Файл: Флотационные реагенты. Механизм действия, физико-химические свойства, методы исследования и анализа.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 143

Скачиваний: 0

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

торного pH-метра Л.ПУ-01, работающего в режиме нуль—гальва­ нометра. Индикаторным электродом служил стеклянный ЭСЛ-11Г- '04, электродом сравнения — хлоридсеребряный. Раствором для электролитического .мостика служил перхлорат натрия в воде или соответствующем »вводном растворителе.

Навеску вещества 0,5—4,0 г растворяли в воде, пропускали через катионообмеш-іую колонку, промывали водой. Полученный раствор упаривали на водяной бане до объема 0;5—4 мм, добав­ ляли 10—20 мл ивводного растворителя и титровали 0,1'и раіствором гидроокиси тетраэтила ммония. Применяя этот титра нт, удалось растат ровать образующиеся сульфо- и серную кислоты.

Остаточная концентрация АС. 50 мл жидкой фазы или сточных вод пропускали через ионообменную колонку, полученный раствор кислот упаривали до объема 0,5—1 мл, добавляли 10—20 мл на­ водного растворителя и титровали 0,1 и раствором гидроокиси

тетр аэтил'аммоиия.

Результаты анализа

Получение Сульфо- и алкилсерных кислот

На рис. 96 приведены кривые титрования водных растворов по-

Рис. 96. Кривые потенциометрического титрова­ ния 0,і н. спиртовым раствором морфолина ин­ дивидуальных алкил- и сульфоновых кислот

вводе:

1— алкнлсерная кислота; 2 — алкнлбензолсульфокислота; 3 — флуорантен — 4' — су.пьфокисло-

"та; 4 — флуорантен — 4,12 — дисульфокислота; 5 — флуорантен — 4,12 — днсульфокислота + *

серная кислота

лученных кислот 0,1 и. раствором морфолина. Вое кривые имеют один четко выраженный скачок. В табл. 50 приведена статисти­ ческая обработка .результатов титрования по методу Стыодента— Фишера. Полученные данные показывают, что ионообменная мето­ дика позволяет получать сульфокислоты и алкилсерные кислоты с достаточной для аналитических целей точностью (минимально определяемая концентрация 50—400 мг/л, относительная ошибка определения 0,6—2,8%).

175

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 50

Статистическая

обработка результатов потенциометрического определения

 

 

 

алкилсульфатов и арилсульфонатов в воде

 

 

Вещество

 

 

 

Взято,

Найдено,

 

Z,

S0,95’ %

 

 

 

 

мг

мг

 

Алкнлсульфат натрия (Сю)

 

3,81

3,56

 

1,070

1,96

Алкнлбензолсульфонат

натрия

4,10

3,75

 

1,085

4,75

(Сю—Сіе)

 

натрия

 

3,97

3,88

 

1,023

 

Бензолсульфонат

+

 

1 , 2 0

Бензолсульфонат

натрия

5,17

5,00

4,034

2,41

+ сульфат натрия

 

 

 

4,14

3,94

 

1,049

2,17

Бензол- 1,3-днсѵльфонат натрия

 

Бензол-1,3-днсульфонат

нат-

5,31

5,00

 

1,061

3,42

рия +

сульфат

натрия

 

4,15

3,96

 

1,048

2,36

Иафталин-а-сульфонат

натрия

 

І-Іафталин-а-сѵльфонат

нат-

4,51

4,27

 

1,057

3,75

рия +

сульфат натрия

 

4,67

4,47

 

1,004

3,69

Нафталин-2 ,6 -дисульфонат

 

 

натрия

 

 

 

 

 

 

5,08

4,77

 

1,064

4,60

Нафталин-2,6 -дисульфонат

 

 

натрия

+

сульфат

 

натрия

4,19

4,03

 

1,040

2,99

Аценафтен-З-сѵльфонат натрия

 

Аценафтен-З-сульфрнат

нат-

4,84

4,57

 

1,058

4,19

рия. + сульфат натрия

 

3,99

3,87

 

1,029

3,03

Аценафтен-3,8-дисульфонат

 

 

натрия

 

 

 

 

 

 

4,47

4,20

 

1,064

3,81

Ацеиафтен-3,8-дисѵльфопат

 

 

натрия + сульфат натрия

 

4,24

4,11

 

1,032

2,87

Антрацены-сульфонат натрия

 

АнтраценЫ-сульфоиат натрия

4,31

4,14

 

1,040

3,58

4- сульфат натрия

 

 

 

4,27

4,12

 

1,037

3,15

Антрацен-1,6-дисульфонат

 

 

натрия

 

 

 

 

 

 

5,14

4,72

 

1.089

4,23

Антрацен-1,6-дисульфонат

 

 

натрия

+

сѵльфат

натрия

 

4,13

3,94

 

1,048

0,60

Флуорантен-4-сульфонат пат-

 

рия

 

 

 

 

 

 

5,03

4,70

 

1,070

2,41

Флуорантен-4-сульфонат нат-

 

рия 4- сульфат натрия

 

5,21

4,95

 

1,053

 

Флуорантен-4,12-дисульфоиат

 

 

1 , 2 0

натрия

 

 

 

 

 

 

5,29

5,05

 

1,047

2,57

Флуорантен-4,12-дисульфонат

 

 

натрия

+

сульфат

натрия

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я :

1. Все данные — средние из 5—7 измерений.

 

 

 

 

 

2 . Z; —среднее

арифметическое

из п

отношений взятого

 

 

 

 

 

количества вещества к найденному;

8 0 9 5

— относитель­

 

 

 

 

 

ная

ошибка

определения.

 

 

 

Определение процентного содержания АС в исходных продуктах

Спиртовой раствор триэта.нолам.инлаіурилсерной кислоты тит­ ровали 0,1 и. раствором морфолина. Согласно полученным дан­ ным, исходное вещество 40,8%'-ное (табл. 51).

176

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

51

Результаты

определения содержания активного

вещества

*

 

 

 

в

триэтаноламинлаурилсульфате

натрия

 

 

 

Вещество

 

Взято, мг

Найдено, мг

% найденного

 

активного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вещества

 

Триэтаноламинлаурплсульфат

 

537

 

2 2 0

41,0

 

натрия

 

 

 

 

523

 

2 1 2

40,6

 

 

 

 

 

 

505

 

208

41,3

 

 

 

 

 

 

516

 

206

39,9

 

 

 

 

 

 

529

 

218

41,2

 

Среднее

 

 

 

522

 

213 .

40,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

52

Статистическая

обработка результатов раздельного

определения сульфокислот

 

в смеси

с серной кислотой (искусственные смеси)

 

 

 

 

 

 

Взято, мг

Найдено, мг

В0,95’

?°

 

 

 

 

 

СП

X

 

J-со

 

 

Вещество

 

г о ”

х:о

 

х о

 

 

 

” 00

 

«(л

 

О Се:

 

 

 

 

 

 

О ее

О

осс

О

О

 

 

 

 

СО _

со _

СО

 

 

 

 

со

.со

о §

0 0

 

 

 

 

 

О ч

с»

о з

«

с*

 

 

 

 

DS я

X

o' s

 

ССS

X

 

Серная кислота

 

(С|2) +

39

50

30,7

49,9

3,87

ОАО

Алкилссрная

кислота

43

40,8

1 ,2 0

+ серная кислота

 

37

40

24,8

38,9

4,36

 

 

Алкилссрная кислота (Сю—

1 ,0 2

—Cjs) + серная

кислота

41

47

35

45,4

3,29

1,50

Алкилбензолсульфокнслота

(Сю—Сю) + серная кислота

42

18,4

37,9

17,6

2,41

1,13

Бсизолсульфокислота +

серная

кислота

 

 

 

42

34,6

37,2

33,2

2,97

1,29

Бензол-1,3-днсульфокпслота +

+ серная

кислота

 

48

18

44,8

17

1,96

 

 

Нафта лHH-ß-сульфолПслота +

1 ,2 2

 

+ серная

кислота

 

44

28

39,6

26,7

2,69

1,50

Нафта лин-2 ,6 --дисульфокнслота

+ серная кислота

 

40

16,7

36,5

16,0

2,15

0,97

Аценафтен-З-сульфокпслота +

+ серная

кислота

 

43

26,8

38,3

23;9

2,81

0,83

Ацсиафтен-3,8-дисульфокнсло-

та + серная кислота „

47

14,2

44

13,4

1,84

1,18

AnTpanen-ß-сульфокислота +

+ серная кислота

 

45

24,6

40,2

23,8

3,00

1,23

Антрацен-1,6 -дисульфокисло­

та + серная кислота

 

43

11,9

41,9

 

1,17

 

 

Флуорантеи-4-сульфокнслота +

11,0

1 ,0 0

 

Н-серная кислота

 

41

 

39,8

 

1,77

1,34

Флуорантен-4.12-.днсульфокнс-

2 2 , 2

2 1 , 0

лота 4- серная кислота

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е. Все приведенные данные

средние из пяти измерении.

 

12 8Г,

177

Определение органических кислот из смеси с серной

Возможность раздельного определения органических кислот из смеси с серной была проверена .нами на искусственно приготов­ ленных смесях. Результаты титрования в различных растворите­ лях 0,1 и. раствором морфолина приведены на рис. 97, 98. Во всех

Рис. 97. Кривые потенциометрического титрования флуорантен-4,12-днсульфокпслоты и серной кислоты

0 , 1 н.

раствором

морфолина в

метаноле (/),

диок­

сине

(2 ), ацетоне

(3), изопропиловом спирте

(4),

 

в ацетонитриле

(5)

 

случаях на кривой титрования -получены два скачка: первый соот­ ветствует нейтрализации сульфокислоты и I ступени диссоциации серной кислоты, .а второй— 'нейтрализации II ступени серной кис-

Т а б л и ц а 53 Результаты определения индивидуальных реагентов в жидкой фазе пульпы

 

 

и в сточных водах

 

 

 

 

Вещество

 

Объект ІВзято, 1

Найдено,

у

1 о

г

 

анализа

 

МГ

 

 

МГ

Z/

ь0,95> %

 

 

 

 

 

 

 

Алкилсульфат

натрия

(С12)

Жидкая

4,08

3,91

1,042

 

4,24

Алкилсульфат

натрия

(Сю—

пульпа

4,49

4,30

1,044

 

4,57

То же

 

—С„)

 

натрия

 

4,46

4,26

1,046

 

4,89

Алкплбензолсульфонат

 

 

(Сю—Сіа)

 

 

 

4,67

4,45

1,049

 

5,72

Триэтаноламинлаурилсульфат

 

 

натрия

натрия

(Ct2) +

Сточные

4,25

4,04

1,051

 

5,86

Алкилсульфат

 

+ сульфат натрия

 

ВОДЫ

4,71

4,43

1,063

 

6,41

Алкилсульфат натрия (Сю—

То же

 

Cie) -t- сульфат натрия

 

4,53

4,27

1,060

 

6,26

Алкплбензолсульфонат

натрия

 

 

. (Сю—Cm) + сульфат натрия

 

5,1

4,55

1,068

 

6,87

Триэтаноламинлаурилсульфат

”

 

- натрия + сульфат натрия

178

лоты. Второй скачок позволяет рассчитать количество серной кис­ лоты н,по разности определить количество сульфокислоты.

Статистическая обработка результатов титрования в среде ме­ танола показала, что таким способом удается количественно опре­ делить органические кислоты из смеси с серной (табл. 52). Наибо-

Рис. 98. Кривые потенциометрического

титрова­

ния 0 ,1 н.

спиртовым

раствором

морфолина

1 — серная

в ацетонитриле:

кислота

+ суль­

кислота; 2 — серная

фокислота;

3 — серная

кислота

+

днеульфокне-

 

лота

лее

полно кислоты дифференцируются в ацетонитриле (см,-

рис.

101).

Анализ растворов АС (жидкая фаза пульпы или сточные воды).

Ход полученных потенциометрических кривых аналогичен опи­ санным ранее (рис. 96, 98). Обработка результатов анализа приве­ дена в табл. 53.

3.Определение относительной силы кислот

вводе и неводных растворителях

Сцелью выяснения возможности раздельного титрования суль­ фокислот с .различным числом ядер и сіульфогруліп в молекуле была произведена оценка их силы в воде, метаноле и ацетонитри­ ле. В качестве титранта использовали раствор гидроокиси тетраэтиламмония. Кривые титрования кислот в метаноле показаны на

рис. 99. Для оценки-относительной силы кислот были рассчитаны показатели их относительных констант. В качестве -стандарта бы­ ла выбрана бензолсульфо-новая кислота, рК а которой в воде 0;7. [122]. Расчет констант производился из скачка pH при 90%-:

12*

179

и -М0%-'ной нейтрализации кислот по приближенному уравнению

Дженкинса

[4641:

 

lg Ь ДрН,

(Hl. 3)

 

 

рК =■ pKw — lg 90 +

'Др'Н =

ДЕ

(110 и 90% от точки эквивалентности);

 

59

 

 

 

ь = ьа

17°

~ Ст- ^ 9-

(ІП'4)

 

 

 

Ѵ о+К ,

Ѵ о -ы ѵ

где pKuv— ионное произведение растворителя; Ъ— концентрация

Рис. 99. Кривые потенциометрического титрова­

 

 

ния

0,05 н.

бензольно-метанольным раствором

 

 

( C 2H 5) 4N O H

в среде метанола индивидуальных

 

 

 

моно-

и

дисульфокислот:

 

 

 

/ — бензолсульфокнслота;

2 ■— бензол-1.3-дисуль-

 

 

фокнелота;

3 — нафталин-2 ,6 -дисульфокислота;

 

 

4 — антрацен-1,6-дисульфокислота;

5 — флуораи-

 

 

 

 

тен-4,12-днсульфокислота

 

 

■кислоты; Ь0 — исходная концентрация титруемого вещества;

У0 —

исходный объем растворителя;

Ст— концентрация титранта;

Ѵэ —

объем титранта

в точке эквивалентности; ДрН — скачок

pH

при

90% и ІіШ% -ной нейтрализации кислоты;

А£ — изменение потен­

циала при 90%- и Ы0%-ін-ой нейтрализованной кислоте.

 

 

Рассчитанные

рКа

в воде в зависимости от числа ядер іприве-

-деніы в табл. 54.

По величине рКа

в воде все исследованные кис­

лоты относятся к достаточно

сильным. Однако наблюдается неко­

торое различие в величинах

рК„ в зависимости от числа

ядер как

для монО'Сульфокнслот (рис. 100), так и для дисульфокислот. Обращает на себя внимание тот факт, что в отличие от моносуль­ фокислот изменение суммарной силы дисульфокислот в воде про­ исходит немонотонно, хотя различие в силе недостаточно дли раз­ дельного титрования сульфокислот в воде. Эти различия стано- -вятся существенными в метаноле, что видно из данных таблицы.

180

Смотрите также файлы