Файл: Абрамян А.А. Совместное количественное микроопределение элементов в органических соединениях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.07.2024

Просмотров: 121

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вания [15] показали, что при определении серы более удоб­ ными поглотителями являются MgO и Na2SiÖ3. Однако Фе­

досеев [ 23 ] заметил, что силикаты натрия и калия, гигроско­ пичны и подвергают коррозии кварцевую аппаратуру. С учетом этого недостатка лучше зарекомендовали себя сили­ каты бария, кальция, стронция и кадмия, которые при тем­ пературе 700 — 800° количественно поглощают окислы серы. Эти силикаты можно использовать при совместном определе­ нии углерода, водорода и серы из одной навески анализи­ руемого вещества. Окислы серы можно поглощать внутри трубки для сожжения в лодочках, наполненных силикатом, или вне трубки—в особых кварцевых аппаратах, которые посредством шлифа соединены с носовой частью трубки для сожжения.

Марголис и Егорова [24] в своих исследованиях пока­ зали, что при использовании Na2Si03 часть ее уносится с

потоком кислорода, что служит причиной получения непра­ вильных результатов. Поэтому для поглощения окислов серы более удобно вместо Na2S i0 3 использовать силикат стронция,

который лишен указанных выше недостатков. Кроме того он порист и имеет низкий удельный вес. При применении SrSi03

благоприятной температурой для поглощения окислов серы является 600 — 650°.

Федосеев [23] использовал некоторые силикаты, в том числе и силикат кадмия, в качестве поглотителя окислов серы

при

совместном

полумикроопределении углерода,

водорода

и серы (вес навески в пределах

0,04 — 0.09 г ).

Исходя из

работ Федосеева,

Абрамян и Кочарян [25]

предложили но­

вый

вариант микроопределения

(навеска

в пределах 3 —

4 мг) углерода, водорода и серы, согласно которому окислы серы поглощаются CclSi03 при 700 — 800°. Доказано, что си­

ликат кадмия является одним из наилучших поглотителей окислов серы, и его с успехом можно применять при совмест­ ном микроопределении углерода, водорода и серы.

Маліис

[26 — 29] предлагает определить углерод, водо­

род и серу

кондуктометрическим методом, при котором

возможно

автоматизирование

установки.

Абрамян и Карапетян [30]

при совместном определении

углерода и водорода в серуорганичесюих соединениях произ­ водят поглощение окислов серы в трубке для сожжения продуктом термического разложения перманганата серебра, осажденным на асбесте.

9 5


Абрамян и сотр. [31, 32] при определении углерода и водорода в серуорганических соединениях производят погло­ щение окислов серы в трубке для сожжения продуктом тер­ мического разложения перманганата калия, осажденным на асбесте, а при совместном определении углерода, водорода и серы окислы серы внутри трубки для сожжения или вне ее поглощаются при 400 — 450° продуктом термического разло­ жения перманганата калия, осажденным на кварце. Углерод II водород определяют обычным весовым, а серу—объемным методом.

Разработан новый метод совместного микроопределения углерода, водорода и серы [33], при котором к пробе серусодержащего органического вещества добавляют продукт термического разложения перманганата серебра. Сожжение ведут в токе азота. Углерод и водород определяют обычным весовым методом. После поглощения продуктом термическо­ го разложения перманганата серебра окислы серы обраба­ тывают дистиллированной водой, затем серу осаждают в виде сульфата бензидина и определяют весовым методом.

1. Совместное микроопределение углерода, водорода и серы с применением продукта термического разложения перманганата калия в качестве катализатора сожжения и поглотителя для окислов серы

 

 

СУЩНОСТЬ МЕТОДА

 

 

Количественное

поглощение окислов

серы

продуктом

термического

разложения

перманганата калия

при 400 —

450° послужило основой для предложения

нового метода

определения

серы,

а также

совместного

количественного

определения: углерода, водорода и серы; углерода, водорода, серы и галогенов [32].

Первоначальные опыты проводились с осажденным на асбесте продуктом термического разложения перманганата калия. Опыты эти кончились неудачей. Углерод и водород определялись весовым методом, а сера—объемным. Данные по сере получались сильно завышенными (почти вдвое). Результаты этих опытов приведены в табл. 11.

96


 

 

 

 

Таблица 11

 

Навеска

 

S в %

 

Вещество

 

 

 

в м г

вычислено

найдено

разница

 

h 2n c 6h 4s o 3h

4 г 100

18.53

30,55

- f l 2>02

3.769

33,79

->-15,26

 

4,340

 

33,00

-4-14,47

Из таблицы

ясно видно,

что в фильтрате

какой-то ион

является

помехой, расходуя

некоторую часть раствора

B a(N 03)2

на себя.

 

 

 

 

В дальнейшем проводились исследования продукта тер­

мического

'разложения

перманганата

калия,

используя в

качестве носителя

кварц.

Результаты

получались воспроиз­

водимые.

 

 

 

 

 

 

Сравнивая два вышеописанных случая (имея в виду но­ сители), можно предполагать, что в первом случае причиной завышенных результатов по сере является не сам продукт термического разложения перманганата калия, который при­ сутствует в обоих случаях, а носитель—асбест. Это подтвер­ дилось следующим экспериментом. Предварительно прока­ ленный при 800 — 900° асбест поместили в коническую колбу и после 2 — 3 час кипячения с малым количеством дистилли­ рованной воды, отфильтровывали. Сохраняя условия титрации, добавляли индикаторы. При этом фильтрат мгновенно окрашивался в розовый цвет—признак отсутствия мешаю­ щих анализу ионов. Был также поставлен слепой опыт с соблюдением условий сожжения вещества, без сожжения серусодержащего вещества. Осажденный на асбесте продукт термического разложения перманганата калия после про­ мывки и фильтрации оттитровали. Оказалось, что на титра-

цию фильтрата,

в котором отсутствует сульфат ион, расхо­

дуется больше раствора

Ba(N 03)2, чем

расчетное.

Итак,

выяснилось, что присутствие

мешающего иона в

фильтрате

есть

следствие не только наличия асбеста, но и

какопо-то

соединения,

образовавшегося при изготовлении

поглотителя.

 

 

 

Как известно, асбест представляет собой СаО • 3MgO •

4Si02. В

состав поглотителя входят КгО, Мп02, Мп20 3,

 

 

 

 

97

7— 573


Мп30 4. Следовательно, возможно, что окислы калия и крем­

ния образуют хорошо растворимый в воде силикат калия— КгЭіОз, который с Ba(N 03)2 образует BaSi03. Образовав­

шийся ион силиката является причиной перерасхода раство­ ра Ba(N 03)2, потому и при использовании асбеста в качестве носителя поглотителя результаты серы получаются завышен­ ными. Образование другого иона, являющегося помехой, исключено.

Естественно возникает вопрос: почему продукт термиче­ ского разложения перманганата калия не образует K.2Si0 3 с кварцем. Исходя из литературных данных, в асбесте Si02

содержится в аморфном состоянии и, следовательно, гораздо' легче реагирует с окисью калия, чем с кварцем (который входит в реакцию только в расплавленном состоянии, а тем­ пература плавления кварца 1500°).

Итак, для совместного определения углерода, водорода и серы надо использовать продукт термического разложения перманганата калия, осажденный па кварце.

Пеханец и Горачек [34] в своих работах выразили мне­ ние, что окислы серы поглощаются окислами марганца. Наши исследования показали совершенно противоположное: погло­

щаясь

продуктом

термического разложения

перманганата

калия

при 400 — 450°, окислы серы

в основном

соединяются

с окисью калия

с образованием

KoS04.

Исследованиями

выяснилось, что

только 10— 15% серы

превращается в

MnS04, а 85 — 90%—в K2S0 4. Это доказано проведением ка­

чественных

и количественных определений ионов

К +1, Мп+2

и SO^-2. По

окончании поглощения окислов серы

продукт

термического разложения перманганата калия сначала обрабатывали абсолютированным спиртом, в котором растворяется M nS04, но не растворяется K2S 0 4. Таким обра­

зом, в спиртовый раствор переходит MnS04, количество кото­ рого определяли объемным методом. Затем продукт термиче­ ского разложения перманганата калия обрабатывали дистил­ лированной водой, в которой растворяется Кг504. В этом рас­ творе количество ионов S 0 4~2 также определяли объемным

методом (табл. 12).

При совместном определении углерода, водорода и серы к трубке для сожжения соединяют пришлифованный погло­ тительный аппарат окислов серы, в котором находится про­ дукт термического разложения перманганата калия, осаж­

98