Файл: Гельман, Н. Э. Определение углерода и водорода в органических соединениях систематизир. библиогр. справ.pdf

Н. Э. ГЕЛЬМАН, Е. Н. БУНЭ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА

В ОРГАНИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЯХ

СИСТЕМАТИЗИРОВАННЫЙ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ

СПРАВОЧНИК

ИЗ ДА Т Е ЛЬ С Т В О «НАУКА»

ВВЕДЕНИЕ

В предлагаемом обзоре систематизирована литература по определению углерода и водорода в органических соединениях, опубликованная за период с 1953 по 1971 г.

Рассматриваемый период характеризуется непрерыв­ ным развитием и совершенствованием метода, а также его интенсивным и всесторонним исследованием. Должны быть отмечены следующие основные направления разви­ тия метода:

1) введение новых реагентов для количественного окисления органических соединений и их сравнительное исследование;

2) поиски новых способов окисления (сожжения) с целью ускорения анализа и повышения иадежиости его первого этапа — количественного разложения анали­ зируемого вещества;

3)развитие методов одновременного определения уг­ лерода, водорода и других элементов в одной навеске анализируемого вещества;

4)применение инструментальных методов для изме­ рения количества конечных продуктов превращения угле­ рода и водорода органических соединений;

5)автоматизация отдельных стадий анализа и пол­ ная автоматизация метода, доведенная до серийно произ­ водящихся приборов;

6)возникновение чисто физических методов анализа, не требующих предварительного разрушения вещества.

Первые пять направлений основываются на сохране­

нии классической химической основы метода — окисле­ ния углерода и водорода до двуокиси углерода и воды и измерения конечных продуктов превращения этих элементов. Последнее (шестое)^ направление включает,

5

Главным образом, измерепие количества элементов, не связанное с предварительным разрушением вещества.

В рамках классической схемы анализа были обследо­ ваны известные ранее и вновь предложенные реагенты, обладающие окислительными свойствами и каталитиче­ ской активностью. Некоторые из них, например продукт термического разложения перманганата серебра и закисьокись кобальта, оказались весьма эффективными окисли­ телями органических соединений и утвердились в ана­ литической практике. Была также подтверждена высокая окислительная активпость «старейшего» окислителя в элементном анализе окиси меди, которая проявляется как в присутствии кислорода, так и в атмосфере инерт­ ного газа. Несмотря на успехи, достигнутые в окислении органических соединений в бескислородной среде, этот способ применяется только в тех случаях, когда необхо­ димо полностью исключить кислород из газов сожжения. Преобладающим является сожжение в присутствии га­ зообразного кислорода, чистого или в смеси с инертным газом.

Окисление только газообразным кислородом нашло новые формы, и были установлены его большие возмож­ ности. Одновременно исследовались реагенты, обеспечи­ вающие поглощение мешающих элементов и их соедине­ ний. Здесь нужно упомянуть трехокись вольфрама, свя­ зывающую щелочные металлы и некоторые другие гетеро­ элементы, окись магния, широко применяющуюся как фиксатор фтора, и различные смешанные препараты на основе перечисленных окислов и металлического серебра или его солей, имеющие широкий спектр поглотительного и окислительного действия.

За последние годы, благодаря быстрому развитию химии элементоорганических соединений, состав орга­ нических веществ сильно усложнился, и это, в свою оче­ редь, повлияло на развитие метода определения углерода и водорода, в котором отчетливо намечаются две тенден­ ции. Одна — возврат к сложному, но гораздо более со­ вершенному, чем во времена Прэгля, наполнению труб­ ки для сожжения многокомпонентными смесями «уни­ версального» окислительно-поглотительно-каталитичес­ кого действия. Другая — сожжение в пустой трубке в газообразном кислороде. Последняя тенденция явилась источником работ по одновременному определению угле­

6

рода, водорода и гетероэлементов. Этот тип анализа, ко­ торый получил преимущественное распространение в нашей стране, вызван к жизни необходимостью количест­ венного определения нескольких элементов в одном сое­ динении. Он дает достаточно точную информацию при минимальных затратах вещества и времени аналитика.

Разнообразие созданных вариантов окисления велико. Сожжение в кислороде в присутствии окислителей и катализаторов, сожжение в кислороде без «доноров» кислорода, окисление в инертной атмосфере только за счет кислорода окислителя, то же, но в смеси инертного газа с кислородом,— все эти способы предложены в раз­ личных модификациях, и многие из них послужили осно­ вой для развития серии инструментальных и, в конечном счете, автоматизированных методов.

Из новых принципов разложения интересно окисление возбужденным кислородом, выполняемое при невысо­ кой температуре.

Автоматизация стадии разложения, которую в целом надо считать решенной, является важным звеном в общей проблеме автоматизации элементного анализа. Интересно, что она была решена путем увеличения примерно на по­ рядок окислительной мощности системы за счет резкого увеличения (примерно в 10 раз) соотношения окисли­ тель: вещество. В каждой конкретной работе это достигалось различными путями. Для сожжения с окислителем в инертной атмосфере характерно уменьшение навески, в то время как при окислении только газообразным кисло­ родом увеличена была емкость зоны сожжения. Встреча­ ется также и сочетание обоих факторов. Тенденция к уменьшению навески большей частью связана с примене­ нием статического сожжения и газохроматографического разделения продуктов сожжения и продиктована особен­ ностями последнего. Следует отметить, что работа с про­ бами <[ 1 мг влечет за собой необходимость использова­ ния ультрамикровесов и повышение требований к чистоте анализируемого вещества.

60-е годы ознаменовались энергичными поисками пу­ тей для полной автоматизации элементного анализа. Были предложены многочисленные инструментальные методы измерения копечпых продуктов окисления орга­ нических соединений или продуктов их вторичного 'пре­ вращения, Наибольшее применение нашел принцип из­

7

Г л а в а 1

МОНОГРАФИИ И РУКОВОДСТВА

Имеются руководства, посвященные элементному микро- и полумикроанализу [2—9,13, 16, 23—26, 30—32], а также субмикроанализу [22, 29, 31]. Кроме того, об­ ширные обзоры и описание определения углерода и водо­ рода можно найти в ряде монографий, носящих энцикло­ педический характер [10—12, 15, 18, 21], а также в руководствах, относящихся к специальным областям,

написанной в 1968 г., рассмотрены инструментальные и автоматические методы. Здесь следует также упомянуть изданные на английском языке тематические сборники [17, 19, 27, 28], посвященные главным образом различ­ ным аспектам метода определения углерода и водорода, разработанным в социалистических странах,— сожжению в пустой трубке, применению новых реагентов окисли­ тельно-каталитического действия и определению угле­ рода и водорода в присутствии гетероэлементов или одно­ временно С ними.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.А. П. Крешков, В. А. Борк, Л. В. Мышляева, Г. Д. Нессонова.

Анализ кремнийорганических соединений. М., Госхимиздат, 1954.

2.R. Belcher, A. L. Godbert. Semi-micro quantitative organic ana­ lysis. 2nd ed. London — New York — Toronto, Longmans, Green and Co., 1954.

3.R. F. Milton, W. A. Waters. Methods’ of quantitative micro­

analysis. 2nd ed. London, Arnold, 1955.

4.B. Bobranski. Analiza ilosciowa zwiqzköw organicznych. Wars­ zawa, Panstwowe Wydawnictwo Naukowe, 1956; Б. Бобранский.

9

9.Микрометоды элементарного анализа органических соедине­ ний. CG. № 4 (42). М., ННОПнК, 1960.

11.Comprehensive analytical chemisLry, v. IB. Ed. C. L. Wilson and D. W. Wilson. Amsterdam — London — New York — Prin­ ceton, Elsevier Publ. Co., 1960.

12.R. Lévy. Mikroanalyse organique élémentaire qualitative et quan­ titative. Monographies de chimie organique, IV. Paris, Masson et

C'e édileurs, 1961.

13.A. Steyermark. Quantitative organic microanalysis. 2nd ed. New York and London, Academic Press, 1961.

14.А. П. Крешков, В. А. Борк, E. А. Бондаревская, Л. В. Мышляееа, С. В. Сявцилло, В. Т. Шемятенкоза. Практическое ру­ ководство по анализу мономерных и полимерных кремшшорганических соединений. М., Госхимиздат, 1962.

15.G. Ingram.. Methods of organic elemental microanalysis. London, Chapman and Hall, 1962.

16.L. Mdzor. Czerveskémiai analizis II. Mennyiségi elemanalizis. Budapest, Müszaki könyvkiadö, 1962.

17.Methods in microanalysis, v. I. Simultaneous rapid combustion. Ed. J. A. Kuck. New York — London — Paris, Gordon and Breach, 1964.

18. Advances in analytical chemisLry and instrumentation. Ed-

С.N. Reilley, v. IV. New York, Interscience Publishers, 1965.

19..Methods in microanalysis, v. II. Wet combustion and catalytic methods in microanalysis. Ed. J. A. Kuck. New York — Lon­

don — Paris, Gordon and Breach, 1965.

20.В. Г. Березкин. Аналитическая реакционная газовая хромато­ графия. М., «Наука», 1966.

21.А. П. Терентьев. Органический анализ. Изд-во МГУ, 1966.

22.R. Belcher. Submicro methods of organic analysis. Amsterdam — London — New York. Elsevier Publishing, 1966; P. Белъчер. Субмикрометоды анализа органических веществ. Перевод с англ. М., «Мир», 1968.

23.J. Riemer. Quantitative organische Mikroanalyse. Berlin, Aka­ demie Verlag, 1966.

24.В. А. Климова. Основные микрометоды анализа органических соединений. М., «Химия», 1967.

25.М. Vecera. Organickâ element;)mi analyza. Pomucka pro laboratorni praxi studentü odb. a vys. skol. Praha,SNTL, 1967.Ист.-. Bibliografie^ katalog CSSR. Ceské knihy, 1967, sesit 15, s. 308,

10