Способ количественного определения содержания маннита в растворах

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН цо 163862) С 01 И 33/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ аствора(ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и ОтнРцтияцПРИ ГЙНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МАННИТА В РАСТВОРАХ(57) Изобретение относится к рыбнойпромышленности и может быть использовано для контроля за содержаниемманнита в производственных р х1 Изобретение относится к рыбнойпромьппленности и может быть использовано для контроля за содержаниемманнита в производственных растворахпри его извлечении из морских водорослей,Целью изобретения является повы-.шение точности,Для осуществления предлагаемогоспособа определенный объем производстненного раствора маннита вводят вопределенный объем заранее приготовленной реакционной смеси, содержащейферрицианид и ферроцианид калия,Смесь выдерживают в течение заданного времени,. регистрируют потенциал при его извлечении из морских водорослей. Целью изобретения являетсяповышение точности Образец производственного раствора маннита вводятв определенный объем реакционнойсмеси, содержащей феррицианид и ферроцианид калия в растворе щелочи,Смесь выдерживают в течение 3-5 мин,регистрируют потенциал реакционнойсмеси. Затем вводят в реакционнуюсмесь в качестве катализатора ионымеди, вновь выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1020 мнн, При этом за счет. реакции окисления маннита изменяется потенциалокислительновосстановительной системы Ре /Ре , По изменению потенз+ г+циала реакционной смеси рассчитываютконцентрацию маннита в исследуемомрастворе, 11 табл,реакционнои смеси и затем вводят в нее в качестве катализатора ионы меди вновь выдерживают заданное время и повторно регистрируют потенциал. По изменению потенциала реакционной смеси рассчитывают содержание маннита в анализируемом растворе.Для предотвращения влияния при месей, содержащихся в производственных растворах, таких как гликоген, крахмал, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, альгиновые кислоты, хлорофилл, Э-каротин и:т,п на результаты определения отобранную пробу производственного раствора смешивают с реакпионной смесью и выдерживают в63862 ) течение 3-5 мин, За этот промежутоквремени примеси успевают окислитьсяи не мешают в дальнейшем определениюманнита, При этом соотношение маниита и окислителя должно находитьсяв пределах 1:7 " 1;70 (моль/моль).Реакционная смесь представляет собойсмесь Феррицианида и Ферроцианида калия в соотношении 80:1 - 120:1 (моль/10/моль), растворенную в щелочи концентрацией от 0,1 до 2 М, Затем вреакционную смесь в качестве катализатора вводят ионы двухвалентной медив концентрации 5:10 -1 О моль/л 15Вновь выдерживают раствор при постоянном перемешивании 10 20 мин, При этомза счет реакции окисления маннита изменяется потенциал окислительно-вос"становительной системы Рез /Ре, По 20изменению потенциала редокс системырассчитывают концентрацию маннита висследуемом растворе,П р и м е р:1, Для определениякалибровочной зависимости между изме 25нением показания прибора (ДЕ) (иономера) и логарифмом концентрации маннита в растворе (1 д С ман) готовятшесть растворов маннита со следующи,ми концентрациями: 1 г/л (5,5 10 моль/30(27,410 моль/л) Затем готовят щелочной раствор солей Феррицианида калия (ОХ-форма) и Ферроцианида калия(ген-форма) с соотношением С :С=100:1 (в качестве растворителя используют ИаОН концентрацией 1 моль/л).4040 мл приготовленного таким образомраствора помещают в стеклянный стаканчик и погружают в раствор платиновый и хлорсеребряный электроды,подключенные к иономеру, Затем отби 45рают 1 мп приготовленного раствораманнита концентрацией 1 г/л и вводятего в реакционную смесь, Выдерживаютраствор при постоянном перемешиванииВ течение 5 мин и Фиксируют потенфф 50циал смеси, равный 379+1 мВ (Е).После этого вводят в реакционный стаканчик 1 мл заранее приготовленногораствора нитрата меди с концентрацией 42.10 моль/л, снова выдерживают смесь в течение 10 мин, послечего Фиксируют потенциал раствора,Е.= 314+1 мВ, Затем освобождаютреакционный стаканчик от прореаги ровавшей смеси и промывают его дистиллированной водой, Повторяютэксперимент, при этом получаютЕ = 3793: мВ и Е = 313+ мВ, Рассчитывают величину Ь.Е = Е - Е 2 длядвух параллельных измерений, которые равны соответственно 65+1 мВ и.66+1 мВ,Аналогичные опыты проводят срастворами маннита других приготовленных концентраций Полученныерезультаты представлены в табл,.1,Методом наименьших квадратов рассчитывают коэффициенты уравнения Сц= а.ехр ЛЕ +Ь, величина коэффи циентов а и Ь приведена в табл,; кроме того, в.табл,1 приведены следующие параметры: А = (Св С) абсолютная ошибка определения, равная разности концентрации маннита, определенной по предлагаемому способу (С), и истиннсй, приготовлен ной из навески (С); О - относительСр- Сная ошибка ц = ---- 1007. г -Со коэффициент кореляцииТаким образом, концентрацию маннита по предлагаемому способу можно рассчитать по уравнениюС = 60,1 ехрДЕ + 63,32Используя полученную калибровоч,ную зависимость, определяют содер жание маннита в образцах производственных растворов, отобранных на различных стадиях процесса производ ства товарного маннита на Архангельском водорослевом комбинате,Для определения содержания маннита в водорослях (исходном сырье) оч бирают навеску анализируемой пробы (56,1611 г).и проводят экстракцию дистиллированной водой (Ч = 20 мл). Разбавляют полученный экстракт дис тиллированной водой в 125 раз1 мп разбавленного экстракта вводят в 40 мл реакционной смеси, приготов ленной как описано вышее, Выдерживают раствор в течение 5 мин и фиксируют значение Е379 шВ. Добавляют 1 мл раствора нитрата меди, выдерживают смесь 10 ьин и фиксируют величину Е = 292 шВ. Изменение потенциа ла ДЕ составляет:1ДЕ =Е Е =87 шВ.63862 П р и м е р 4. Определение маииита проводят так, как описано в приме" ре 1, но при этом варьируют концентрацию щелочи,5Полученные результаты, представлены в табл, 6 С ан= 276,27 г/л,276 27 10 : - -ф- --- 1 ООХ = 25,507мак 54,1611 20 20 Из табл,2 следует, что погрешность определения предлагаемого способа меньше погрешности прототипа в 8-10 разДля образца М 2 проведена метроло гическая оценка всех трех способов, полученные результаты представлены в табл: 3 П р и м е р 2, Определение содер жания маннита проводят так, как описано в примере 1, но при этом варьируют время выдержки раствора до введения в реакционную смесь нитрата меди,Полученные результаты представлены в табл,:4 Концентрация маннита, определеннаябазовым способом, составляет 24,35 ,по прототипу - 32,347. ( 8 = 32, 47.). щИз сравнения полученных результатоввидно, что оптимальное время выдержкиреакционной смеси должно быть не менее 3 мин,П р и м е р 3, Определеннф. макнита проводят так, как описано в примере 1, но при этом варьируют добавку2+Полученные результаты представлены в табл,:5 50 По уст ановл ен ной з ави симо сти С н = й(ЬЕ) рассчитывают с учетом предварительного разведения концентрацию маннита в экстракте: а содержание маннита в образце составляет: Анапогично определяют содержаниеманнита в других образцах, Также вэтих.же образцах определяют содержание маннита по прототипу, и по способу, принятому за базовый,Полученные результаты сведены втабл,: 2,Концентрация маннита, определенная базовым способом, составляет24,35 Х, по прототипу - 32,347,( 3 = 32,4 Х). Из сравнения полученныхрезультатов видно, что допустимыепределы концентрации ионов Сизиф врастворе 5 10 "-10 фМ, наиболее пред-Фпочтительна концентрация 10 М,Концентрация маннита, определенная базовым спо собом, сост авля ет24,35 Х, по прототипу - 32,34 Х(о = 32,47). Таким образом, концентрация щелочи должна находиться впределах 0,1-2:МП р и м е р :5. Определение маннита проводят так, как описано впримере 1, но при этом используютгидроксиды различных металлов одинаковой концентрации.Полученные результаты представлены в табл,.7По полученным результатам можносделать вывод, что вид щелочи неоказывает на определение маннита икакого влиянияП р и м е р 6Определение маннита проводят так, как описано в примере 1, но при этом меняют концентрацию окислителя при постоянном соот"ношении С ( . С(1 = 100:1,Полученные результаты приведены втабло . 8 аКонцентрация маннита, определенная базовым способом, составляет24,35 Х по прототипу 32,34 Х(3 = 32,47). Таким образом, проведенный эксперимент показывает, что впределах концентраций окислителя0,01-0,1 моль/л концентрация маннитапрактически не меняетсяП р и м е р 7, Определение маннита проводят так, как описано впримере 1, но при этом меняют соотношенне С/С(1 при постоянной концентрации окислителя С= 0,01 моль//л,Полученные результаты приведеныв табл, 9Концентрация маннита, определенная базовым способом, составляет24,357., по прототипу32,347.1 = 32,4 Х). Таким образом, соотношение Со( С должно находитьсяв пределах 80:1 - 120:1,П р и м е р 8, Определение маннита проводят так, как описано впримере 1, но при этом меняют времявыдержки раствора после введения каталитической добавки,Та блица Истинная Экспериментальная концентрация маннита, С де, АмВ моль/л%(ф32,4%), Таким образом, время выдаржки должно быть в пределах 1020 мин,П р и и е р ;9, Определение мании "та проводят так, как описано в примере 1 но при этом меняют мольное соьФотношение маннита и окислителя (Ре ).Результаты приведены в табл, 11,Концентрация маннита,определеннаябазовым способом,составляет 24,35%,по прототипу - 32,34% ( 8 = 32,4%).Таким образом, опыты показывают чтосоотношение (мольное) маннит/Редолжно находиться в пределах 1 71 Ф 70 ь 20 Формула изобретения Способ количественного определе-ния содержания маннита в растворах, 25преимущественно в производственныхсредах, включающий окисление маннитав водно щелочной среде в присутствиикатапитической добавки ионов метапла,установление расхода окислителя с последующим определением содержанияманнита, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиопределения, окисление маннита проводят раствором феррицианида и ферроцианида калия 80:1 ь 120:1 моль/мольпри соотношении маннита и окислителя1: 7 1:,70 моль/моль, концентрациищелочи 0,1-2 моль/л при использовании в качестве каталитическай добавки ионов и двухвалентной меди(5 10;,1 О 4 моль/л) ь причем расходокислителя устанавливают по изменению потенциала редокс системыРе /Ре , при этом перед введением,ионов меди анализируемую пробу сокислителем выдерживают 3-5 мин, астадию окисления маннита в присутствии ионов меди проводят 1 9.20 мин,1прототипа предлагаетмого предпагаемому 32,8 32,34 , 24 35 11,58 19,81 4,7 25,50 20,76 41,5 4,8 33,0 3,8 68,49 51,50 49,54 30,2 2,1 94,08 72,26 73,78 36,5 3,9 3, 162,01 3,02 36, 67 28,16 2,1 30,2 27,57 Таблиц а 3 Метрологический параметрт х8 х Ео Способ определения О, бб 0,041 2,06 0,175 0,50 0017 ПредлагаемыйПрототипБазовый 20, 7611,5819,81 5 5 Таблица 4 Показатель Время выдержки, мин 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 1,0 Концентрацияманнита, 7Погрешность относительнобазового способа, 7 28,43 26,08 25,50 25,50 25,50 25,50 4,7 16,3 7 х 1 4,7 4,7 Водоро слиисходное сырье (водный экстракт)Маточник конечныйКристаллы переделки маточников варки (водный экстракт)Кристаллы пе ределки маточников грязных (водный экстракт)Отработанный уголь после фильтрации(водный экст ракт)Водная варка (раствор маннита и других экстрактивных веществ) Результаты определения содержания маннита по сгособу, 7 Погрешность относительнобазового способа, 7.,Показатель г+Концентрация ионов Сц в ячейке, моль/л 50-4. О 10 20,1 25,5 25,5 26,4 28,17,4 4,7 4,7 8,4 15,4 Таблиц а 6 Концентрация НаОН, м0 1 1 1 5 2 3 Показатель 0,05 5 21,121,825,5 25,5 29,9 30,0 32,5 3,3 10,5 4,7 4,7 6,4 23,2 33,5 Таблица 7 Показатель Щелоч ь ЬхОН НаОН КОН 255 25 е 5 2515 4,7 4,7 4,7 Т аблица 8 Концентрация ОХ, моль/л Показатель 27 еО 26 у 225 э 2 25 э 5 25 ф 7 25 ф 9 26 е 2 10,9 6,4 7,6 4,7 4,7 7,6 Таблица 9 Соотношение Са /С щ,Показатель 75:1 25,5 27,1 25,5 23,4,7 4,7 5,1 СманПогрешность относительно базавого способа, Ж Сма, г/лПогреюность относительно базавого способа, 7 Смаке ЖПогрешностьотноси тельнобазового способа, У. СманПогрешность относительно базового способа, Х Сманф %Погрешностьотносительнобазового способа, Е 0,01 0,015 0,02 О, О,5,Показ атель 25,4 25 вб 255 26 э 28 ф 5 21,9 25,5 7,2 17,0 10,5,1 4,7 4,7 4 фЗ Составитель: И ПинуевТехред Л,Олийнык Корректор О. Ципле Редактор; А,Лвкнина Заказ 924 Тираж 417 Подпи сно еВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Саари) Погрешность относительно базового способа,Концентрацияманнита, 311 огрешность относительно базовогоспособа, Мж ша ее ее шеей ш ш1/5/7 1/10 1/50 1/70 1/80 1/ 00