Способ определения высших изомерных карбоновых кислот в воде

(59 4 С 01 К 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йк;,(71) Государственный ордена Октябрьс. кой Революции научно-исследовательский и проектный институт редкометалпической промышленности Гиредмет" (72) З.П. Кириллова и Ю.И. Мерисов (53) 543,42.063(088.8)(56) Коренман И.М. Методы определения органических соединенийМ.: Химия, 1975, с.227,Зарубина Ю.С., Кириллова З,П Мерисов Ю.И. Петрова Е.И, Экстракцнонно"фотометрическое определение примесей в промстоках. -Цветная металлургия, 1975,3, с.44-46.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСШИХ ИЗОМЕРНЫХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В ВОДЕ..(57) Иэобретение относится к аналитической химии, в частности к способу определения высших иэомерных карбоновых кислот в воде. Повышение чувствительности и селективности способа достигается использованием в качестве цветореагента гидроксида неодима и проведением обработки при рН 8-9,5. Способ включает экстракционное концентрирование высших иэомерных карбо" новых кислот хлороформом, обработку экстракта суспенэией гидроксида неодима при рН 8-9,5, отделение органического слоя и его спектрофотометриЪрование. Чувствительность способа 0,1 мг/л. 2 табл, 1223099Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения примеси высших изомерных карбоновых кислот в водных растворах, и может быть использовано для аналитического контроля промстоков экстракционных установок гидрометаллургического производства редких металлов.Целью изобретения является повышение чувствительности и селективности способаВ табл.1 представлены определяемые предложенным способом высшие иэомерные карбоновые кислоты; в табл.2 результаты анализа водных растворов и промстоков экстракционных установок (и6) .П р и м е р 1. 200 мл анализиру-, емого раствора А, образца промстоков, содержащего примесь ВИКК-теломера пропионовой кислоты фракции С-С помещают в делительную воронку вмес-тимостью 500 мл, добавляют 3 г нитрата аммония, 6 мл концентрированной 1азотной кислоты, приливают 5 мл хлороформа и энергично встряхивают в течение 1 мин. После расслаивания фаз органический слой фильтруют через навеску безводного сульфата натрия массой 1 г, помещенную на фильтре "белая лента", в стакан вместимостью 25 мл. Экстракцию повторяют с такой же порцией хлороформа, Объединенный экстракт переводят в чистую сухую делительную воронку вместимостью 25 мл и обрабатывают суспенэией гид-роксида неодима при рН 8 (т.е, встряхивают в течение 1 мин с 5 мл суспензии гидроксида неодима, имеющей значение рН 8 и содержащей 100 мг/мл оксида неодима). Далее органический слой отделяют,. т.е. отфильтровывают органическую фазу через фильтр "синяя лента", в который помещена порция безводного сульфата натрия (1 г), в кювету регистрирующего спек трофотометра и спектрофотометрируют в интервале длин волн 600-550 нм. Измеряют оптическую плотность аналитической по" лосы неодима при 575 нм против растворю н 1холостого опыта, проведенного через все стадии анализа.Содержание ВИКК находят по градуи" ровочному графику, для построения которого в ряд длительных воронок вместимостью 25 мл помещают 100 мл хлороформа, вводят 0; 0,2; 0,5 и40 45 50 55 мого раствора Б, образца технологического раствора, содержащего примесь ВИКК-теломера пропионовой кислоты фракции С -С помещают в делительную воронку вместимостью 500 мл, приливают 150 мл воды, добавляют 3 г нитрата аммония, 6 мл концентрированной азотной кислоты, приливают 5 мл хлороформа и энергично встряхивают в течение 1 мин. После расслаиванияфаз органический слой фильтруют через навеску безводного сульфата натрия массой 1 г, помещенную на фильтре "белая лента", в стакан вместимостью 25 мл, Экстракцию повторяют с такойже порцией хлороформа. Объединенный экстракт переводят в чистую сухую делительную воронку вместимостью 25 мл, обрабатывают суспензией гидроксида неодима, имеющей рН 8,5, и поступают далее, как в примере 1.Для оценки воспроизводимости результата анализа раствора Б процеду 1,0 мл стандартного раствора ВИКК вхлороформе, содержащего 100 мкг/млВИКК, энергично перемешивают в течение 15-20 с, приливают 5 мл суспен зии гидроксида неодима (рН 8) с содержанием оксида неодима 100 мг/мли энергично перемешивают в течение1 мин. После расслаивания фаз органический слой отфильтровывают через О фильтр "синяя лента", в который помещена порция безводного сульфатанатрия (1 г), в кювету спектрофотометра и спектрофотометрируют в интервале длин волн 600-550 нм. Изме ряют оптическую плотность аналитической полосы неодима при 575 нм противнулевого члена шкалы. По найденнымзначениям оптических плотностей исоответствующим им количествам ВИКК 20 строят градуировочный график в координатах: мкг ВИКК - оптическая плотность раствора.Для оценки воспроизводимости результата анализа раствора А процеду-ру анализа повторяют не менее 6 раз.Среднее значение результата 0,34 астандартное отклонение (т.е. среднеквадратичная погрешность) - 0,07 мг/л,Для проверки правильности результата З 0 вводится добавка ВИКК, равная0,40 мг/л, Раствор с добавкой вновь 1анализируют. Результат анализа пробыс добавкой равен 0,78, а его стандартное отклонение - 0,11 мг/л, 35 П р и м е р 2, 50 мл анализируе1223 ру анализа повторяют 8 раэ. Среднеезначение результата равно 1,б, астандартное отклонение - 0,2 мг/л.Для проверки правильности результатавводится добавка ВИКК, равная 1,5 мг/л. 5Раствор с добавкой вновь анализируют.Результат анализа пробы Б с добавкойравен 3,2, а его стандартное отклонение - 0,3 мг/л,П р и м е р 3. 50 мл анализируе- Омого раствора В, образца технологического раствора, содержащего примесьЖ-разветвленных карбоновых кислот,помещают в делительную воронку вместимостью 500 мл, приливают 150 мл 15воды, добавляют 3 г нитрата аммония,6 мл концентрированной азотной кислоты, приливают 5 мл хлороформа иэнергично встряхивают в течение 1 мин,После расслаивания фаз органический 20слой фильтруют через навеску безводного сульфата натрия массой 1 г, помещенную на фильтре "белая лента", встакан вместимостью 25 мл. Экстракцию повторяют с такой же порцией хлороформа, Объединенный экстракт переводят в чистую сухую делительную воронку вместимостью 25 мл, обрабатыва.ют суспензией гидроксида неодима,имеющей рН 9, и поступают далее, как З 0в примере 1.Для оценки воспроизводимости результата анализа раствора В процеду.ру анализа повторяют 8 раз. Среднеезначение результата равно 9 7 аФ 1 35стандартное отклонение - 0,9 мг/л.Для проверки правильности результатавводится добавка Ы -разветвленных карбоновых кислот, равная 10,0 мг/л.Раствор с добавкой вновь анализируют.Результат анализа пробы В с добавкойравен 19,4, а его стандартное отклонение - 1,7 мг/л. П р и м е р 4. 50 мл анализируемого раствора Е, образца:технологи ческого раствора, содержащего примесь М,Ы-диметилкарбоновой кислоты фракции С -Св,.помещают в делительную воронку вместимостью 500 мл, при. ливают 150 г воды,.добавляют 3 г нитрата аммония, 6 мл концентрированной азотной кислоты, приливают 5 мл хлороформа и энергично встряхивают в течение 1 мин, После расслаивания фаз органический слой фильтруют че рез навеску безводного сульфата нат-, рия массой 1 г, помещенную на фильтре "белая лента", в стакан вмести 0991мостью 25 мл. Экстракцию повторяют с такой же порцией хлороформа, Объединенный экстракт переводят в чистую сухую делительную воронку вместимостью 25 мл, обрабатывают суспензией гидроксида неодима, имеющей рН 9,5, и поступают далее, как в примере 1.Для оценки воспроизводимости результата анализа раствора Е процедуру анализа повторяют 6 раз. Среднее значение результата равно 28,9, а стандартное отклонение - 2,4 мг/л. Для проверки правильности результата вводится добавка Ф,Ф-диметилкарбоновой кислоты фракции С 4-С 8, равная 25,0 мг/л. Раствор с добавкой вновь анализируют. Результат анализа пробы Е с добавкой равен 54,2, а его стандартное отклонение - 5,2 мг/л.Аналогичным образом анализируют растворы Г, Д, Ж, 3.Из-за отсутствия контрольного метода правильности полученных данных контролируют также (кроме метода добавок) анализом образцов модельных водных растворов, содержащих по 0,25 мг/л соответственно 5-метил- изопропилгексени Ы-этилкапроновой кислоты и по 15 мг/л монокарбоновых кислот нормального строения (техни.ческой смеси фракции С-С 9).П р и м е р 5. 200 мл анализируемого раствора И, образца модельного ;водного раствора, содержащего 0,25 мг/л 5-метил-изопропилгексенкислоты, помещают в.делитель,ную воронку вместимрстью 500 мл, добавляют 3 г нитрата аммония, 6 мл концентрированной азотной кислоты, приливают 5 мл хлороформа и энергично встряхивают в течение 1 мин, после расслаивания фаз органический слой- фильтруют через навеску безводного4сульфата натрия массой 1 г, помещенную на фильтре "белая лента", в стакан вместимостью 25 мл. Экстракцию повторяют с такой же порцией хлороформа, Объединенный экстракт переводят в чистую сухую делительную воронку вместимостью 25 мл, обрабатывают суспензией гидроксида неодима, имеющего рН 8, и поступают далее, как в примере 1.Для оценки воспроизводимости результата анализа раствора И процедуру анализа повторяют 8 раэ. Среднее значение результата равно 0,25, а стандартное отклонение - 0,05 мг/л.20 П р и м е р 7. 200 мл анализируемого раствора И помещают в делитель. ную воронку вместимостью 500 мл и поступают далее, как в примере 5, но используют суспензию гидроксида нео дима, имеющую значение рН 9,8. Среднее значение результата анализа равно О,8, а стандартное отклонение.0,11 мг/л (число опытов 12).Аналогичные опыты проведены с модельным раствором, содержащим примеси М -этилкапроновой кислоты и монокарбоновых кислот нормального строения.Эффективность способа существен-45 но зависит от значения рН суспензии гидроксида неодима. При использовании суспензия со значением рН более 9,5 степень связывания ВИКК с неодимом, а следовательно, выход неодима в спектрофотометрируемый раствор уменьшается более чем на 40 отн,7. При использовании суспенэии со значением рН менее 8 сказываютсяпомехи со стороны монокарбоновых кислот нормального строения, т,е. ухудшается избирательность определений. Возможности способа реализуются в полном объеме П р и м е р 6. 200 мл анализируемого раствора И (см, пример 5) помещают в делительную воронку вместимостью 500 мл,добавляют 6 мпконцентри"рованной азотной кислоты, 3 г нитратааммония, 5 мл хлороформа и энергичновстряхивают в течение 1 мин. Послерасслаивания фаз органический слойфильтруют через навеску безводногоОсульфата натрия массой 1 г, помещенную на фильтре "белая лента", в стакан вместимостью 25 мл. Экстракциюповторяют с такой же порцией хлороформа. Объединенный экстракт пере 15водят в чистую сухую делительнуюворонку вместимостью 25 мл, обрабатывают суспенэией гидроксида неодима,имеющей рН 7,4, и поступают далее,как в примере 1,Для оценки воспроизводимости результата анализа раствора И процедуру анализа повторяют 12 раз, Среднее значение результата равно 0,47,а стандартное отклонение - 0,22 мг/л.Это свидетельствует о том, что прииспользовании суспензии гидроксиданеодима, имеющей значение рН 7,4,снижается правильность результата иих воспроизводимость.30 при значениях рН суспензии гидрокси-, да неодима в интервале 8-9,5.Исследование степени влияния органических и неорганических компонентов, присутствующих в анализируемых растворах, на результаты определений микроколичеств ВИКК показало (см.табл.2), что определению не мешают: 1 ОО -кратные количества нитратов,1хлоридов, сульфатов, алюминия, железа, кальция, марганца, 10 -кратныеЭколичества керосина, 100-50-кратные количества трибутилфосфата, моно- и ди(этилгексил)фосфорных кислот, аминов и монокарбоновых кислот нормального строения.Нижняя граница определяемых содержаний равна 0,1 мг/л, Относительное стандартное отклонение единичного определения 0,15-9,20 (и6) для концентраций, превышающих в 3-6 раз минимально определяемые.Формула изобретенияСпособ определения высших изомерных карбоновых кислот в воде путем экстракции их из анализируемой пробы хлороформом, обработки экстракта цве. тореагентом с последующим его фотометрированием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности способа, в качестве цветореагента используют гидроксид неодима и обработку ведут при рН 8-9,5.Т а б л и ц аФ п/иНазвание определяемогокомпонента1 ВИКК-теломер пропионовойкислоты фракция С 5 - С 1 2 ВИКК-теломер пропионовойкислоты фракция С, - С, 3 М -разветвленные карбоновыекислоты4 ВИКК-теломер масляной кислоты фракции Сб С 1 о 5 ВИКК-теломер масляной кислоты фракции С о -Св 6 Ы, Ф -диметилкарбоновая кислота Са- С7 с, ос -диметилкарбоновая кислота фракция С 4 - Сп 8 М,о -диметилкарбоновая кислота фракция С 14 -С,9 5-Метил-изопропилгексенкислотаО М-этилкапроновая кислота,15 0,1 е И и К - образцы модельных водных растворов, содержащие соо"ве-.ственно 0,25 мг/л определяемогкомпонента 9 или 10 (табл.1) и 15 мг/л монокарвых кислот нормального строения. н Составитель СХованскаяугрышева Техред В.Кадар Корректор С.Шекм едактор Подписноеомитета СССРткрытийшская наб., д,4/5 Тираж 778 НИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Р Заказ 170 лиал П 1 П 1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 н и е : А - 3 - образцы промстоков и технологическихрастворов экстракционных установок предприятий редкометаллической промышленности, содержащие: нитратов, хлоридов сульфатов до 100 г/л, АХ, Ре Са 7 Ма до 50 г/л, керосина (уайт-спирта) до 0,5 г/л, трибутилфосфата, моно и ди-(этилгексил) фосфорных кислот, третичных и четвертичных аминов, монокарбоновых кислот нормального строения до 0,05 г/л.