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: 119

Скачиваний: 0

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

(рис. 7). Если органическое соединение содержит азот, то между аппаратом для поглощения воды и двуокиси углерода помещают поглотительный аппарат для окислов азота.

Поглотительный аппарат для окислов

серы

нагревают до

700 — 800°, пропускают в систему

кислород в течение 10 —

12 мин со скоростью 30 мл/мин,

после

чего

вставляют в

трубку для сожжения кварцевую пробирку с навеской (3 — 4 мг) анализируемого вещества и сжигают. Сжигание длится 20 — 25 мин. Затем с той же скоростью пропускают кислород в течение 5 мин. Отделяют поглотительные аппараты для воды и двуокиси углерода. Удаляют электропечь, через поглотительный аппарат для окислов серы продолжают пропускать кислород еще в течение 10 мин, потом отделяют

его. Поглотительные аппараты для воды, двуокиси углерода

и серы взвешивают через

13, 16

и

20 мин соответственно.

Продолжительность

анализа

 

40 — 45 мин. Точность

определения углерода, водорода

и

серы ±0,30 — 0,35%.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.М. Dennstedt, Вег. 30, 1590 (1897).

2.Н. П. Федоровская, А. А. Захарова,Тр. Ин-та горючих ископаемых АН

3.

СССР, 21,

179 (1963).

 

 

Е. W. Huffm an, Ind. Eng. Chein. Anal.

Ed. 12, 53 (1940).

4.

R. Beicher, C. Spooner, J. Chem. Soc.

1943,

313.

5.

G. S tragand,

H. S afford, Anal. Chen).

31,

625 (1949).

6. W. R. Кirner, Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 7, 363(1935).

7. M.

О. Коршун, Вести. АН СССР,

1949, № 6, 111.

8. М.

О. Коршун, Ж. анал. хим. 7,

101 (1952).

9.ЛІ. О. Коршун, Н. Э. Гельман, Новые методы элементарного микроана­

лиза, М.—Л., 1949.

10.М. О. Коршун, Н. С. Шевелева, Докл. АН СССР 60, 63 (1948).

11.М. О. Коршун, Н. С. Шевелева, Ж- анал. хим. 7, 104 (1952).

12.Я. В. Соколова, Ж. анал. хим. 11, 728 (1956).

13.А. А. Ростовская, В. М. Ниоісутина, Ф. Ш . Ибрагимова, Химия серы и

азоторг, соединений, содержащихся в нефти и нефтепродуктах, том III, УФА. 1960 г., стр. 149, 150.

14.G. Koinz, Е. Wachberger, Z. analyt. chem. 222, 10 (1966).

15.П. H. Федосеев, P. M. Лагоишна, Ж. анал. хим. 9, 224 (1954).

16.W. Radmacher, А. Hoverath, Z. anal. chem. 181, 77 (1961).

17.R. C. R ittner, R. Culmo, Microchem. J. 11, 269 (1966).

104


18. H e itz , Pogg. Ann. 71, 145 (1847); 85, 424 (1852). 19. Warren, Z. anal. Chem. 5, 169 (1866).

20. G'. Brilgelm ann, Z. anal. Chem. 15, 1 (1876).

21.А. А. Абрамян, C. M. Аташян, Изв. АН Арм. ССР, ХН, 18, 532 (1965).

22.С. М. Аташян, А. А. Абрамян, Арм. хим. ж. 24, 673 (1971).

23.Л. Н. Федосеев, Ж- анал. хим. 13, 193 (1958).

24. Е. И. Марголис, Н. Ф. Егорова, Вести. Моек, ун-та, сер. хим. 1958,

4, 209.

25.А. А. Абрамян, А. А. Кочарян, Изв. АН Арм. ССР, ХН, 17, 301 (1964).

26.

Н . M elissa,

Roc Internat. Sympos. Microchem. 1958, 97, 103.

27.

H. M alissa,

Mikrochim. Acta 1960,

127.

 

28.

EI. M alissa,

Z. analyt. chem. 181, 39 (1961).

 

29.

H . M alissa,

E. Pell, Microchem. J. 2, 371 (1962).

 

30. А. А. Абрамян, А.

Г.

Карапетян, Арм. хим. ж., 19,

183(1966).

31. А. А. Абрамян,

Р.

А Мегроян,

А. А. Кочарян,

Арм. хим. ж. 19,

849(1966).

32.А. А. Абрамян, А. А. Кочарян, Р. А. Мегроян, Арм. хим. ж. 20,

25(1967).

33.О. Eladzija, Mikrochim. Acta, 1968 619.

34.V. Pechanec, J. Horacek, Coll. Czech. Chem. Comm. 27, 239 (1962).

35.В. А. Климова, Г. К. Мухина, Изв. АН СССР, ОХН, 1959, 2248.

105

Г Л А ,В А V

СОВМЕСТНОЕ МИКРООПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛЕРОДА, ВОДОРОДА, СЕРЫ И ГАЛОГЕНОВ В ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Большой интерес представляет анализ совместного опре­ деления углерода, водорода, серы и галогенов. В этой обла­ сти имеется ограниченное количество работ, основные недостатки которых сводятся к сложности техники выполне­

ния анализа и трудности разделения

галогенов и серы. В

течение

1948—1952

гг. Коршун

и

Шевелева [ 1],

а затем

Коршун [2 ] сжиганием галоген-

и серусодержащих

органи­

ческих

соединений

в быстром

токе

кислорода

(35 —

50 мл/мин)

доказали возможность

определения углерода,

водорода и суммы

галогенов и серы.

Коршун и Шевелева

поглощение

галогенов и серы (последнюю в виде окислов)

производят вне трубки для сожжения металлическим сереб­ ром, причем металлическое серебро количественно поглощает галогены при 450°, а окислы серы—только при 750°. Сжига­ ние органических соединений можно проводить как в присут­ ствии платинового катализатора, так и без него.

Вечержа с сотр. [ 3 ] для определения углерода и водоро­ да в органических соединениях, содержащих галоген и серу, вещество сжигают в кварцевых трубках для сожжения в медленном токе кислорода (12 мл/мин). В трубке находится

106


слой серебряной ваты в 30 мм, которая поглощает галогены и окислы серы. В качестве катализатора служит Со30 4.:

Другие исследователи [ 4 —'7] галоген-, и серусодержащие органические соединения сжигают в кварцевых трубках для сожжения в токе кислорода со скоростью 5 — 10 мл!мин. При этом галогены и окислы серы поглощаются металличе­ ским серебром, затем по окончании сожжения металлическое серебро обрабатывают водой. Ag2S 0 4 растворяется в воде.

Галогены и серу определяют весовым методом. Серу опреде­ ляют также объемным методом.

Климова и Мухина [ 8 ] для совместного определения

углерода, водорода, галогенов и серы в качестве поглотителя окислов серы используют Со20 3 при 400 — 500° (Со20 3 гало­

генов не поглощает), а в качестве поглотителя галогенов— металлическое серебро. Углерод, водород и галогены опреде­ ляют весовым, а серу—объемным методами. Техника выпол­ нения определения серы объемным методом сравнительно сложна и требует большой затраты времени. В дальнейшем

Климова и Меркулова [ 9 ] с целью повышения

активности

серебрапри

совместном

определении

углерода,

водорода,

галогенов и серы применяли молекулярное

серебро, полу­

чаемое восстановлением соли серебра пирамидином.

Абрамян и Аташян [ 10] для

совместного

определения

углерода, водорода,

галогенов и серы в органических соеди--

нениях в качестве

поглотителя

окислов серы

используют

закись-окись

кобальта

при 400 — 500°

(Со30 4 галогенов не

поглощает), а в качестве поглотителя

галогенов—металли­

ческую сурьму при

комнатной

температуре. Углерод, водо­

род, галогены и серу определяют весовым методом. Имаэда

Кадзуо [11]

органическое вещество сжигает в атмосфере

воздуха или

кислорода; окислы серы при 430— 470° погло­

щаются губчатой или платинированной СиО, а галогены— металлическим серебром. Все. четыре элемента определяются весовым методом. Абрамян и Мегроян [12] применяют для поглощения галогенов и окислов серы продукт термического разложения перманганата калия, осажденный на гранулах кварца при 400 — 450°. При этом углерод и водород опреде­ ляют весовым, а галогены и серу объемным методами.

107


1. Продукт термического разложения перманганата калия как поглотитель для галогенов и окислов серы при совместном определении углерода, водорода, галогенов и серы в органических соединениях

СУЩНОСТЬ МЕТОДА

В практике элементарного анализа органических ве­ ществ одной из труднейших задач является совместное определение всех упомянутых элементов из одной навески. С этой точки зрения совместное определение четырех и более элементов представляет определенный интерес.

Как уже было сказано, специально приготовленный нами продукт термического разложения перманганата калия поглощает галогены, их соединения и окислы серы. Это обстоятельство было использовано нами для разработки новой методики совместного определения углерода, водорода и галогенов, а также углерода, водорода и серы [ 12]. Ана­ логично, используя продукт термического разложения пер­ манганата калия, нами разработана еще одна новая методи­ ка—по совместному микроопределению углерода, водорода, серы и галогенов. При этом углерод и водород определяются обычным весовым методом. В качестве поглотителя галоге­ нов и окислов серы применяется продукт термического разло­ жения перманганата калия, осажденный на гранулах квар­ ца, после-простейшей обработки которого в аликвотных дозах определяют галогены и серу объемным методом. Таким образом, предложен новый, упрощенный и ускоренный метод совместного микроопределешія углерода, водорода, серы и галогенов.

Результаты опытов по поглощению окислов серы и гало­ генов показали, что оптимальная температура нагрева поглотителя колеблется в пределах 400 — 450°. Значит, при одной и той же температуре возможно осуществление погло­ щения и галогенов, и окислов серы. Наша задача заключа­ лась в выяснении возможности определения процентного содержания галогенов и серы в отдельности в данном иссле­ дуемом веществе. Проведенные в этом направлении иссле­ дования показали, что наряду с углеродом и водородом определение серы и галогенов следует проводить в отдельных

108


аликвотных дозах полученного после соответствующей обра­ ботки поглотителя раствора.

Сожжение галоген- и серусодержащих органических соединений осуществляется при тех же условиях, что и при совместном определении углерода, водорода и галогенов. Углерод и водород определяются обычным весовым методом. Галогены в аликвотных дозах определяются методом, описан­ ным в разделе по совместному микроопределению углерода, водорода и галогенов. Сера определяется методом, описанным в разделе по совместному микроопределению углерода, водо­ рода и серы.

Так как предложенный нами поглотитель имеет также окислительную способность, механизм поглощения окислов серы этим поглотителем можно представить следующими уравнениями:

KoO + SO, +V 2 O0 = K.S04,

КоО SO, - K2S04,

Mn02+ SO» = MnS04,

Mn02-г S 0 3 = MnS04 + 1/20 2.

При наших условиях образование сульфата трехвалент­ ного марганца исключается, так как он при 160° уже разла­ гается. Однако, когда после сожжения вещества поглотитель обрабатываем дистиллированной водой, то в растворе обна­ руживается только катион К |1. Значит, нужно предполагать, что при обработке дистиллированной водой находящаяся в поглотителе окись калия превратилась в КОН, которая, реагируя с MnS04, сразу же образует K2SO4, переходящий в

фильтрат. Итак, в фильтрате

ион SO~2 мы имеем только в

виде калийной

соли.

 

 

 

 

Механизм поглощения галогенов продуктом термическо­

го разложения

перманганата

 

калия

подробно

изложен в

разделе по совместному определению

углерода

и водорода,

а также углерода, водорода

и

галогенов.

 

 

 

ВЫПОЛНЕНИЕ

АНАЛИЗА

 

Аппаратура

стандартная

с пришлифованным поглоти­

тельным аппаратом для совместного

определения углерода,

водорода и

галогенов.

 

органические

соединения

Галоген-

и серусодержащие

сжигают так, как описано (стр. 65—67). К носовой части трубки

109