенный водный слой, Последний выдерживают 15 мин, 3 а затем измеряют его оптическую плотность на ФЭКпри Л= 480-520 нм, в кювете с толщиной измеряемого слоя 20 мм по отношению к аналогично получаемому контрольному опыту. Рас- ф чет массовой доли железа в анализируемой пробе по данным фотометрирования производят по ФормулеО,ОИ м 3 400 7 ф у д, щ % железа в живичной канифоли.Результаты анализа проб живичной канифоли с различных лесохимических, предприятий приведены в табл.1, .26П р и и е р 2. Навеску экстракционной канифоли 2,2052 г растворяют в 25 мл этилового эфира уксусной кислоты, насыщенного дистиллированой водой, и анализируют так как описано в примере 1.Расчет производится по формуле.Результат анализа экстракционной канифоли, выпускаемой различными лесохимическими предприятиями приведены в табл. 2. П р и м е р 3 Навеску талловой.канифоли 3,3398 г растворяют в 30 млэтилового эфира уксусной кислоты,насыщенного дистиллированной водой, ффи далее поступают так, как указанопри анализе живичной и. экстракционЖивичная канифоль, полученнаяиз живицы без стимулятора,осветленная фосфорной кислотой Живичная канифоль, полученнаяиз живицы с химическим стимулятором - бражкой Канифоль Решетинского заводаКанифоль Нейво-Рудянского завода Канифоль Горьковского завода480 4ной канифоли Результаты анализа талловой канифоли приведены в табл. 3.П р и м е р 4. 2,9738 г экстракционной канифоли," модифицированной малеиновым ангидридом канифольномалеиновый аддукт), растворяют в 30 мл этилового эфира уксусной кислотч, насыщенного дистиллированной водой, Указанным способом определяют оптическую плотность окрашенного комп" лекса (О0,270). По калибровочному графику определяют содержание железа в 25 мп раствора, равное 0,024 мф. Процентное содержание железа в канифоли вычисляют по формуле0,024 мг1003х-7,З 101 .2973,8 мг В табл. 4 приведены результаты определения массы железа в образце живичной канифоли с добавкой железа предлагаемым и известным способом..По данным таблицы видно, что пред лагаемый способ более чувствителен и точен и дает возможность определять микроколичества железа в анализируемом образце, а по известному - малые количества железа вообще не определились (в ходе длительного прокаливания, выдерживания, смывания происходят потери).Предлагаемый способ может использоваться в лабораторной и производственной практике для контроля за качеством сырья и продуктов канифоль" но-терпентинного, канифольно-экстрак" ционного и таллового производств,Массовая доля Ре, 3 х 10.Образцы канифоли Нейво-Рудянский Лесосибирский иМисцелла Нейво-Рудянского завода 7,2+1, 0 5,811,0 30,9+1,0 Мисцелла Верхотурского завода Мисцелла Медвежьегорского завода Мисцелла - в канифольно-экстракционном производстве раствор канифоли и скипидара в бензине. Т а б л и ц а 3 а. Массовая доля Ге,Фх 10 Образцы канифоли Название пробы 5,9+0,8 6,1+О, 8 5,70,8 Таллоаая канифоль Таблица.4 е мИзвестный способ Предлагаемый способ Добавлено Ге, мг Найдено Ге, мгСоставитель А.ЖаворонковаТехред И. Гайду Корректор О,Билак Редактор Н.Рогулич Заказ 12043/26 Тираж 513 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Н, Раушскаянаб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,9 899480 1 Оформула изобретения ный комплекс после введения реагента извлекают дистиллированной водой.Способ определения железа в канифо- Источники информации, ;ли и ее производных, включающий раз- принятые во внимание при экспертизе пожение пробы, введение органическо-1. Сазез Сараег 11 а. Исследование го реагента."о"фенантролина и фотомет- по определению содержания железа в рирование окрашенного комплекса, смолах-канифолях хвойных деревьев о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, типа Рпиз методом спектрофотометрии с целью упрощения, ускорения и повыше. атомного поглощения. "Нопйез", 1975, ния точности анализа, разложение про ф 31, Ю 181, с.239-244. бы ведут в среде этилацетата, насы. Определение содержания железа щенного водой, и полученный окрашен- в канифоли, А 5 ТМ 0 1064-58 (70).