Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Ноября 2013 в 22:19, курсовая работа
Химические методы определения органических соединений основаны на реакциях их функциональных групп. Например, для качественного и количественного определения спиртов используют реакции, характерные для спиртовой группы, для определения альдегидов, кетонов и аминов — реакции, характерные для групп: — СНО, — — СО, — NH2 и т. п.
Для анализа различных соединений с одинаковыми группами применяют методы, основанные на одной и той же реакции. Но так как на реакционную способность функциональных групп влияет строение всей молекулы, то условия проведения реакции несколько отличные. Правильные результаты анализа можно получить лишь при точном соблюдении условий проведения реакции, применяемой для данного анализа. Даже незначительные отклонения в условиях проведений реакции могут привести к неправильным результатам.
1. ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….....3
2. Определение содержания аминов методом диазотирования…….4-5
3. Выполнение определения содержания анилина…………………...6-8
4. Азосочетание…………………………………………………………9-11
5. Выполнение определения содержания а-н а ф т о л а……………..12-14
6. Выполнение определения содержания нитробензола. ……………15-16
7. Определение альдегидной и кетонной групп………………………17-18
8. Выполнение определения содержания бензальдегида г и д р о к с и лами новым методом………………………………………………………………19-21
9. Определение оксигруппы. …………………………………………22-27
11. Химические методы определения спиртов…………………………28
А. Определение этанола………………………………………………………29-30
Б. Определение содержания альдегидов в этаноле…………………………31-33
В. Определение этиленгликоля………………………………………………34-35
С. Выполнение определения' содержания этиленгликоля в в о д и о -г л и к о л е в ых смесях…………………………………………………………………………..36-38
Д. Определение сульфокислот методом окисления. ………………………..39-40
12. Список литературы………………………………………………………….41
/\ \/\/
фенол
а затем при избытке брома —
в трибромфенолбром:
он Br I Br
\/\/
OBr Br I Br
\/\/
І І +Вгі
I I +HBr
Br
Br
трибромфенолбром
234
Под действием иодистоводородной кислоты
трибромфенолбром снова переходит в трибромфенол
и не мешает количественному определению
фенола данным методом:
OBr ОН
Br I Br Br I Br
\/\/ \/\/
4-2HI-> I J] 4 HBr 4 1г
I I
Br Br
Иодистоводородна я кислота выделяется
из йодистого калия в кислом растворе:
Ki 4 HCl-KCl 4 Hi
Избыток брома, не вступивший в реакцию
с фенолом, реагирует с иодистоводородной
кислотой с выделением свободного иода:
Вга42Н1-2НВг412 Иод титруют серноватистокислым
натрием:
Ia4 2Na2S4O3-^NaI 4Na2S1O6
Данный метод применим для определения
фенола в различных препаратах, не содержащих
примесей, способных бромироваться, а
также для определения чистого фенола.
Реактивы:
1) бромид-бромат, 0,1 и. раствор;
2) серная кислота, 50%-иый раствор;
3) йодистый калий, 10%-ный раствор;
4) тиосульфат натрия, 0,1 н. раствор;
5) крахмал, 1%-ный раствор.
При определении фенола в фармацевтических
препаратах (кам-форно-фенольной пасте)
навеску продукта около 1 г, взятую с точностью
до 0,0002 г, помещают в стаканчик емкостью
50 мл, добавляют 15 мл дистиллированной
воды, тщательно растирают стеклянной
палочкой и фильтруют через складчатый
фильтр. Стаканчик и фильтр промывают
2—3 раза по 15 мл дистиллированной водой.
Фильтрат и промывные воды собирают в
колбу емкостью 100 мл. Содержимое колбы
доводят до метки водой и тщательно перемешивают.
Пипеткой отбирают 10 мл фильтрата в колбу
емкостью 200—250 мл с притертой пробкой,
добавляют 25 мл 0,1 н. раствора бромид-бромата,
10 мл 50%-ного раствора серной кислоты. Жидкость
в колбе тщательно перемешивают и оставляют
на 15 мин в темном месте. После этого к
смеси прибавляют 15 мл 10%-ного раствора
йодистого калия, сильно взбалтывают,
оставляют на 10 мин в темном месте, выделившийся
иод титруют 0,1 н. раствором тиосульфата
натрия до соломенно-желтого цвета, затем
добавляют около 1 мл 1%-ного раствора крахмала
и титруют до исчезновения синей окраски
раствора. Параллельно ставят конт-
235
рольный опыт в тех же условиях с теми
же реактивами, но без анализируемой пробы.
Процентное содержание фенола в продукте
х рассчитывают по формуле
_ (Vr-Vi)KO ,001568-100-100 1O5
где — объем тиосульфата натрия, израсходованный
на титрование контрольного опыта, мл;
Vi — объем тиосульфата натрия, израсходованный
на титрование пробы, мл; К — поправочный
коэффициент к 0,1 н. раствору тиосульфата
натрия; 0,001568 —количество фенола, соответствующее
1 мл точно 0,1 н. раствора тиосульфата натрия,
г; g — навеска продукта, г.
Для определения чистого фенола аналитическую
навеску фенола около 0,2 г помещают в мерную
колбу на 100 мл, растворяют в дистиллированной
воде и доводят водой до метки.
Затем 10 мл полученного раствора переносят
в колбу с притертой пробкой емкостью
250 мл. Дальнейшее определение и вычисление
ведут, как при определении фенола в фармацевтических
препаратах.
Выполнение определения содержания Р-н
афтола методом иодирования. Содержание
?-наф-тола определяют методом, основанным
на реакции взаимодействия ?-нафтола с
иодом в присутствии двууглекислого натрия:
/\/'Voh аЛ-он
I I I +i,-*! Il I +hi р-нафтол иоднлфтол
Двууглекислый натрий вводят для создания
определенного значения pH среды.
Реактивы:
1) едкий натр, 10-1шй раствор;
2) соляная кислота (пл. 1,19);
3) индикатор конго красный;
4) индикатор крахмал, 1%-ный раствор;
5) иод, 0,1 к. раствор;
6) двууглекислый натрий, х. ч.
Навеску около 0,2 г испытуемого вещества,
взятую с точностью до 0,0002 г, помещают
в коническую колбу емкостью 500 мл, прибавляют
2 мл 10%-ного раствора едкого натра, 25 мл
дистиллированной воды и нагревают до
растворения ?-нафтола. Полученный раствор
охлаждают до 20—25°, приливают соляной
кислоты до кислой реакции по конго красному,
3—5 ли 1%-ного раствора крахмала и оттитровы-вают
0,1 н. раствором иода примеси, способные
в условиях опыта реагировать с иодом,
до синего окрашивания раствора. К раствору
приливают 400 мл дистиллированной воды,
затем небольшими порциями сухой двууглекислый
натрий до получения раствора, проба которого
не окрашивает бумажку конго в синий цвет.
После этого добавляют
235
еще 10 г двууглекислого натрия и при непрерывном
энергичном помешивании медленно титруют
0,1 н. раствором иода до появления синего
окрашивания, не исчезающего в течение
5 мин. Процентное содержание нафтола х
вычисляют по формуле
vK 0,00721-100
х —-------,
8
где р — объем 0,1 н. раствора иода, израсходованный
на титрование пробы без примесей, мл;
К — поправочный коэффициент к 0,1 н. раствору
иода; 0,00721 — количество ?-нафтола, соответствующее
1 мл точно 0,1 н. раствора иода; g — навеска
вещества, г.
Определение спиртов. Анализ спиртов на количественное содержание основного вещества проводят физическими и химическими методами. Физическими методами определяют плотность спиртов, температуру кипения и объем отгона в заданном температурном интервале. У некоторых спиртов {этиленгликоль, глицерин) измеряют показатель преломления.
Химические методы определения спиртов
Основаны на реакциях окисления
и этсрификации. Содержание непредельных
спиртов в растворе определяют бромированием,
так же как и другие непредельные соединения.
Метод окисления может быть применен только
при отсутствии посторонних восстановителей
или после их удаления. Данным методом
анализируют изопропиловый спирт, глицерин-сырец,
этиленгликоль, а также определяют содержание
этилового и метилового спиртов в водно-спиртовых
растворах. В качестве окислителя применяют
бихромат калия. Этиловый спирт окисляется
до уксусной кислоты, метиловый до муравьиного
альдегида или муравьиной кислоты. Вторичные
спирты переходят в кетоны, а многоатомные
сгорают до двуокиси углерода. Реакцию
этерификации применяют для определения
содержания низших спиртов жирного ряда
(метилового, этилового) и многоатомных
спиртов. Реакция этерификации протекает
по уравнению
R1OH + HOOCR2 R2COOR1 ¦] - Н,0
Образовавшийся эфир отгоняют, улавливают
его титрованным раствором щелочи и после
омыления по количеству израсходованной
щелочи вычисляют содержание спирта
RXOOR1 + NaOH R2COONa + R1OH
Определение этанола.
Молекулярный вес 46,058. В.зависимости
от способов получения различают спирт
этиловый синтетический (ГОСТ 11547—65), получаемый
гидратацией этилена, спирт технический
ГОСТ 8314—57 (гидролизный), образующийся
в результате спиртового брожения Сахаров,
и спирт-ректификат, получаемый спиртовым
брожением веществ, содержащих углеводы
(ГОСТ 5962—67). Товарный продукт содержит
88—96,2 об. % этилового спирта, воду и различные
органические примеси. В товарном продукте
определяют содержание этанола, альдегидов
и воды.
237
Концентрацию этанола в водно-спиртовых
растворах принято называть крепостью.
Крепость выражают в объемных процентах
при 20° и определяют ее при помощи стеклянных
или металлических спиртомеров. Металлический
спиртомер (рис. 102, а) представляет собой
латунный, полый, позолоченный ареометр.
В нижней части шара припаяна пластинка
с расширением на конце. Эта пластинка
служит грузом. На верхней части шара установлен
стержень со шкалой, па которой нанесено
10делений. Каждое деление разбито на 10частей.
Под нулем стоит цифра 100. К спиртомеру
приложен комплект позолоченных гирек
(см. рис. 102, б). Все восемь гирек имеют номер
спиртомера и вписаны в его паспорт. Массы
@ EO гирек различны и имеют условные цифровые
обозначения Массы гирек уменьшаются
с увеличением цифрового обозначения.
Металлическим спиртомером замеряют крепость
спирта в пределах от 33 до 99,9 об. °/0.
Выполнение
определения. В чистый сухой цилиндр
наливают анализируемый водно-спиртовой
раствор. Спиртомер и гирьки обтирают
мягкой чистой тряпочкой, смоченной спиртом,
а затем осторожно вытирают сухой тряпочкой.
Спиртомер берут за верхний конец стержня
и осторожно погружают его в раствор и
затем выпускают из рук так, чтобы он свободно
погружался под действием своего веса
и не касался стенок цилиндра. Если на
поверхности спиртомера или около подвешенной
на нем гирьки образуются пузырьки, то
взяв спиртомер за верхний конец стержня,
слегка встряхивают его так, чтобы при
этом подвешенная гирька двигалась вверх
и вниз по стержню спиртомера. При этом
пузырьки отделяются и поднимаются вверх.
Если при погружении спиртомера нижняя
нулевая метка шкалы окажется выше уровня
жидкости, то спиртомер вынимают и подвешивают
другую гирьку. Если при этом уровень жидкости
окажется выше верхней метки шкалы, то
гирьку надо заменить более легкой. Выдерживают
3—4 мин для того, чтобы спиртомер принял
температуру жидкости, и определяют показания
спиртомера. Отсчет производят по нижнему
краю мениска.
Перед снятием показания спиртомера измеряют
температуру жидкости. Показания спиртомера
снимают следующим образом: если он погружен
без гирьки, то к отсчету по шкале прибавляют
число 100
(указанное на стержне спиртометр под
нижним нулевым делением), а если спиртомер
погружен с гирькой, то к отсчету по шкале
надо прибавить число, указанное на подвешенной
к нему гирьке. Например спиртомер погружен
без гирьки до уровня мн . Показание спиртомера
будет 109,6. К 9,6 — числу делений в точке
погружения —¦ следует прибавить 100, а
при погружении спиртомера без гирьки
до уровня on показание его будет 105,8, до
уровня рс.— 100,4 и т. д. Но если спиртомер
погружен до уровня мн с гирькой, обозначенной
числом 60, то его показание будет 69,6. При
погружении стой же гирькой до уровня
on — 65,8.
Чтобы по показаниям металлического спиртомера
определить плотность спирта, пользуются
специальными спиртовыми таблицами, утвержденными
Комитетом стандартов, мер и измерительных
приборов при Совете Министров СССР. По
значению плотности при 20" анализируемого
спирта, пользуясь такими таблицами, можно
определить: 1) содержание спирта при 20°
(в объемных и весовых процентах; 2) объем
безводного спирта при 20°.
Определение содержания альдегидов в этаноле. Согласно ГОСТ 5262—67 содержание альдегидов в этаноле количественно выражают в пересчете на уксусный альдегид. Содержание уксусного альдегида определяют колориметрическим методом. Метод основан на образовании красно-фиолетового окрашивания раствора фуксинсернистой кислоты в присутствии альдегидов
HaN
H2N
С!-+ CH3C.
о
H5N/
H2N
H
ОН
/
Cl-+CH8-С—SO3H
\
H
красно-фиолетовое
Интенсивность окраски раствора пропорциональна
содержанию альдегида. Анализ можно выполнить
по методу стандартных серий или на фотоэлектроколориметре.
Реактивы:
1) спирт этиловый, без альдегидный и бессивушный,
50%-ный раствор;
2) уксусный альдегид, пл. 0,7830;
3) основной раствор уксусного альдегида;
4) фуксин основной или парафуксин;
5) гидросульфит натрия, 10%-ный раствор;
6) серная кислота, х. ч. (пл. 1,84).
Для колориметрического определения альдегидов
необходимо предварительно построить
калибровочную кривую. Стандартные
239
растворы уксусного альдегида для калибровочной
кривой готовят на основе исходного 50%-ного
водно-спиртового раствора, содержащего
в 1 л 1000 мг уксусного альдегида.
Необходимое количество воды (х) для приготовления
водно-спиртового раствора этанола заданной
крепости рассчитывают по формуле
с= 100 І —
Т" Pi-P I. (V'2)
где с — крепость исходного спирта, об.
%; C1— заданная крепость водно-спиртового
раствора, об. %; р — плотность спирта при
крепости с; pi — плотность спирта при крепости
C1. "
Значение X показывает количество воды,
необходимое для смешения со 100 объемами
исходного спирта, чтобы приготовить раствор
заданной крепости.
Пример. Приготовить 50%-ный (по объему)
спирт, плотность которого pj = = 0,9300, если
исходный спирт имеет р — 0,8054 и с = 96,5 об.%.
Решение. Расчет выполняем по формуле
96_,5 "50
* = 100 ^--Ц- 0,9300—0,8054 | =98,95 мл.
Таким образом, для приготовления 50%-його
раствора спирта надо смешать 100 мл спирта,
имеющего крепость 96,5%, с 98,95 мл дистиллированной
воды.
В приготовленном 50%-ном спирте растворяют
уксусный альдегид в количестве, необходимом
для получения раствора, содержащего в
1 л 1000 мг альдегида. Уксусный альдегид
выпускается в запаянных ампулах по 100—150
г. Чтобы взять навеску из товарных ампул,
в лабораториях альдегид расфасовывают
в ампулы меньшей емкости. Сухую, взвешенную
с точностью до 0,0002 г ампулу наполняют
охлажденным уксусным альдегидом, запаивают,
вытирают насухо и выдерживают при комнатной
температуре 30—40 мин, после чего взвешивают
и по разности определяют навеску альдегида.
Исходя из навески рассчитывают объем
спирта.
Пример. Определить объем 50%-ного спирта
для получения раствора, содержащего в
1 л 1000 мг альдегида. Навеска альдегида
? = 0,7888 г, а плотность р = 0,7830.
Решение. Данная навеска должна содержаться
в объеме V1, который равен сумме объемов
спирта V1 и альдегида н2:
я-1000 0,7888-1000 f=—j-= —-—-= 788,8 мл,
g 0,7888
[/., = -— - = 1 ,007 МЛ ,
2 р 0,7830
W1 = 788, 8 — 1,007 = 787,8 мл.
Рассчитанный объем 50%-його спирта отмеряют
при 20° мерными колбами, калиброванными
на слив, и помещают в сухую склянку с притертой
пробкой. В склянку опускают ампулу с навеской
уксусного альдегида, плотно закрывают
пробкой и, встряхиванием разбив ампулу,
хорошо перемешивают раствор. Разбитое
стекло во избежание потерь альдегида
не отфильтровывают.
240
Все работы с уксусным альдегидом производят
в вытяжном шкафу.
Из раствора, содержащего 1000 мг уксусного
альдегида в 1 л, готовят стандартные растворы
с содержанием 25, 15, 7, 5, 3, 2 и 1 мг уксусного
альдегида в 1 л 50%-ного раствора спирта.
Для этого чистые и сухие предварительно
промытые 50%-ным спиртом мерные колбы на
100 мл с притертыми пробками заполняют
на г/4 объема 50%-ным спиртом и выдерживают
на водяной бане при 203 в течение 25 мин.
После этого в колбы градуированными микропипетками
вносят 2,5; 1,5; 0,7; 0,5; 0,3; 0,2 и 0,1 мл исходного
раствора уксусного альдегида, предварительно
выдержанного при 20°. Содержимое колб
доводят до метки 50%-ным спиртом, перемешивают
и выдерживают при 20а в течение 20 мин. В
приготовленные стандартные растворы
перед колориметри-рованием необходимо
внести раствор фуксинсернистой кислоты.
Для приготовления фуксинсернистой кислоты
навеску 1 г чистого основного фуксина
или парафуксина растворяют в 700 мл нагретой
до 80° дистиллированной воды, сливают
в мерную колбу емкостью 1 л, охлаждают
до 20°, доводят объем раствора до метки
и перемешивают. Затем 150 мл приготовленного
раствора фуксина помещают в склянку с
притертой пробкой емкостью 1,5—2,0 л, добавляют
100 мл 10%-ного свежеприготовленного раствора
NaFISO3, смесь тщательно взбалтывают, добавляют
1000 мл дистиллированной воды и 15 мл серной
кислоты (пл. 1,84). Раствор перемешивают
и выдерживают не менее 24 ч до обесцвечивания.
Бесцветный реактив имеет запах двуокиси
серы и при смешивании с 50%-ным без альдегидным
спиртом в соотношении 2 : 10 не должен давать
окраски. Реактив хранят в склянке с притертой
пробкой в прохладном месте.
Построение калибровочной кривой. В пробирки
с притертыми пробками наливают по 10 мл
стандартных растворов альдегида, в каждую
пробирку вносят 2 мл фуксинсернистой
кислоты, закрывают их пробками, перемешивают
и выдерживают при 20° в течение 20 мин. Затем
содержимое пробирок последовательно
переводят в правую кювету фотоэлектроколориметра
длиной 20 мм и измеряют оптическую плотность
каждого раствора при зеленом светофильтре.
Левую, кювету заполняют 10 мл 50%-ного
без альдегидного и бессивушного спирта и вносят 2 мл фуксинсернистой кислоты.
По полученным данным строят
калибровочную кривую, откладывая на
оси абсцисс концентрацию альдегида
{мгіл), а на оси ординат — оптические плотности.
Выполнение определения. Анализируемый
спирт разбавляют дистиллированной водой
до крепости 50 об. %. Количество воды для
разбавления рассчитывают по формуле
(V, 2). В пробирку с притертой пробкой пипеткой
наливают 10 мл разбавленного анализируемого
спирта, добавляют 2 мл фуксинсернистой
кислоты и приготовленный раствор колориметрируют
точно так же как при построении калибровочной
кривой. По найденному значению оптической
плотности по калибровочному графику
находят значение концентрации альдегида.
Так как для колориметрирования берут
50%-ный спирт, то для пересчета на 100%-ный
полученный результат умножают на 2.
Определение этиленгликоля.
Молекулярный вес 62. Этиленгликоль
легко смешивается с водой, этанолом и
ацетоном. Не смешивается с углеводородами,
в частности с бензином. Температура кипения
этиленгликоля 197°, а плотность 1,114 г/см3.
Температура замерзания —11,5°. Смеси этиленгликоля
с водой замерзают нри более низкой температуре.
Самую низкую температуру замерзания
(—75") имеет смесь, содержащая 33% воды.
Эти свойства этиленгликоля широко используют
для приготовления низкозамерзающих жидкостей.
Поэтому важно определять содержание
этиленгликоля не только в товарном продукте,
но и н водно-гликолсвых смесях.
Выполнение онределения содержания этиленгликоля.
Метод основан на окислении этиленгликоля
раствором бихромата калия в серной кислоте
и определении избыточного количества
бихромата калия:
3C2H1(OH)2 + 5K3Cr2O-+ 20H2SO4 5K2SO1 + 5Cr2(SO4J3 + 6CO3 + 29H2O
K2Cr2O, + 6KI + 7H2SO4 ;± Cr2(SO1),, + 3I2 + 4K2SOa + 7H2O
Выделившийся иод оттитровывают тиосульфатом
натрия. Реактивы:
1) бихромат калия, 0,1 и. раствор;
2) серная кислота (пл. 1,23 г/сж3) и 20%-ный раствор;
3) йодистый калий, 10%-ный раствор;
4) тиосульфат натрия, 0,1 и. раствор;
5) крахмал, 1%-иый раствор.
В мерную колбу емкостью 250 мл вносят 2
г этиленгликоля, взвешенного с точностью
до 0,0002 г, и приливают 50 мл дистиллированной
воды. После растворения этиленгликоля
доводят объем раствора дистиллированной
водой до метки и перемешивают. Берут пипеткой
25 мл приготовленного раствора, помещают
его в коническую колбу, прибавляют 50 мл
серной кислоты (пл. 1,23 г/см3) и 25 мл раствора
бихромата калия. Раствор бихромата калия
готовят растворением 6 г бихромата калия
в мерной колбе емкостью 1 л. Бихромат калия
растворяют в 100 мл воды, добавляют 150 мл
серной кислоты (пл. 1,84 г/см3) и доводят
объем раствора дистиллированной водой
до метки.
К конической колбе с анализируемым раствором
присоединяют обратный холодильник и
кипятят раствор на водяной бане в течение
2 ч. Колбу вынимают из бани, охлаждают
и количественно переводят содержимое
в мерную колбу емкостью 500 мл. Доводят
объем раствора дистиллированной водой
до метки и перемешивают. Затем 50 мл полученного
раствора переводят в колбу емкостью 250—300
мл, добавляют 20 мл 20%-ного раствора серной
кислоты и 20 мл 10%-ного раствора йодистого
калия. Колбу илогно закрывают пробкой
и оставляют на 3 мин. К содержимому колбы
приливают 100 мл воды и оттитровывают выделившийся
иод 0,1 н. раствором тиосульфата натрия.
Перед концом титрования добавляют 2—3
мл 1%-ного раствора крахмала. Параллельно
проводят контрольный опыт со всеми реактивами
без 24 2
раствора этиленгликоля. Содержание этиленгликоля
(вес. %) х рассчитывают по формуле
(V1- V1)KO, 0062 5¦250¦500 -100 Х'~ g-25-50
где Vi—объем тиосульфата натрия, израсходованный
на контрольное титрование, мл; V2 — объем
тиосульфата натрия, израсходованный
на титрование пробы; 0,00625 — количество
этиленгликоля, соответствующее 1 мл точно
0,1 н. раствора тиосульфата натрия, г; К
— поправочный коэффициент к 0,1 н. раствору
тиосульфата натрия; g — навеска этиленгликоля,
г.
Выполнение определения' содержания этиленгликоля в в о д и о -г л и к о л е в ых смесях.
Метод основан на различии
показателей преломления
Для определения содержания этиленгликоля
заполняют кювету рефрактометра анализируемой
смесью и определяют показатель преломления
п. По полученному значению показателя
преломления водно-гликолевой смеси по
табл. 17 находят содержание этиленгликоля
в смеси, выраженное в весовых процентах.
Таблица 17 Показатели преломления смесей
этиленгликоля с водой
Этиленглн- п Этиленгли- п Этилснгли-
п коль. вес. % KOль, вес. % KO ль, вес. %
1,3331 0 1,3683 35 1,4045 70
1,3380 5 1,3736 40 1,4095 75
1,3430 10 1,3789 45 1,4143 80
1,3481 15 1,3842 50 1,4239 90
1,3530 20 1,3893 55 1,4289 95
1,3579 25 . 1,3943 60 1,4289 95
1,3631 30 1,3993 65 1,4329 100
Определение сульфогруппы. Ароматические
сульфокислота бензола, нафталина и антрахинона
широко применяются как сырье в ани-линокрасочной
промышленности, производстве лекарственных
препаратов, душистых веществ, пластмасс
и др. Сульфокислоты имеют общую формулу
R — SOO2H, где R — ароматический радикал
бензола, нафталина или антрахинона: SO3H I
бензолсульфокислота
/\//\
Ч/Ч/
а-сульфокислото нафталина
SO3H
а-сульфокислота антрахиноиа
243
Сульфогруппу обычно определяют методами,
основанными на окислении органического
соединения в условиях, при которых группа
SO3H окисляется до иона S04-. В качестве окислителей
применяют азотную кислоту, нитрат калия,
перекись натрия, перманганат калия:
окисление перекисью натрия протекает
по уравнению реакции
CeH6-SO8H + 7Na2O1 + 4O2 ^ Na2SO4 +6Na2CO3 + 3H2O окисление-нитратом
калия —
4NH2-C8H6-SO3H+8KNO3 + 27O2 - ¦> 4K2SO4 + 24CO2 + 14H2O + 12NO
Так как технические сульфокислоты содержат
в качестве примеси серную кислоту или
сульфаты, то количество сульфогрупп определяют
по разности содержания ионов S0\" в анализируемой
пробе после и до окисления. Поэтому при
анализе сульфокислот вначале определяют
содержание в них серной кислоты. Свободную
серную кислоту в сульфокислотах определяют
весовым или объемным методами. Весовой
метод основан на осаждении серной кислоты
в виде сульфата бария в присутствии хлористого
аммония, который улучшает растворимость
в воде бариевых солей сульфокислот и
способствует количественному осаждению
сульфата бария.
Объемный метод основан на осаждении серной
кислоты титрованным раствором хлористого
бария. Избыток хлористого бария оттитро-вывают
раствором бихромата калия в аммиачно-щелочнон
среде. Реакции протекают по ураинениям
S04~ + Bas+ > ^BaSO4
K2Cr207 + 2BaCl2 + 2NH4OH - 2ВаСг04 + 2КС!+2NH4CI+ H2O
Ba2++ Cr2O?"+2OH- -> 2BaCrO4+ H2O
Осадок хромата бария практически нерастворим
в аммиачной среде. Конец титрования определяют
по индикатору я-аминодиметил-амилину
или бензидину.
Реактивы:
1) хлорид аммония;
2) хлорид бария, 10%-ный раствор.
Выполнение определения весовым методом.
Навеску сульфокислоты 2—10 г (в зависимости
от предполагаемого содержания серной
кислоты или сульфатов), взятую с точностью
до 0,0002 г, растворяют в 700 мл дистиллированной
воды и добавляют 10 г хлористого аммония.
Раствор нагревают до кипения и приливают
10 мл горячего 10%-ного раствора хлористого
бария. Выпавший осадок сульфата бария
отфильтровывают и высушивают до постоянной
массы. По сульфату бария рассчитывают
содержание иона SO4-.
Выполнение определения объемным методом.
244
Реактивы:
1) аммиак, 20%-ный раствор;
2) хлорид бария, 0,1 н, раствор;
3) бихромат калия, 0,1 н, раствор;
4) индикатор п-аминодиметиланилин.
Навеску сульфокислоти 4—5 г, взятую с
точностью до 0,0002 г, растворяют в 20 мл 20%-ного
раствора аммиака. Раствор количественно
переводят в мерную колбу емкостью 200 мл,
доводят объем раствора дистиллированной
водой до метки и перемешивают. Отбирают
20 мл полученного раствора в колбу емкостью
200 мл, добавляют 20 мл дистиллированной
воды, 20 мл 0,1 н. раствора хлорида бария.
Избыток хлорида бария оттитровывают
0,1 н. раствором бихромата калия. Конец
титрования определяют следующим образом.
На беззольный фильтр наносят стеклянной
палочкой 2—3 капли титруемого раствора.
На границе раздела метки и сухой части
фильтра проводят черту при помощи стеклянной
палочки раствором индикатора п-амино-диметиланилина.
Титрование продолжают до появления розового
окрашивания пробы на фильтровальной
бумаге.
Раствор индикатора готовят, растворяя
2 г солянокислого п-амино-диметиланилина
в 20 мл 10%-ного раствора уксусной кислоты.
Если раствор получается окрашенным, к
нему добавляют цинковой пыли до обесцвечивания.
Параллельно определяют соотношение объемов
растворов бихромата калия и хлорида бария.
Для этого в колбу емкостью 200 мл наливают
40 мл воды, 2 мл 20%-ного раствора аммиака,
20 мл 0,1 н. раствора хлорида бария и титруют
0,1 н. раствором бихромата калия (контрольный
опыт). Содержание серной кислоты xt в пересчете
на группу SO3H вычисляют по формуле
(Pi — vt) 0,00405¦2OQ-100
где Vi ~~ объем 0,1 н. раствора бихромата
калия, израсходованный на титрование
контрольной пробы; vt — объем 0,1 н. раствора
бихромата калия, израсходованный на титрование
пробы, мл; 0,00405 — количество серной кислоты,
соответствующее 1 мл 0,1 н. раствора бихромата
калия, г; g — навеска сульфокислота, г.
Информация о работе Качественное и количественное определение органических соединений спиртов