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: 98

Скачиваний: 0

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

поглощает окислы азота, что дает возможность без примене­ ния специальных поглотительных аппаратов поглощать окислы азота и с успехом определять углерод и водород в азотсодержащих органических соединениях (табл. 4). При этом окислы азота поглощаются содержащейся в катализа­ торе окисью калия. Это в своих работах показали также Горачек и Пеханец [297, 298].

Вещество

(HsNC6H4)a • 2НС1

(N 0 2)3C6H20H

N 0 3CH3

 

 

 

 

 

Таблица 4

в

 

С в Qi

 

 

Н в ох

 

Навеска м г

вычме­ лено

найдено

разница

вычис­ лено

найдено

разница

3,320

55,99

55,87

—0,12

5,44

5,60

+ 0 ,1 6

3,680

55,76

- 0 ,2 3

5,58

+ 0 ,1 4

3,215

 

56.12

+ 0 ,1 3

 

5,47

-|-0 >03

4,940

31,42

31,25

—0,17

ЪЗІ

1,26

—0,05

5,092

31,61 -т-0,19

1,41

+ 0 ,1 0

5,032

 

31,22

—0,20

 

1,44

-j-0» 13

3,962

19,67

19,38

—0,29

4.91

5,20

+ 0 ,2 9

4,520

19,71

+ 0 ,0 4

5,17

+ 0 ,2 6

4,135

 

19.62

—0,05

 

5,10

-j-0> 19

Продукт термического разложения перманганата калия был использован нами и при определении углерода и водо­ рода в ртутьорганических соединениях. При высокой темпе­ ратуре (в период сожжения вещества) ртуть выделяется в металлическом виде. Проходя через слой катализатора сожжения при 400 — 450°, пары ртути превращаются в окись ртути и механически задерживаются им. Другие элементы, содержащиеся в данном органическом веществе, также за­ держиваются катализатором сожжения и не мешают опре­ делению углерода и водорода. Таким методом легко опреде­ ляются углерод и водород в любых ртутьорганических соединениях.

Надо отметить, что в данном случае большое значение приобретает точность поддержания температурного режима, так как окись ртути разлагается при 500°. Нарушение темпе­ ратурного режима (повышение температуры) ставит анали­ тика перед неприятным фактом: металлическая ртуть под

38



действием кислорода вольется в поглотительный аппарат

.воды, что приведет к искажению результатов.

АППАРАТУРА

Исследования по окислению органических соединений проводились нами в струевых условиях в аппарате, приня­ том в настоящее время в практике проведения анализов, т. е. в аппарате, разработанном М. О. Коршун и В. А. Климовой [252, 299]. Разложение навески вещества выполнено по принципу также М. О. Коршун и В. А. Климовой, с предва­ рительным термическим разложением навески в кварцевой пробирке определенного размера.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРА-ПОГЛОТИТЕЛЯ

Для увеличения поверхности катализатора-поглотителя

•его осаждают на носителях. В качестве носителей нами предложены асбест или кварц. Опыты показали, что когда прокаливание ведется без носителя (выше 700°), то оконча­ тельное его разложение протекает с трудом и в этих усло­ виях часто обнаруживается ион МпО|~,что не желательно.

Вероятно, образовавшаяся окись марганца покрывается крепким слоем КМп0 4 и мешает полному разложению

последнего. При наличии же асбеста или кварца как носи­ теля окончательное разложение при 900 — 1000° происходит легче.

Для приготовления катализатора сожжения—поглотите­ ля, т. е. продукта термического разложения перманганата калия, берут равные весовые части КМп04 и тщательно

измельченного асбестового картона, прибавляют немного дистиллированной воды и готовят густую кашицу. Сушат ее в течение 1— 2 час при 200° в сушильном шкафу, потом в

течение 2 час прокаливают в муфельной печи при 500°. Затем

температуру

повышают до 900 — 1000° и продолжают про­

каливание

в течение 4 час,

охлаждают,

измельчают и про­

сеивают. В качестве катализатора

сожжения употребляют

гранулы величиной в 1 — 2

мм. Хранят в

банке с резиновой

пробкой.

Перед началом

анализа

трубку для

сожжения

шагревают около 2 час при

400 — 450° в быстром токе (35 —

50 мл/мин)

кислорода. Описанный выше

катализатор-погло­

титель можно

применять при совместном

определении как

углерода и водорода, так и углерода, водорода

и галогенов

39


(CI, Br, I). При совместном определении: углерода, водоро­ да іи фтора; углерода, водорода и серы продукт термическо­ го разложения перманганата калия в качестве катализато­ ра-поглотителя применяется осажденным па кварце, так как асоест, применяемый в качестве носителя, мешает определе­ нию фтора и серы.

Необходимо выяснить соотношение кварцевых зерен и КМп0 .і в смеси, чтобы полученный после ее разложения

препарат был способен количественно поглотить образовав­

шиеся после

сожжения

вещества фтор и его соединения,

окислы серы,

и наоборот,

не поглощал С 02 и Н20. В этом

направлении было проведено множество опытов. Были взяты смеси кварцевых зерен с КМпО,( в различных соотношениях (15:1, 10:1, 3:1, 2:1) и подвергнуты разложению в муфельной печи при 900— 1000°. Полученные продукты были использо­ ваны в качестве катализатора-поглотителя (при 400 — 450°) при определении углерода и водорода в органических соеди­ нениях. При этом выяснилось, что для поглощения, в резуль­ тате сожжения вещества, фтора и его соединений и окислов серы иаилучшіим поглотителем является продукт, приготов­

ленный из смеси

кварцевых зерен с КМп04 в соотношении

3:1, который не

поглощает С 02.

Такой катализатор-поглотитель приготовляют следую­ щим образом. Кварцевые трубки вышедшей из строя аппа­ ратуры измельчают, просеивают и отбирают зерна величиной

0,5— 1,0 мм в фарфоровую чашку, заливают

их разбавлен­

ным раствором (1:10) соляной кислоты,

1 — 1,5 час нагрева­

ют на водяной бане, затем фильтруют,

промывают дистил­

лированной водой до полного исчезновения

следов иона

хлора. На три весовые части кварца добавляют одну весо­ вую часть перманганата калия, прибавляют немного дистил­ лированной воды и мешают стеклянной палочкой до получе­

ния однородной массы, которую

нагревают в сушильном

шкафу в течение 1 — 2 час при 200°.

Потом прокаливают в'

муфельной печи 2 час при 500°, затем еще 4 час при 900 — 1000°. После охлаждения хранят в банке с резиновой проб­ кой для дальнейшего использования.

ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

В качестве катализатора сожжения и универсального поглотителя служила трубка для сожжения, наполненная

40


асбестом, покрытым слоем продукта термического разложе­ ния перманганата калия длиной в 100 мм и общим весом в

3,2 — 3,3 г,

в котором продукт

термического разложения

перманганата калия составляет

1,4— 1,6 г. Это

достаточно

для 75 — 80

микроопределеиип

фторсодержащих

органиче­

ских соединений (поглощает 135—: 140 мг фтора), для ПО — 120 микроопределений органических соединений, содержа­

щих хлор, бром и иод (поглощает 180 — 190 мг хлора, брома

и иода)

и 80 — 90 микроопределеннй серусодержащих орга­

нических

соединений (поглощает 170 — 190 мг S 0 2).

Кварцевую трубку для сожжения наполняют в следующей последовательности. ■ В носике трубки для сожжения поме­ щают асбестовую пробку толщиной в 2 — 3 мм, затем грану­

лы из асбеста, покрытые слоем продукта термического раз­

ложения перманганата калия длиной в

100 мм, и опять

асбестовую пробку толщиной в 2 — 3 мм.

К носику трубки

для сожжения непосредственно присоединяют аппараты для поглощения воды и двуокиси углерода. Перед началом рабо­ ты проводят холостой опыт. Все поглотительные аппараты взвешивают, затем вновь присоединяют к трубке для сожже­ ния и приступают к сожжению вещества. Вид трубки для сожжения и расположение нагревательных печей показаны па рис. 1.

пробирка с навеской вещества; 3—асбестовая пробка; 4—про­ дукт термического разложения перманганата калия на асбесте; 5—электропечь типа МА-С и Н/11; 6—электропечь типа МА-Г/6р.

Навески (3 — 6 мг) твердых веществ берут в кварцевых

пробирках, навески жидких веществ с высокой температурой кипения—!в кварцевых пробирках с притертыми пробками,

41