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: 99
Скачиваний: 0
хорошим окислителем, но и поглотителем. Выяснено, что продукт термического разложения (если распад пермангана
та калия |
проводился при температуре 300—500°) задержи |
||
вает двуокись углерода |
благодаря наличию в его составе |
||
манганата |
калия (К2 М.ПО4 ). Дальнейшее изучение показало, |
||
что после |
прокаливания перманганата |
калия до 900— 1000° |
|
в продукте термического |
разложения |
не обнаруживается |
|
следов К2МПО4. |
|
|
Результаты рентгеноструктурного и химического анали зов приготовленного нами продукта термического разложе ния перманганата калия привели к заключению, что в своем составе он содержит: К2О, Мп02, Мп20 3 и МП3О4, причем из двух последних преобладает МП3О4. Приготовленный про
дукт термического разложения перманганата калия гигрос копичен, поэтому его следует хранить в закрытых резиновы ми пробками стеклянных банках. Перед использованием катализатор сожжения некоторое время нагревают в трубке для сожжения с целью удаления влаги.
Проведенный нами эксперимент по окислению фторорганических веществ, содержащих в своем составе трифторметильные группы, показал, что окисление этих соединений при помещении в окислительную зону продукта термическо го разложения перманганата калия происходит полностью при скорости кислорода 12— 13 млімин. При более высоких скоростях наблюдается неполное окисление. Вероятно, при более быстром -токе кислорода время пребывания продуктов термического распада в окислительной зоне недостаточно для полного завершения реакции окисления.
Полное окисление галоген- и серусодержащих веществ в присутствии продуктов термического разложения перман ганата калия также происходит только при скорости кисло рода не более 15 мл/мин.
Изучение поглотительной способности продукта терми ческого разложения перманганата калия показало, что при
температуре |
400 — 450° и выше он |
поглощает |
галогены |
(включая и фтор) и их соединения, |
окислы азота, фосфора, |
||
серы и HgO |
(механически). Наиблагоприятной |
температу |
рой, при которой количественно поглощаются галогены и их соединения, а также окислы азота, серы и фосфора и при
этом |
результаты анализа по углероду и водороду получают |
ся в |
пределах допустимых отклонений, является 400 — 450°. |
|
33 |
3—573
Если нагрев катализатора |
сожжения |
вести при более |
низкой температуре, скажем, |
в пределах |
280 — 400°, то в |
этом температурном интервале результаты анализа по водо роду близки к теоретическим расчетам, но данные анализа по углероду получаются ниже теоретических. Это объясняет ся тем, что в указанном температурном интервале вода не поглощается катализатором сожжения, тогда как двуокись углерода поглощается. При нагревании же катализатора сожжения выше 450° данные анализа по углероду часто получаются выше теоретических расчетов вследствие того, что при низкой температуре (в период приготовления и хра нения) катализатор сожжения поглощает двуокись углеро да и при температуре выше 450° под током кислорода К2СО3.
частично разлагается, выделяя некоторое количество СО?. Последний, поглощаясь поглотителем двуокиси углерода,, повышает результаты процентного содержания углерода в веществе. Это подтверждено опытами.
Результаты анализа по углероду и водороду, в зависи мости от температурного режима, приведены в табл. 1. Из таблицы видно, что наиболее благоприятным температурным
интервалом |
является |
400 — 450°, |
при котором |
данные по |
углероду и |
водороду |
получаются |
в допустимых |
пределах |
ошибок от теоретического (±0,30%), а при температуре вы ше или ниже полученные результаты по углероду колеблют
ся и не совпадают с теоретическими |
в пределах |
1,5 — 2,5%. |
При температуре выше 450° иод в йодсодержащих органи |
||
ческих соединениях количественно не |
поглощается |
и, выходя |
из трубки для сожжения, задерживается в поглотительных
аппаратах воды и частично двуокиси углерода, |
тем самым |
завышая результаты анализа по водороду и |
углероду |
(табл. 2). |
|
Итак, чтобы избежать завышенных результатов по угле роду при определении углерода и водорода в иодсодержащих органических соединениях, необходимо: а) перед началом анализа катализатор сожжения, т. е. продукт термического разложения перманганата калия, накаливать при темпера туре 700 — 800° при токе кислорода 35 мл/мин, для освобож дения от следов влаги и С02, поглощенных из воздуха (это производится один раз при наполнении новой трубки для сожжения); б) строго следить, чтобы продукт термического разложения перманганата калия нагревался в пределах
400 — 450°.
34
Одним из действующих факторов при определении угле рода и водорода в органических соединениях является скорость тока кислорода. Наша задача заключалась в изу чении результатов, полученных при различных скоростях тока кислорода, с целью выбора самой подходящей скорости, при которой ошибки анализов по углероду и водороду полу чаются в допустимых пределах. Результаты проведенных опытов обобщены в табл. 3.
Вещество
■ClCHjCOOH
ВгС6Н4СООН
в |
|
Навеска |
м г |
\
4,216
3,824
4,317
5,026
|
|
С в % |
|
в |
=: |
найдено |
J |
разница |
|||
1 |
|
|
|
и |
|
|
|
2 |
о) |
|
|
24,41 —1,28
25,39
24,08 -1 ,3 1
41,01 - 0 ,7 8
41,79 40,69 -- Ы 0
В Ы Ч И С - 1 лено
3,17
2,48
|
Таблица |
1 |
||
1Н в «і |
Темпера |
|||
найдено |
разница |
|||
турный |
||||
|
|
режим |
|
|
3,38 |
+ 0,21 |
|
|
|
3,40 + 0 ,2 3 |
1 О |
о |
||
|
|
|||
2,51 + 0 ,0 3 |
соо 0 со О о |
|||
|
|
|||
2,80 + 0 ,3 2 |
|
|
'ClCHjCOOH |
6,250 |
|
25,17 —0,22 |
|
3,05 |
||
4,785 |
25,39 |
25,47 |
+ 0 ,0 8 |
3,17 |
3,36 |
||
|
|||||||
ВгС6Н4СООН |
4,975 |
|
41,60 |
—0,18 |
|
2,44 |
|
4,743 |
41,79 |
41,81 |
+ 0,12 |
2,48 |
2,29 |
||
|
|||||||
С1СН2СООН |
3,786 |
25,39 |
28,01 + 2 ,6 2 |
3,17 |
3,43 |
||
5,118 |
27,27 + 1 ,8 8 |
2,98 |
|||||
|
|
|
|||||
ВгСбН4СООН |
4,291 |
41,79 |
44.03 + 2 ,2 4 |
2,48 |
2,62 |
||
3,711 |
43,92 + 2 ,1 3 |
2,29 |
|||||
|
|
|
|||||
ClCHjCOOH |
4,101 |
25,39 |
26,89 + 1 ,5 0 |
3,17 |
3,50 |
||
4,270 |
27,40 +2»01 |
3,29 |
|||||
|
|
|
—0,12 + 0 ,1 9
400—450°
- 0 ,0 4 —0,19
+ 0 ,2 6
—0,19
500—650°
гО- н—1 -
+ 0 ,1 9
+ 0 ,3 3
- ОСЛоо
+ 0 ,1 2
Установлено при этом, что в случае анализа хлор- и 'бромсодержащих органических соединений скорость тока кислорода можно выбрать в довольно широком интервале— 10 — 30 мл/мин. При сожжении иодорганических соединений скорость тока кислорода должна быть 10— 15 мл!мин. При
35
Вещество
в |
|
|
Навеска |
мг |
1вычис лено |
С в %
О
£
то
разница
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
Н"в % |
|
||
|
|
1 |
|
Темпера - |
|
О |
С? |
найдено |
разница |
||
турный |
|||||
О |
|
|
|
||
3 |
а) |
|
|
режим |
|
|
|
|
|||
|
|
, |
|
|
(C6h 5)4ni |
|
6 >1542 |
39,44 + 1 ,7 9 |
7,54 —0,24 |
|
5,450 |
37,35 |
7,78 |
|
|
|
40,21 + 2 ,8 6 |
8,50 +0,72 |
|
|
|
|
37,15 + 3 ,9 9 |
500—550° |
(CH3)3NCH,CCl= |
4,321 |
6,19 + 0 ,3 2 |
||
|
33,16 |
5.S7 |
||
1 |
=С (СН 3)2 |
5,011 |
38,37 +5,21 |
6,80 + 0 ,3 9 |
(C6H3)4N! |
|
4,757 |
45,47 “f-S >4/ |
8,38 -4-0,60 |
|
5,670 |
37,35 |
7,78 |
|
|
|
43,19 + 5 ,8 4 |
9,21 + 1 ,4 3 |
|
|
|
5,121 |
39,71 + 6 ,5 5 |
600-650° |
(CH3)3N'CH,CCi |
7,01 -4-1,14 |
|||
|
33,16 |
5.S7 |
||
1 |
=С (СН 3), |
4,366 |
40,13 + 6 ,9 7 |
7,96 + 2,09 |
более высокой скорости катализатор-поглотитель не успева ет количественно поглощать иод, в результате чего данные анализа по углероду-и водороду получаются выше теорети ческих.
При сожжении фторорганических |
соединении самая |
|
подходящая скорость тока |
кислорода |
8 — 12 мл/мин. При |
более высокой скорости по |
углероду получаются колеблю |
щиеся данные. В случае сожжения серуорганпческих соеди нений наиблагоприятная скорость тока кислорода 10 —
20 мл/мин. Неполучение удовлетворительных результатов ана лиза при скорости тока кислорода выше указанной объясняет ся тем, что окислы серы не успевают поглощаться продуктом термического разложения перманганата калия и вне погло тителя соединяясь с водой образуют серную кислоту, кото рая осаждается в поглотительном аппарате воды.
Из приведенных , данных следует, что скорость тока кислорода в 10 — 15 мл/мин можно считать общей для всех перечисленных выше случаев.
Проведенные нами опыты показали, что продукт терми ческого разложения перманганата калия количественно
36
Вещество
С1СН,СООН
ВгС6Н4СООН
<c 6h 5)4ni
(-c f 2—c f 2-)2
h , n c 6h 4s o 3h
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
инм!лм |
Навескав гм |
вычис лено |
найдено |
разница |
вычис лено |
найдено |
разница |
Скорость кислотока родав |
||||||||
|
|
|
|
С в 96 |
|
|
Н в |
% |
10 |
|
3.878 |
|
25,37 |
-0,02 |
|
2.96 |
—0,21 |
10 |
|
3.759 |
|
25,64 + 0,25 |
|
3,45 + 0 ,2 8 |
||
15 |
|
3.620 |
|
25,42 + 0 ,0 3 |
|
3,43 + 0 ,2 8 |
||
20 |
|
4.028 |
25,39 |
25,62 |
-0,23 |
3,17 |
3,42 |
+ 0,25 |
30 |
|
4,249 |
|
24,90 + 0 ,4 9 |
|
3,01 |
- 0 ,1 6 |
|
35 |
' |
4,115 |
|
25,14 |
-0,25 |
|
3,11 |
-0 ,0 6 |
35 |
4,426 |
|
25,59 + 0 ,2 0 |
|
3,51 |
+ 0 ,3 4 |
||
10 |
|
5,301 |
|
42,85 + 0 ,0 6 |
|
2,61 |
-р0*13 |
|
12 |
|
4,358 |
|
42,07 |
г0,28 |
|
2,75 + 0 ,2 7 |
|
20 |
|
3,978 |
41,79 |
42,10 |
41.31' |
2,48 |
2,49 |
+0,01 |
25 |
|
4,320 |
41,95 |
L-0,16 |
2,70 + 0 ,2 2 |
|||
35 |
|
4,320 |
|
42.16 |
[-0,37 |
|
2,63 -1-0,15 |
|
35 |
|
3,224 |
|
42,27 |
41,48 |
|
2-83 + 0 ,3 5 |
|
40 |
|
3,190 |
|
42,36 |
-0,57 |
|
2,98 + 0 ,5 0 |
|
6 |
|
4,411 |
|
36,96 |
-0,39 |
|
7,71 |
- 0 ,0 1 |
6 |
|
4,366 |
|
37,18 |
-0,17 |
|
7,49 |
—0,29 |
10 |
|
5,222 |
|
37,57 _ -0,22 |
-[>СО |
7,68 |
- 0 ,1 0 |
|
10 |
|
5,090 |
37,35 |
37,50 + 0 ,1 5 |
7,69 |
- 0 ,0 9 |
||
13 |
|
3,889 |
|
37,63 + 0 ,2 8 |
|
7,79 |
+ 0 ,0 1 |
|
20 |
|
4,138 |
|
40,30 + 2 ,9 5 |
|
8,20 |
+ 0,42 |
|
20 |
|
4,115 |
|
41,02 + 3,18 |
|
7,95 |
+ 0 ,1 7 |
|
30 |
|
4,730 |
|
39,92 |
-2,64 |
|
7,88 |
+ 0,10 |
8 |
|
4,706 |
|
24,09 |
-0,09 |
|
0,16 |
+ 0,16 |
10 |
|
5,165 |
|
23,91 |
-0,09 |
|
— |
— |
12 |
|
4,058 |
|
23,79 |
-0,21 |
|
0,20 |
+ 0 ,2 0 |
14 |
|
4,950 |
24,00 |
24,30 _ |
-0,30 |
0,00 |
0,25 |
+ 0 ,2 5 |
14 |
|
4,667 |
24,31 + 0,31 |
0,27 |
-{-0 >2/ |
|||
15 |
|
5,602 |
|
23,80 |
-0,20 |
|
0,22 |
-+0,22 |
25 |
|
5,558 |
|
23,91 |
-0,09 |
|
0,10 |
+ 0 ,1 0 |
27 |
|
4,175 |
|
23,57 |
-0,43 |
|
— |
— |
37 |
|
4,104 |
|
23,61 |
-0,39 |
|
0,28 |
+ 0 ,2 8 |
12 |
|
4,678 |
|
41,68 + 0,11 |
|
4,23 + 0 ,1 9 |
||
15 |
|
4,800 |
|
41,43 |
-0.14 |
|
3,89 |
—0,15 |
20 |
|
4,010 |
|
41,53 |
-0,04 |
|
4,18 |
+ 0 ,1 4 |
25 |
|
4,593 |
41,57 |
41,21 |
-0,36 |
4,04 |
4,26 |
+ 0 ,2 2 |
30 |
|
4,190 |
41,29 |
-0,28 |
4,63 |
+ 0 ,5 9 |
||
33 |
|
4,505 |
|
41,30 |
-0,27 |
|
4,70 |
+ 0 ,6 6 |
35 |
|
5,576 |
|
41,39 |
-0,18 |
|
4,73 |
+ 0 ,6 9 |
37