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: 120

Скачиваний: 0

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

денный на кварце и нагретый до 400 — 450°. Затем соединя­ ются поглотительные аппараты воды и двуокиси углерода. Углерод и водород определяют обычным весовым методом, а серу, после обработки поглотителя, определяют объемным методом.

На­ Вещество веска в м г

HaNCeH„S03H 4,705

%S=18,53 4,725

, Таблица 12

 

 

 

 

­

Разница

На спиртовом

На водном

сумвS% ма

растворе

растворе

 

 

расход

 

расход

 

 

Ва(М03)2S в % Ba(N0

3)2S b ?J

 

 

в мл

 

в мл

 

 

 

со о

2,74

4,64

15,90

18,64

+ 0,11

о

2,72

4,70

16,04

18,76

4-0,23

со о

о

 

 

 

 

 

С целью упрощения техники выполнения анализа про­ дукт термического разложения перманганата калия, осаж­ денный на кварце, помещают в кварцевую лодочку или кварцевую гильзу, вставляемую в трубку для сожжения, которая также нагревается до 400—450°. Таким образом, с упрощением техники выполнения анализа одновременно уменьшается расход катализатора сожжения.

ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

Поглотитель серы готовят как описано ранее (стр. 40). Аппарат для поглощения наполняют продуктом термического

разложения

перманганата

калия,

осажденного на кварце

(длина слоя 60 мм, вес 3 — 4,5 г).

Сожжение органических

веществ, содержащих серу,

ведут

так,

как уже

описано

(стр. 65—67). Навеска

вещества—2,5—4 мг.

Аппарат для пог­

лощения окислов

серы

нагревают до 400—450°, а окислитель­

ную зону трубки

для

сожжения—до 850—'900°,

скорость

тока кислорода 9 — 12 мл/мин, продолжительность

сожже­

ния 10 мин.

По окончании сожжения отделяют поглотитель­

ные аппараты для воды и двуокиси углерода. Из-под аппара­

та для

поглощения

окислов

серы удаляют электропечь

(рис. 2).

Углерод и водород, определяют весовым методом.

Продолжительность

определения

углерода и водорода 35 —

40 мин. Аппарат для поглощения окислов серы после охлаж­ дения. отделяют от трубки для сожжения, и его содержимое

99


переносят в химические

стаканы или

коническую

колбу

емкостью в

100— 150 мл.

Аппарат два-три раза промывают

2 — 3 мл дистиллированной

воды,

добавляют к смеси еще

10— 15 мл дистиллированной

воды,

фильтруют,

фильтрат

собирают

в коническую

колбу

емкостью в 100—'150 мл.

Осадок тщательно

промывают

дистиллированной

водой и

промывные воды вливают в ту же коническую колбу.

Если

фильтрат

окрашенный, то раствор

нагревают и добавляют

0,5 мл 30 — 35%-ной

уксусной

кислоты

и 0,5 мл

30%-ного

водного раствора перекиси водорода. Продолжают нагрева­

ние до

обесцвечивания

раствора, затем упаривают до 5 —

10 мл.

После охлаждения

колбы в раствор добавляют 20 мл

96%-ного этилового спирта, 2 — 3 мл 30 — 35%-ной уксусной кислоты, 4 капли 0,2%-иого раствора торона и 4 капли 0,012%-ного раствора метилового синего. Светло-зеленый раствор титруют 0,02 н водным раствором Ва(МОз)2 до

появления розового оттенка.

Абсолютная точность определения углерода, водорода

исеры ±0,30%.

2.Совместное микроопределение углерода, водорода и серы

с применением Со30 4 в качестве поглотителя для окислов серы

СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Климова и Мухина [35] при совместном мнкроопределении углерода, водорода и серы в качестве поглотителя окислов серы использовали окись кобальта (Со20 3) и установили,

что последняя при 400 — 500° поглощает только окислы серы и не поглощает галогенов. Они предполагали, что прокален­ ное при температуре 800° кислородное соединение кобальта соответствует формуле Со20 3. Поскольку известно, что при

350 — 800°

Со20 3 не может

существовать, мам

пришлось

выяснить

истинную формулу

соединения кобальта

с кисло­

родом при рабочей температуре. Результаты рентгенострук­ турного и химического анализов привели к заключению, что

кислородное

соединение кобальта, полученное при

800°,

соответствует

формуле закись-окись кобальта (Со30 4).

Зна­

чит,. Со30 4 является

не только катализатором сожжения, но

и поглотителем для

окислов серы [ 21].

 

Количественное поглощение окислов серы и образование CoS04 проверено при сожжении не только серусодержащих

100


органических соединений, но и больших количеств элементар­

ной серы.

Количественное образование сульфата кобальта

проверено

рентгеноструктурным

анализом [ 22 ].

По

погло­

щении окислов

серы указанные

авторы подвергают

погло­

титель довольно долгой, специальной обработке,

после чего

■определяют

серу объемным методом. Техника выполнения

этой операции

сложна и требует

значительного

времени.

Нами предложен новый вариант, согласно которому окислы серы поглощаются при 400 — 500° вне трубки для сожже­ ния— в специальном поглотительном аппарате, наполненном закись-окисью кобальта и соединенном непосредственно с носовой частью трубки для сожжения посредством стеклян­ ных шлифов. Сера при йтом определяется весовым методом, который более прост и значительно сокращает продолжи­ тельность анализа. Одно наполнение поглотительного аппа­ рата С03О4 (4,5 — 5,0 г) удовлетворяет 70 — 80 микроопреде­

лениям.

 

ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

 

Анализ

производится

в

аппарате,

применяемом для

совместного

определения углерода,

водорода и

галогенов

[10]. Кварцевую пробирку с навеской

(3 — 6 мг) вещества

помещают в трубке для

сожжения,

в

которой

находится

контакт из

платиновой

сетки,

нагретой при

900 — 950°.

Окислы серы поглощаются при 400 — 500° с помощью С03О4,

которая находится в поглотительном аппарате, пришлифо­ ванном к носовой части трубки для сожжения (рис. 6). Вес

Рис. 6. і—Кварцевая трубка для сожжения; 2—кварцевая

пробирка с навеской вещества; 3—поглотитель окислов серы

.(С03О4); 4—поглотитель воды; 5—поглотитель двуокиси уг-

•лерода; 6—электропечь типа МА-Г/бр; 7—электропечь типа МА-2/14; 8—электропечь типа МА-С и Н/11.

101


С03О4 в поглотительном аппарате—4,5—5,0 а. Вода и двуокись

углерода улавливаются в поглотительных аппаратах ангидроном и аскарнтом. Скорость тока кислорода за весь период

анализа 25 мл/мин.

При анализе соединений,

содержащих

азот, между аппаратами

для поглощения воды и двуокиси

углерода помещают

поглотительный аппарат

для окислов

азота.

 

 

которое длится 20 — 25 мин,

По окончании

сожжения,

отделяют поглотительные

аппараты для воды и двуокиси;

углерода, а через 10 мин

после

продувания—аппарат для

окислов серы. Аппараты взвешивают; отсчет весов поглоти­ тельного аппарата для воды берут на 10-ой мин, для двуоки­

си углерода—на 13-ой мин и для окислов серы—наі 16-ой мин.. При данном методе невозможно определить углерод, водо­ род и серу, если присутствуют галогены.

Продолжительность анализа 45 мин. Точность опреде­ ления углерода, водорода и серы ±0,30%.

3. Совместное микроопределение углерода, водорода и серы с применением CdSi03 в качестве поглотителя

окислов серы

СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Федосеев [ 23 ] использовал некоторые силикаты, в том числе и силикат кадмия, в качестве поглотителя окислов серы при совместном полумикроопределенин углерода, водо­ рода и серы (вес навески в пределах 0,04 — 0,09 г). Исходя из работ Федосеева нами предложен новый вариант [25]

совместного микроопределения (навеска

в 3 — 4 мг)

углеро­

да, водорода и серы, согласно которому

окислы серы

погло­

щаются специально приготовленным CdSi03 при 700—'800°.

Доказано, что силикат кадмия является одним из наилучших поглотителей окислов серы, и его с успехом можно применять при совместном микроопределентш углерода, водорода и серы.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПОГЛОТИТЕЛЯ ДЛЯ ОКИСЛОВ СЕРЫ

К определенному объему 10%-иого раствора силиката

натрия добавляют необходимое количество Cd(N03)2. После фильтрации осадок силиката кадмия промывают до исчезно-

102


«ения следов N 03 10 г мелковолокнистого асбеста смачива­

ют водой, добавляют 50 г высушенного на воздухе силиката кадмия, смесь тщательно перемешивают до получения густо­ го теста, которое пропускают через сито с отверстиями в 3 мм\ готовят гранулы, прокаливают их в течение 3 — 4 час

в муфельной печи при температуре 700 — 800°. Готовые

гра-

.нулы хранят в банках с резиновыми пробками.

 

 

 

ВЫПОЛНЕНИЕ

АНАЛИЗА

 

 

 

Кварцевые поглотительные

аппараты наполняют

сили­

катом кадмия, кладут

асбестовый тампон,

присоединяют к

носовой части трубки

для

сожжения и в течение 1— 2 час

прокаливают в токе

кислорода при температуре 700 — 800°.

Количество

поглотителя,

находящегося в

поглотительном

аппарате, — 3,5 г, в котором силиката кадмия ~

2,8 г. Такое

количество

поглощает примерно 95—100 мг

S 0 3.

Одно

наполнение

поглотительного

аппарата достаточно для

50 —

55 микроопределений. Для совместного определения углеро­ да, водорода и серы в органических соединениях используют аппарат, применяемый для совместного определения угле­ рода, водорода и галогенов по методу Коршѵи и Шевелевой

П О ] .

Рис. 7. 1—Кварцевая трубка для сожжения; 2—кварцевая пробирка с навеской вещества; 3—поглотитель окислов серы (CclSiCb); 4—поглотитель воды; 5—поглотитель двуокиси углерода; 6—электропечь типа МА-Г/6р; 7, 8—электропечь

типа МА-С и Н/11.

Взвешенный кварцевый аппарат с силикатом кадмия присоединяется к трубке для сожжения, затем присоединя­ ются поглотительные аппараты воды и двуокиси углерода

іЮЗ