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

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

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