Способ определения содержания уксусной кислоты в электролитах

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УКСУСН КИСЛОТЫ В ЭЛЕКТРОЛИТАХся малая тоцностчувствительностисям. ледствие высокои икатора к примеНаиболее сущности и д к изобретени деления уксу литах путем ной кислоты близким по технической остигаемому результату ю является способ опресной кислоты в электро- добавления раствора сер. отгонки уксусной киспаром с послед твором щелочищим при водяны лотытитросутстНеявляе анием ии фе об оптири статком я малая очность вследствие Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения уксусной кислоты в промышленных растворах, содержащих хлориды,Известен способ определения уксусной кислоты путем титрования раствором щелочи в присутствии фенолфталеина 11.Недостатком этого способа являетвысокой чувствительности индикаторак примесям в титранте.Цель изобретения - повышение точности и селективности способа.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определениясодержания уксусной кислоты в электролитах путем добавления растворасерной кислоты отгонки уксусной кислоты ведут до 0,1-0,15 первоначального объема с последующим многократнымизмерением оптическсй плотности винтервале длин волн 230-240 нм, причем количество используемых при этом 15длин волн выбирают превышающим числопримесей, влияющих на определение,и концентрацию уксусной кислоты определяют по формуле С=с 3 (Е А) Е АЬ+Кс 3 (Е А 1а А,9 а Тогда С=1 АЛ 1 "2 АМГотовят раствор уксусной кислотыс С = 1,34 г/л и измеряют оптическую плотность при . " 235 нм и 252 ч 0 нм, равную соответственно0,09528 и 0,0511. Составляют первоеуравнение1,31=Р0,095028 - Г;00511Аналогично поступают с растворомуксусной кислоты при С = 146 г/лСоставляют второе уравнение38 - Р 0,061 ЩРешают систему двух уравнений зз 1 31=Р 009528-Р 0,0511= 65 где Я - величина оптической плотнти, измеренная при длине волныформулу (2) выводят следующим образом,При определении уксусной кислоты в присутствии диспергатора концентрацию кислоты находят, используя результаты измерения оптических плотностей при двух длинах волн по уравнениям4 ос-1 нмские плот ра при дв ния Г и исляют ко Измерив опти следуемого раст волн и зная зна уравнению (2) в уксусной кислот ти исдлинахпо нтраци 3 1002917различных длинах волн(1), в кюветахс толшиной слоя жидкости ц 1 см;.- матрица размераи, строкиматрицы соответствуют условным коэф"фициентам экстинкции для данной5длины волны, а столбцы " длинам волнв интервале 230-210 нм;г 1- число столбцов матрицы, равноечислу примесей, влияющих на определение; 1 Ои К - калибровочные коэффициенты, равные 65 и 95 соответственно,П р и м е р 1. 5 мл анализируемого электролита помещают в кругло"донную колбу Вюрца емкостью,250 мл, 15соединенную с прямым водяным холодильником. В колбу добавляют 50 млводы, 20 мл раствора серной кислоты(1:5) и отгоняют 65 мл жидкости, за;тем добавляют 30 мл воды и продолжают перегонку до получения 95 мл дистиллята. Отгон переносят в мерную,колбу емкостью 100 мл, доводят дометки водой, перемешивают и измеряютоптическую плотность полученногораствора в диапазоне волн 230-240 нмв .кювете с толщиной слоя жидкости1,0 см,Ориентировочно содержание уксусной кислоты (С ) оценивают по получен.ной из уравнения ( 1) приближеннойформуле 2)А = С;С+6 СдР ффициен. эффициа;концент сперг Ревательно систему ния отно где .1 - величи тов экстинкции- величи ентов экстинкц С 1 иС-с рации кислотыаты определений приводятся Результв табл,1.Два последних ст пользуют в качестве матрицы Е, уравнениДля определения вектор-Столбца матр оптическую плотност лизируемого электро с толщиной слоя жидРезультаты опред .в табл.2,лбца табл.1 ис-,. вектор-столбцов5 10029Вследствие наличия в анализируемой системе побочных процессов, например этерификации, образования эфиров серной кислоты и т.д изменяющих результаты анализа, оказалось необ ходимым провести калибровку используемой установки для отгонки суммы уксусной, соляной и серной кислрт из анализируемой смеси, Для этого готовят искусственные электролиты, аналогичные по составу исследуемым, после. чего проводят определение содержания уксусной кислоты и аппроксимируют отношения компонентов взятой и полученной концентрацией уксусной кислоты уравнением (1) путем определения параметров К,1 и К методом наименьших квадратов с йспользованием гиперболической модели го Ч Х оЬхУ - истинное содержание уксуснойкислоты;Х - количество уксусной кислотыв отгоне;а и в - параметры, определяемыеметодом наименьших квадратов длянескольких искусственных смесей.Численные значения названных пара-ЗОметров оказались равными соответственно 0,57606 и 0,1046 и приведены вуравнении (4),Таким образом, более точно содержание уксусной кислоты оцени- З 5вают по формуле (1), которую можнозаписать в виде системы уравнений(3) и (4)А = Ъ 2,47544 С +С 071727 С,А =М,Ъ 07 С 1-0,056791 Ск (Ъ)вА г 40 15,ОИ 696 Сд+00054 убсС С 067 ЬОЬ+0,4046 Ск 1, (4)где коэффициенты при неизвестныхСд (концентрация диспергатора);Ск - условные коэффициенты экстин -ции соответственно диспергатора иуксусной кислоты (г/л),Соотношение между определяемойконцентрацией уксусной кислоты Си параметром СХ определено уравнени.ем (42.Совместное решение системы ( 3 ) и.- 55уравнения (4) позволяет учесть про 40 17 6текание перечисленных выше побочныхпроцессов и повысить точность расчетов содержания уксусной кислоты.Результаты анализов приведены втабл.3,П р и м е р 2, Условия проведенияанализа аналогичны примеру 1. Дляопределения взято 25,9 г/л уксуснойкислоты в растворе. Результаты определения при различных длинах волнприведены в табл. 1,П р и м е р 3. Изучалось влияниеграниц допустимой отгонки от первоначального объема. Концентрация уксусной кислоты 25,9 г/л. Результатыприведены в табл.5.Предлагаемый способ был опробован на электролитах аммиакатногоцинкования. Состав электролитов:цинксернокислый 70-100 г/л, аммоний хлористый 200-250 г/л, кислота уксусная ледяная 25 мл/г, диспергатор Нф( 304-ный раствор) 50-100 и/л. Результаты определении приведены в табл.3.Для сравнения в табл.3 представленырезультаты определений уксусной кислоты в отгоне методом нейтрализациии при соблюдении режима отгонки, рекомендуемого ОСТом, Данные таблицысвидетельствуют о непригодности метода нейтрализации вследствие присутствия в отгоне, кроме уксусной кислоты, смеси серной и соляной кислот,и о неудовлетворительности результатов, полученных согласно ОСТУ. Полученные предлагаемым способом резуль"таты определений уксусной кислотысвидетельствуют о достаточной точности и воспроизводимости определе"ний,4Использование предлагаемого спо-,соба в сравнении с известйыми обес"печивает достаточную точность и се"лективность определений, На результаты количественных определений невлияет присутствие в отгоне сильныхнеорганических кислот ( соляной исерной), так как последние не погло"щают в выбранном интервале длин волн;а также присутствие отгоняющихсявместе с уксусной кислотой органи"ческих веществ, для которых возможно определение величин, составляю"щих вектор-столбец матрицы Е, формула (1 ).), нм Условный коэффициент экстинкциидиспергатора Условный коэффициентэкстинкции,уксуснойкислоты 0,071727 0,056781 231 232 233 235 236 18,503 238 16,184 17,48515022 239 240 Таблица 2-ЭХХЯ О 3- Эсх ох л 6 Х Э 6 Х 6 Х 6 1 Х сб у ЭХлЩ 3 М3 - лаывойао оО СО 1 1 43 Э СК 1 Э э 3 о ас ло э схс 1- 6 Х Х яосо х л Э1 Х С Э 33 Х Э Х Э 1- Хе) 3 ЭЕО 2 Емхоа Е аэ э оа Ро 0 эФОЕ 3 Ф Э Хвд й а 1 ооСЧ ОЪсч юло о о+ 1 + сч - СОм м лл лсч сч сч о л м м со л сЧ сЧ сЧКоличество определяемой кислоты в отгоне, г/л Номер серии опытов Среднеезначение е40,5 43,6 39,5 38,3 220-240 225-240 230-240 235-240 28,6 27,8 27,7 26 5 26,1 265 25,2 25,0 23,2 Таблица 5,Для первоначального объема-"тА)- т 1 1 - тА)тиектор-столбец величин еских плотностей, изм ри различных длинах в е еннн НИИПИ Заказ 1537/24 ППП "Пат т", г.у фи г Формула изобретенияСпособ определения содержания уксусной кислоты в электролитах путем добавления раствора серной кислоты, отгонки уксусной кислоты с последующим измерением оптической плотности отгона, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и селективности способа, отгонку ведут до 0,1-0,15 первоначального объема и измерение оптической плотности ведут многократно в интервале длин волн 230-240 нм, причем количество используемых при этом длин волн выбира. ют превышающим число примесей, влиющих на определение, и концентрацию уксусной кислотыопределяют по формуле(Ц , в кюветах с толщинойслоя жидкости б = 1 смЕ - матрица размера,1 ю , строкиматрицы соответствуют условным коэффициентам экстинкциидля данной длины волны, астолбцы - длинам волн в интервале 230-240 нм;и - число столбцов матрицыное цислу примесей, влна определение;К 1 иК- калибровочные коэффициенты,равные 65 и 95 соответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Крешков А.П. Основы аналити-"ческой химии, Т.2, И "Химия", 1976,с. 184.2. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Типовыетехнологические процессы ОСТ 5,9145-73, с. 126"127 (прототип).ираж 871 ПодписноеЩ еород, ул. Проектная,4