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: 118
Скачиваний: 0
для сожжения посредством шлифа последовательно присо единяют поглотительные аппараты для галогенов и окислов серы, воды и двуокиси углерода (рис. 2). Галогены и их соеди нения, а также окислы серы поглощаются в первом кварцевом поглотительном аппарате продуктом термического разложе ния перманганата калия, осажденным на кварце, длиной в 60 мм (4—4,5 г), с обеих сторон ограниченным асбестовыми тампонами. Кварцевую пробирку с навеской вещества (3 —
5 мг) |
помещают в трубке для |
сожжения и сжигают в токе |
||||
кислорода со |
скоростью 10 — 15 мл/мин, |
при 850 — 900°. |
||||
Зону окисления |
нагревают до 800 — 850°, а поглотители га |
|||||
логенов и окислов серы—400 — 450°. |
После |
сожжения сни |
||||
мают печи из-под поглотительного |
аппарата |
галогенов и |
||||
окислов серы, отделяют все три поглотительных |
аппарата. |
|||||
Отсчет весов поглотительного |
.аппарата для |
воды берут на |
||||
10-ой, |
двуокиси |
углерода— на 13-ой мин. |
Сразу же после |
отделения поглотительных аппаратов к носовой части трубки для сожжения присоединяют новый поглотительный аппарат и в токе кислорода нагревают до начала следующего анали за (с целью удаления влаги из поглотителя).
Для определения |
галогенов и серы содержимое погло |
|
тительного аппарата |
(продукт термического |
разложения |
перманганата калия, |
осажденный на кварце) |
при помощи |
дистиллированной воды количественно переносят на фильтр, 5 —'6 раз промывают небольшим количеством дистиллиро
ванной |
воды, фильтрат собирают :в измерительные |
колбы |
|
емкостью в 100 мл, добавляют |
дистиллированной |
воды до |
|
метки. |
С помощью пипетки |
берут 4 аликвотных |
дозы по |
20 мл в конические колбы емкостью в 100 мл. В первых двух колбах определяют галогены, а в остальных двух—серу. Для определения хлора или брома в раствор добавляют 1,5 мл 0,5 н раствора азотной кислоты, 8 капель 1%-ного спиртового раствора дифенилкарбазона и титруют 0,01 н раствором H g(N 03)o. Для определения иода в раствор добавляют 30—
40 мг кристаллического NaoSCU и кипятят около 4 — 5 мин. После охлаждения добавляют 1 мл уксусной кислоты (1:2),
одну каплю 0,5%-ного |
водного раствора эозина и титруют |
|
0,01 н раствором AgN03 до появления |
пурпурного оттенка. |
|
Для определения серы |
аликвотную дозу |
кипятят и доводят |
объем до 10 — 15 мл. |
После охлаждения добавляют 1,5 — |
2 мл уксусной кислоты (1:2) , 20 мл этилового спирта, по 2
ПО
капли 0,2%-иого водного раствора торона и 0,0125%-ного водного раствора метилового синего. В присутствии иона SO^ 2
раствор становится светло-зеленого цвета; затем его титру ют 0,01 и раствором Ва(ЫОз)2 до появления светло-розового
оттенка.
Абсолютная точность определения всех четырех элемен тов ±0,30%.
2. Совместное микроопределение углерода, водорода, серы и
галогенов с применением: Со30 4 как поглотителя окислов серы и сурьмы как поглотителя галогенов
(CI, Br, I)
СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Воспользовавшись тем, что закись-окись кобальта при 400 — 500° поглощает только окислы серы и не поглощает галогенов, а сурьмированный асбест при комнатной темпе ратуре поглощает только галогены, нами предложено весовое раздельное определение всех четырех элементов [10]. Сущ ность предложенного метода заключается в следующем: навеска анализируемого вещества, находящийся в кварцевой пробирке, подвергается термическому разложению в «пу стой» кварцевой трубке для сожжения. При анализе хлорорганических веществ в трубку вставляют платиновый' кон такт. По предложенному методу с достаточной точностью могут быть определены углерод, водород, галогены и сера в органических соединениях самого различного состава.
ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА
Анализ производится в аппаратуре, применяемой для совместного определения углерода, водорода и галогенов [ 1 ]. Кварцевую .пробирку с навеской (3 —'6 мг) вещества
помещают в трубке для сойокения. К поглотительному аппа рату для окислов серы непосредственно присоединяют погло тительный аппарат для воды, затем поглотительный аппарат для галогенов, наполненный асбестом, покрытым сурьмой, а- в конце поглотительный аппарат для двуокисиуглерода
(рис. 8). При анализе хлорорганических веществ в трубку
для сожжения вставляют платиновый контакт. При анализе соединений, содержащих и азот, между аппаратами для пог лощения галогенов и двуокиси углерода помещают поглоти тельный аппарат для окислов азота. Вещества сжигают в токе кислорода со скоростью 25 мл/мин при 900°. Зону окис-
Рис. 8. 1—Кварцевая трубка для сожжения; 2—кварцевая пробирка с навеской; 3—поглотитель окислов серы (Со30.|); 4—поглотитель воды; 5—поглотитель галогенов (Sb); 6— поглотитель двуокиси углерода; 7—электропечь типа МА-Г/6р; 8, 9—электропечь типа МА-С и Н/11.
ления нагревают до 850 — 900°, а поглотитель окислов серы—
до 400 — 500°. После сожжения |
снимают печи из-под погло |
||||||
тительного аппарата |
окислов серы, |
отделяют |
все поглоти |
||||
тельные аппараты, отсчет весов |
поглотительных |
аппаратов |
|||||
берут |
для воды— на |
10-ой, для |
двуокиси |
углерода—на |
|||
13-ой, |
для галогенов—на |
16-ой, |
для окислов |
серы—Ра |
|||
22-ой мин. |
|
|
40—45 мин. Точность опре |
||||
Продолжительность анализа |
|||||||
деления углерода, водорода, |
серы и галогенов |
±0,30% обе. |
ЛИ Т Е Р А Т У Р А
1.М. О. Коршун, Н. С. Шевелева, Докл. АН СССР, 60, 63 (1948).
2.М. О. Коршун, Ж- анал. хим. 7, 101 (1952).
3. |
М . Vetera, D. Snobl, L. Synek, Mlkrochim. Acta 1958, 9, 28, 41. |
||
4. Fajim oto Rihei, |
U tsut Yuzo, Ose Shinsuke, |
J. Pharmac. Soc. Japan 78 |
|
5. |
722 (1958). |
|
H iro , Annual Rept. Taka- |
Onoe Toshihiro, |
Furtikawa C hizuru, Otsuka |
mine Lab. 1958, No 11, 100.
112
■6. R. Geyer, Z. anal. |
Chem. 146, 147 (1955). |
|
|||
7. Hoiao Lin Wang, |
lis iifis ia Hsu, Clieni. Abst. 59, 45471 (1963). |
||||
8. В. |
А. |
Климова, |
Г. |
К. Мухина, Изв. АН СССР, |
ОХН, 1959, 2248. |
9. В. |
А. |
Климова, |
Е. |
Н. Меркулова, Ж- анал. хим. |
17, 142 (1962). |
40.А. Л. Абрамян, С. М. Аташян, Изв. АН Арм. ССР, ХН, 18, 532 (1965).
11.Имаэда Кадзуо, РЖХіш. 1966, 6Г173.
J2. А. А. Абрамян, Р. А. Мегроян, Арм. хим. ж. 21, 111 (1968).
8 -5 7 3
Г Л А В А VI
СОВМЕСТНОЕ МИКРООПРЕДЕЛЕНИЕ: УГЛЕРОДА,. ВОДОРОДА И РТУТИ; УГЛЕРОДА, ВОДОРОДА, РТУТИ И ГАЛОГЕНОВ
|
|
ЛИТЕРАТУРНЫЙ о б з о р |
|
Методики |
совместного |
определения углерода, водорода’ |
|
и ртути |
(в которых ртуть |
взвешивают в виде амальгамы |
|
золота), |
предложенные Франкландом [ 1 ] и Абельмаиом [2], |
||
не нашли применения из-за несовершенности. |
|||
Боэциус [3 ] и Коршун и Лавровская [4] при количест |
|||
венном |
определении ртути, образующейся в результате |
||
разложения |
органического |
вещества, применяли для ее |
поглощения золотую фольгу или золотую проволоку. Приме нение разработанного Коршун и Климовой [5 — 8 ] ускорен
ного метода определения углерода и водорода позволяет поглощать ртуть с помощью золота и одновременно опреде лять углерод, водород и ртуть, а также углерод, водород, ртуть и галогены (или серу), пользуясь техникой сожжения, разработанной Коршун, Гельман и Шевелевой [9], заклю чающейся в том, что в трубке для сожжения помещают специальную гильзу.
Для определения углерода и водорода в ртутьсодержа щих органических соединениях Лебедева и Федорова [10] сжигают вещество при 600° в кварцевой трубке для сожже ния, в которой в качестве катализатора сожжения находится продукт термического разложения перманганата серебра.
114
Углерод и водород при этом определяют обычным весовым методом. Ртуть определяют в отдельной пробе. Навеску сжигают по Шенигеру, продукт сожжения поглощают кон центрированной HNO3 и образовавшийся нон Hg 12 оттитро-
вывают 0,01 н раствором NH4CNS в присутствии железоам миачных квасцов. Указанным путем определяют ртуть в тех органических соединениях, которые не содержат галогенов.
Абрамян и Кочарян [11] для определения углерода и водорода в ртутьсодержащих органических соединениях сжигают вещество в кварцевой трубке для сожжения, в ко торой в качестве катализатора сожжения находится продукт термического разложения перманганата калия. При высокой температуре (в период сожжения вещества) ртуть выделяет ся в металлическом виде. Проходя через слой катализатора сожжения при 400 — 450°, пары ртути превращаются в окись ртути и механически задерживаются им.
Пеханец и Горачек [12] при совместном определении углерода, водорода и ртути сжигают органическое вещество в кварцевых трубках для сожжения в присутствии, в качест
ве |
катализатора |
сожжения, |
С03О4. |
Ртуть вне |
трубки для |
|
•сожжения поглощают губкообразным серебром |
и определя |
|||||
е т |
ее весовым |
методом. |
Углерод и водород |
определяют |
||
обычным |
весовым методом. |
|
углерода, |
водорода и |
||
|
Для |
совместного определения |
ртути Лебедева и Крамер [ 13] сжигают органическое соеди нение в токе кислорода в присутствии катализатора сожжелия С03О4, при 650 — 680°. Ртуть вне трубки для сожжения
поглощают серебром, осажденным на пемзе при комнатной температуре, и определяют весовым методом, а углерод и водород—обычным методом.
Пеханец [14] для совместного определения углерода,
•водорода и ртути сжигает органическое вещество в кварце вой трубке для сожжения в токе воздуха, используя, в ка честве катализатора сожжения, продукт термического разло жения перманганата серебра. С целью поглощения избытка кислорода и восстановления окислов азота :в трубку для сожжения помещают металлическую медь. Продукт терми ческого разложения перманганата серебра и металлическую медь нагревают до 550 — 600°. Ртуть вне трубки для сожже ния поглощают губкообразным серебром и определяют весо вым, а углерод и водород—обычным методом-
115
Гомельс и Леудер [15] для определения углерода и водорода в ртутьорганическпх соединениях сжигают веще ство в кварцевых трубках для сожжения в быстром токе кислорода (150 мл/мин). Ртуть в трубке для сожжения поглощают золотом, осажденным на кварцевой вате. Угле род и водород определяют обычным методом.
Абрамян и Мегроян [16] для совместного определения углерода, водорода и ртути, а также углерода, водорода, ртути, галогенов и серы производят поглощение ртути вне трубки для сожжения висмутом при комнатной температуре, а галогенов и окислов серы—в трубке для сожжения продук том термического разложения перманганата калия при 450— 600°. Углерод, водород и ртуть определяют весовым, а галоге ны и серу—объемным методом.
Совместное микроопределение углерода, водорода, галогенов и ртути в органических соединениях
СУЩНОСТЬ МЕТОДА
При анализе ртутьсодержащих органических соединении в качестве поглотителя ртути до последних лет использова лись золото пли серебро. В практике элементоорганического анализа нами впервые предложен металлический висмут в- качестве поглотителя ртути при совместном определении углерода, водорода и ртути. При комнатной температуре металлический висмут соединяется со ртутью с образованием амальгамы. Преимущество предложенного нами метода заключается в замене дорогостоящих золота и серебра металлическим висмутом. Кроме этого, значительно упроща ется техника выполнения анализа. Предложена также новая методика по совместному микроопределению углерода, водо-
V рода, ртути и галогенов, согласно которой в качестве погло тителя ртути применяется металлический висмут, а в качестве поглотителя галогенов (хлора и брома)—продукт термического разложения перманганата калия [ 16].
Сущность этого метода заключается в пиролитическом сожжении навески вещества, осуществляемом в кварцевой «пустой» трубке для сожжения, в токе кислорода со ско-
116
ростыо 15 — 20 |
мл/мин, при |
температуре 900 |
— 950°. Ртуть |
при комнатной |
температуре |
поглощается |
металлическим |
висмутом, находящимся в кварцевом аппарате, присоединен ном посредством шлифа к носовой части трубки для сожже ния. Количество ртути определяется разностью взвешиваний кварцевого поглотительного аппарата до и после поглощения ртути. Углерод и водород определяют обычным методом. Опыты показали, что при комнатной температуре поглоти тельный аппарат с металлическим висмутом в течение часа
в токе кислорода |
(15—'20 мл/мин) сохраняет постоянный |
||
вес в пределах ±0,01— 0,03 мг, |
что обеспечивают определе |
||
ние -количества |
ртути с абсолютной точностью |
(± 0,10— |
|
0,30%). |
|
поведение висмута |
по отно |
Здесь следовало выяснить |
шению к водяному пару. Для этого в тех же условиях сжига ли сахарозу. К носовой части трубки для сожжения при соединили поглотительный аппарат ртути, затем поглотитель ный аппарат воды. Опыты показали, что металлический висмут не реагирует с водяным паром. Таким образом, при применении висмута в качестве поглотителя ртути создаются вполне благоприятные условия для получения хороших ре зультатов анализа ртути, а также водорода в ртутьорганических соединениях.
Если ртутьорганическое вещество содержит также и галогены, то в этом случае используют трубку для сожжения с двумя шлифами. Аппарат со шлифом наполняется поглоти телем галогенов и присоединяется к носовой части трубки для сожжения. В другой аппарат помещается поглотитель ртути и соединяется с поглотительным аппаратом галогена. Если поглотитель галогена помещен в кварцевой гильзе или лодочке, то поглотительный аппарат ртути непосредственно соединяется с трубкой для сожжения посредством шлифа.
Сожжение вещества ведется в тех же условиях, что и при совместном определении углерода, водорода и ртути. Углерод, водород и ртуть определяются весовым методом, а галогены (С1 и Вг)—объемным.
Впроцессе совместного определения углерода, водорода
ихлора или брома в соответствующих органических соеди нениях при нагревании поглотителя галогенов в пределах
400 — 600° по всем этим элементам получаются точные дан ные анализа. Учитывая это обстоятельство, при анализе
117