Способ разделения триоктиламина, неионных поверхностно активных веществполиэтиленгликолевых эфиров и 1, 2, 4 тригидроксибензола

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский государственный университет им. Т.Г.Шевченко(56) Гнеева В.И., Басов В,Н, Экстракционно-Ьотометрическое определениенеионогенных ПАВ Заводская лаборатория, 983, У 2, а. 22,Авторское свидетельство СССРМ 1165420, кл. В 01 Э 11/04, 27.12.83,Р +ф иф,(ф-=:ф РЕСПУБЛИКуу ГОСУДАРСТ 8 ЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗО 8 РЕТЕНИй И ОТКР 1 ТИй(57) Изобретение касается разделения веществ, в частности разделения триоктиламина (1) неионных поверхностно- активных веществ (11) и 1,2,4"тригидроксибензола (111), что может быть использовано для определения указанных веществ в проюшленных и бытовыхсточных водах. ель изобретения -повьппение степени выделения целевыхвеществ. Процесс ведут зкстракциейс помощью трехазной водной системы,содержащей 2,75-3,2 моль БаСХ илиКС 1., ацетонитрил и СС, -алкая прирН 7,8-13. Сг.особ обеспечивает почти количественное разделение 1, 11и 111 веществ без необходимости соблюдения определенного сливания компонентов системы. 1 табл.Изобретение относится к усовершенствованному экстракционному способуразделения триоктиламина (ТОА), неионных поверхностно-активных веществ(Н-ПАВ) и 1,2,4-тригидроксибензолаи может найти применение для опреде-,ления указанных органических веществв промьппленных и бытовых сточных водах, например при анализе сточныхвод флотофабрик полиметаллическихруд, при анализе оборотных солевыхрастворов флотофабрик калийных рди др.Цель изобретения - повьппение степени выделения ТОА, н-ПАВ, в частоности ОС, феноксола 8/10, синтанола АЛМ - 10, 1,дд 1 епяо 1 БТили Ьдд 1 епяоХ БТследующих формулОС- СН 0(С Н О) Н, где и==14-18, тп=20;1 дд 1 епво 1 - СН(С Н, 0)ОН, гдеп=16-18, ш=6 (для БТ), ш=25 (дляБТ);феноксол 8/10 - СН С Н О(С Н 0)Н, где п=8, ш=10;синтанол АЛМ- СН 0(С Н, О),Н,где п=10-18, тп=7-10,т.е. полиэтиленгликолевых эфиров,и 12,4-тригидроксибензола за счетиспользования нового экстрагирующегоагента.Для достижения указанной целн вспособе разделения ТОА, н-ПАВ и 1,2,4-тригидроксибензола используюттрехфазную экстракционную систему,содержащую 2,75-3,2 М водный раствор хлористого калия или натрия ацетонитрил и С 6 -С -алканы при рН 7,813,0.Степень извлечения ТОА и н-ПАВ впределах рН 7,8-13,0 в гексановую иацетонитрильную фазы составляет, Е:ТОА 100, ОС99, феноксол 8/10 97,синтанол АЗй 1-1 О 99, 1 дд 1 епво 1 БТ 100, Ьдд 1 еттво 1 БТ99,5. В этих жепределах рН 1,2,4-тригидроксибензолколичественно остается в водном растворе (чертеж),Трехфазную экстракционную системуготовят следующим образом. В делительную воронку вводят 10 мл 2,75-3,2 М водного раствора хлористого натрия, 10 мл ацетонитрила и 10 мл гексана. После перемешиванич получают три фазы. Приготовленная таким образом трехфазная экстракционная система позволяет раз 10 40 45 50 55 1 Г 20 25 30 35 делять три органических вещества:н-ПАВ, ТОА и 1,2,4-тригидроксибенэол.На чертеже представлена диаграмма распределения ТОА, н-ПАВ и 1,2,4-три" гидроксибензола в указанной трехфаэной экстракддионной системе.Исходные концентрации, моль/л: ТОА 5,3 10 , н-ПАВ 1,1 10 -1,4 101,2,4-тригидроксибензол 4,0-10 .Объемы равновесных фаз по 10 мл. Оптимальный интервал рН для количественного разделения органических веществ составляет 7,8-13,0. При рН(7,8 ТОА, н-ПАВ и 1,2,4-тригидроксибензол количественно не разделяются. Разделение при рН ) 13,0 нецелесообразно из-за практических неудобств, так как при таком высоком значении рН .трудно осуществлять его контроль при помощи стеклянного электрода.Из диаграммы следует, что при 7,8- 13,0 1,2,4-тригидроксибензол полностью находится в водной фазе, н-ПАВ количественно извлекаются в фазу ацетонитрила, а ТОА - в гексановую фазу. Распределение каждого органического вещества изучалось отдельно, а степень извлечения контролировалась во всех трех фазах: ТОА - титриметрически - неводное титрование хлорной кислотой, н-ПАВ и 1,2,4-тригидроксибензол - фотометрическими методами: н-ПАВ определяли с роданокобальтатом аммония, 1,2,4-тригидроксибензол - с 4-аминоантипирином. П р и м е р 1. В делительную воронку емкостью Ы) мл вводят 5,4 мл 4,2 М водного раствора хлористого калия, 0,6 мл 5 М раствора. едкого кали для создания рН 7,83, 6 мл водноацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 2,6, Ьдд 1 епяо 1 БТ19,3, ТОА 203,0"ацетонитрил 8 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемептивают 5 мин.После расслоения (3 мин) фазы разделяют. В водной фазе определяют рН (прибор рН - 121) и содержание 1,2,4-тригидроксибензола фотометрическим методом с 4-аминоантипирином (прибор ФЭК, 1=2 см, свф. У 5)Фазу 11 (ацетонитрил), содержащую Ьдд 1 епяо 1 БТ, переносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. Остаток растворяют в 1 мл этилового спирта и смывают в делительную воронку, используя для этого 4-5 мл дистилР13607604 лировацной воды. В делительную воронку приливают 20 мл раствора роданокобальтата аммония. Содержимое воронки взбалтывают 1 мин и дают постоять5 3 мин. Прибавляют 4 мл хлороформа, взбалтывают 1 миц и дают постоять до расслоения жидкости. Слой хлороформа сливают через маленькую ворочку (в воронку предварительно вкладывают комочек ваты, пропитанной хлороформом) в градуированную пробирку емкостью 10 мл, Извлечение повторяют еще одной порцией хлороформа 4 мл и третьей порцией 2 мл, собирая экст ракты в ту же пробирку. Измеряют оптическую плотность хлороформцого экстракта на ФЭ 1( - 56, (1=-2 см, свф,7), По градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях в отсутствие ТОА и 1,2,4-тригидроксибензола, находят содержание 1,иСепво БТ.Фазу ТТТ (гексан), содержащую ТОА переносят в коническую колбу для тит ровация, добавляют 20 мл ледяной уксусной кислоты и титруют 0,1 М раствором хлорной кислоты в ледяной уксусной кислоте с индикатором кристаллическим фиолетовым (переход окраски из синей в сине-зеленую,.После разделения и определения находят, мг: н-ПАВ 19,0"0,2; ТОА 202,8 0,3; 1.2,4-тригидроксибензол2,6 0,2 (п=-З).П р и м е р 2. Б дели.ельнув воронку емкостью 50 мл вводят 7 мл 4,2 М водного раствора хлористого калия, 1,0 мц 5 М раствора едкого калия для создания рН 10,24, 4 мл водно-ацето-цитрильцой смеси (1:1) с рН 1, содер 40 жащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензола 10,2 1 непво. БТ1,9, ТОА 40,6, ацетонитрил 8,0 мл, гексан 1 О мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделя ют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1. После разделения и определения находят, мг: н-ПАВ 1,80,2; ТОА 40,4 0,3; 1,2,4- тригидроксибензол 10,00,3 (п=З).П р и м е р 3, Б делительнув воронку емкостью 50 мл вводят 7,5 мл 4,2 М водного раствора хлористого калия 1,5 мл 5 М раствора едкого кали для создания рН 12,83, 2 мл водно ацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей мг: 1,2,4-тригидроксибен" зол 5,1, ыйепво 1 ГТ9,6, ТОА 101,5 ацетоцитрил 8 мл, гексан 10 мл. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ, указано выше. Находят, мг: и-ПАБ 9,5+0,2; ТОА01"0,4;1,2,4-тригидроксибензол 7,9"0,3 (п=З).П р и м е р 4. В делительцун воронку емкостью 50 мл гводят 6,0 мл 5 М водного раствора хлористого натрия, 1 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,93, 6 мл водноацетонитрильной смеси (1:1) с рН=1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,6, феноксол 8/О 5,1, ТОА 203,3, ацетонитрил 7 мл, гептан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ, по примеру 1. Находят, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,5+0,2; н-ПАБ 5,1 0,1; ТОА202,8+0,6 (п=З).П р и м е р 5. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл 5 М водчого раствора хлористрго натрия, 1 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,93, 6 мл водноацетонитрильной смеси (1;1) с рН 1, содержащей, мг; 1,2,4-тригидроксибензол 3,6, феноксол 8/10 5,1, ТОА 203,0, ацетонитрил 7 мл, нонац 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ. Находят, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,5+0,2, н-ПАВ 5,1+0,1; ТОА 202,7+0,4 (п=З).П р и м е р 6. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл 5 .1 водного раствора хлористого цатрия, 1 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,93, 6 мл водцоацетонитрильной смеси (1:) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,6, феноксол 8/10 5,1, ТОА 203,0, ацетонитрил 7 мл, додекан 10 мл. Содержание воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ, Находят, мг: 1,2,4-тригидроксцбензол 3,4+0,2; н-ПАВ 5,00,2; ТОА 202,80,6 (п=З).Разделение ТОА, 1,ц 1 епзо 1 8 Ти 1,2,4-тригидроксибензола.П р и м е р 7. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М водного раствора хлористого нат5 136рия, 0,6 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 7,8-9,0, б мл водна-ацетонитрильной смеси (1:1) с рН1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 2,6, 1 цСепяо 1 БТ19,2, ТОА203,0, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 млСодержимое воронки перемешивают5 мин. После расслоения (3 мин) фазыразделяют, определяют рН, содержаниеорганических веществ по примеру 1.П р и м е р 8. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,2 мл 5 .водного раствора хлорида натрия,0,8 мл 5 М раствора едкого натрадля создания рН 8,5-9,5, б мл водноацетонитрильной смеси (1:1)"с рН 1,содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 5,1 1 и 1 епяоХ БТ9,6, ТОА101,5, ацетонитрил 7 мл, гексан 1 О мл.Содержимое воронки перемешивают5 мин. После расслоения (3 мин) фазыразделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1,П р и м е р 9. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл5 М водного раствора хлорида натрия,1,0 мл 5 М раствора едкого натра длясоздания рН 9,0-10,0 6 мл водно-ацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 10,2, 1 лепяоХ БТ1,9, ТОА40,6, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл,Содержимое воронки перемешивают5 мин. После расслоения (3 мин) фазыразделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеРУ 1,П р и,м е р 10. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл5 М водного раствора хлорида натрия,1,5 мл 5 М раствора едкого натра длясоздания рН 12,0-13,0, б мл водноацетонитрильиой смеси (1:1) с рН 1,содержащей, мг: 1,2,4-тригидрокси- бензола 10,2, Ьп 1 епяо 3 БТ9,6,ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан10 мл, Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин)фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1.Разделение ТОА, ОСи 1,2,4 тригидроксибензола,П р и м е р 11, В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл5 М водного раствора хлорида натрия,0,6 мл 5 М раствора едкого натра длясоздания рН 7,8-9,0 6 мл водно-аце 07606тонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 2,6, ОС2,3, ТОА 101,5, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержи 5мое воронки перемешивают 5 мин, После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 (опреде 10ление ОСаналогично определениюЬШ,епяо 1 БТ).П р и м е р 12, В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,8 мл5 М водного раствора хлорида натрия, 1,2 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 10,0-11,0, 6 млводно-ацетонитрильной смеси (1:1) срН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензола 3,6, ОС4,6, ТОА40,6, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл.Содержимое воронки перемешивают5 мин. После расслоения (3 мин) фазыразделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеРу 1 фП р и м е р 13, В делительнув воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл5 М водного раствора хлорида натрия.1,5 мл 5 М раствора едкого натра длясоздания рН 12,0-13,0, 6 мл водноацеточитрильной смеси (1:1) с рН 1,содержащей, мг; 1,2,4-тригидроксибензол 5,1, ОС6,9, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл," Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1,Разделение ТОА, феноксола 8/10и 1,2,4-тригидроксибензола,П р и м е р 14, В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл5 М водного раствора хлорида натрия,0,6 мл 5 М раствора едкого натра длясоздания рН 7,8-9,0, 6 мл водно"5 ацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1,содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 5,1, феноксол 8/10 10,2, ТОА60,9, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл.Содержимое воронки перемешивают50 5 мин, После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ попримеру 1 (определение феноксола8/10 аналогично определению 1 л 1 епяо 155 БТ).П р и м е р 15, В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,0 мл5 М водного раствора хлорида натрия,1,0 мл 5 М раствора едкого натра для60760 713 1создания рН 9,0-10,0 6 мл водно-ацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 3,6, дзеноксол 8/О 5,1, ТОА 203,0, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1.П р и м е р 16. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,5 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 12,0-З,О, б мл водноацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 10,2, йеноксол 8/10 10,2, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан 1 О мл. Содержание воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) Аазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1Разделение ТОА, синтанола АЛМО и 1,2,4-тригидроксибензола.П р и м е р 17. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М воного раствора хлорида натрия, 0,6 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 7,8-9,0, 6 мл водно-ацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей,мг: 1,2,4-тригидроксибензол 2,6, синтанол АДЧО 3,6, ТОА 101,5, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1 (определение синтанола АДМаналогично определению Ьи 1 епяо 1 БТ). 5 1 О 5 20 25 30 35 40 П р и м е р 19. В целительную воронку емкостью 50 мл вводят 6,4 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 0,6 мл 5 М раствора едкого натри для создания рН 7,8-9,0, 6 мл водна-ацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидрсксибензол 1,3, 1 лйепяо 1 БТ2,1, ТОА 203,0, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл, Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин) фазы разделяют и определяют рН, содержанке органических веществ по примеру 1 (определение ЬиСепяо 1 БТ-б аналогично определению Ьц 1 епяо 1 БТ).П р и м е р 20. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 60 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,0 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 9,0-10,0, б мл водно-ацетонитрильной смеси (1:1) с рК 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидроксибензол 2,6, 1.ц 1 епяо 1 БТ-б 4,2, ТОА 40,6, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронкА перемешивают 5 мин, После расслоения (3 мин) Лазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1.П р и м е р 21. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,5 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 12,0-13,0, 6 мл водноацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей, мг: 1,2,4-тригидрсксибензола 10,2, Тц 1 епяо." БТ-б 10,5, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл. Содержимое воронки перемешивают 5 мин, После расслоения (3 мин) сЬазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ по примеру 1.45 50 55 Г р и м е р 18. В делительную воронку емкостью 50 мл вводят 5,5 мл 5 М водного раствора хлорида натрия, 1,5 мл 5 М раствора едкого натра для создания рН 12,0-.13,0, 6 мл водноацетонитрильной смеси (1:1) с рН 1, содержащей мг: 1,2,4-тригидроксибензол 5,1, 2,4 мг синтанол АДМ2,4, ТОА 20,3, ацетонитрил 7 мл, гексан 10 мл, Содержимое воронки перемешивают 5 мин. После расслоения (3 мин). Фазы разделяют и определяют рН, содержание органических веществ, по примеру 1.Разделение ТОА, 1,ц 1 епяо 1 БТи 1,2 ф,4-тригидроксибензола. В таблице представлены результаты определения ТОА, н-ПАВ и оксигидрохинона после их разделения в трехйазной системе: 2,75-3,2 М водный раствор .хлорида натрия - ацетонитрил гексан, п=З, объемы фаз по 10 мл, рК 7,8-13,0. Формула из обретения Способ разделения триоктиламина, неионных поверхностно-активных веществ. - полиэтиленгликолевых эиров и 12,4-тригидроксибензола путем экстракции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степе9 1360760 10ни выделения целевых продуктов, про- содержащей 2,75-3,2 М водный растцесс ведут с использованием в каче- вор хлорида натрия или калия, ацетостве зкстрагента трехйазной системы, нитрил и С -Г, -алкан при рН 7,8-13,0,рНВведено вещества,мг Найдена вещества, мг Пример моль/л Оксигид- н-ПАВ ТОА ТОА кси- н-ПАВ рохинон идроинон 1 и 1 епво 1 ЯТ 25 2,6 19,2 203,0 2 эбОэ 2 18 э 90 эЗ 202 э 74.0 э 4 9,6 101,5 4 э 90 э 3 9 э 7 фйэ 2 101 э 3+Оэ 3 5,1 1,9 40,6 9 э 9 фОэ 4 1 э 80 э 2 9 б 20 3 9 э 8 йОэ 4 9 э 5+ОэЗ 9 ОС1360760 70 Составитель А.ЕвстигнеевРедактор П,Гереши Техред М.Моргентал орректор А.Тяск аказ 6174/ сное ул. Проектна роизводственно-нолиграйическое предприятие, г. Уж Тираж 657 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раушская