Фотометричний спосіб визначення вмісту води в органічних розчинниках

1. Фотометричний спосіб визначення вмісту води в органічних розчинниках, що включає додання до органічного розчинника, що аналізують, розчину хлоранілової кислоти в цьому ж розчинни 3 24561 хлоранілової кислоти у безводному органічному розчиннику (до 5 см 3 безводного розчинника додають 2 см 3 робочого розчину хлоранілової кислоти), а задані концентрації води при побудові такого градуювального графіка створюють додатками зазначених об'ємів води до безводного розчинника, відсутність води у якому визначають за допомогою незалежного методу. До недоліків зазначеного способу слід віднести досить високу нижню межу визначення води, яка відповідає значенню відносного стандартного відхилення Sr=0,33 (величина відносного стандартного відхилення, вище якої результат вважається недостовірним), що унеможливлює проведення визначення води у маловодних органічних розчинниках. Цей факт пов'язаний з вимірюванням оптичної густини розчину хлоранілової кислоти, яка є сольватохромним барвником, в органічному розчиннику при фіксованій довжині хвилі, яка знаходиться за межами розташування максимумів смуги поглинання хлоранілової кислоти в цьому розчиннику, для концентрацій води, що визначають. Сольватохромні здібності хлоранілової кислоти проявляються у батохромному зсуві смуг поглинання розчинів хлоранілової кислоти з зростаючою концентрацією води в органічному розчиннику (див. фіг.). При цьому фіксована довжина хвилі, обрана для вимірювань оптичної густини при різних концентраціях води у розчиннику, розташована на "крутих" ділянках залежностей оптичної густини від довжини хвилі. Тому похибка визначення оптичної густини, яка дорівнює похідній оптичної густини за довжиною хвилі, досить велика. Ще один недолік зазначеного способу полягає у тому, що, для виготовлення холостого розчину за вказаним способом, необхідно мати безводний зразок органічного розчинника, який аналізують, що веде за собою досить працеємну, тривалу і складну операцію повного обезводжування органічного розчинника. В основу корисної моделі поставлена задача розробки простого фотометричного способу визначення вмісту води в органічних розчинниках, який дозволяє знизити межу визначення та покращити відтворюваність результатів анализу. Рішення поставленої задачі забезпечується тим, що у фо тометричному способі визначення води в органічних розчинниках, який включає додання до органічного розчинника, що аналізують, розчину хлоранілової кислоти в цьому ж розчиннику, вимірювання за допомогою спектрофотометру аналітичного сигналу і визначення вмісту води за градуювальним графіком, згідно з винаходом, градуювальний графік будують за залежністю вмісту води від місцерозташування максимуму смуги поглинання і у якості аналітичного сигналу використовують місцерозташування максимуму смуги поглинання. Визначення концентрації градуювальних розчинів органічних розчинників для будування градуювального графіка проводять за допомогою незалежного титриметричного методу К. Фішера. Місцерозташування максимуму спектру поглинання характеризує не одну точку на смузі по 4 глинання (як при вимірюванні оптичної густини за способом-прототипом), а всю смугу поглинання і є більш інформативним параметром, ніж оптична густина. Тому використання місцерозташування максимуму смуги поглинання (lmax) у якості аналітичного сигналу дозволяє істотно знизити відносні стандартні відхилення, тобто похибки результатів аналізу та нижні межі визначення води в органічних розчинниках. Визначення концентрації градуювальних розчинів органічних розчинників за допомогою незалежного титриметричного методу К.Фі шера дозволяє значно спростити спосіб за рахунок уникнення тривалої і складної операції повного обезводжування органічного розчинника для виготовлення градуювальних розчинів та холостого розчину. Як свідчать експеріментальні дані, похибка при визначенні води в органічному розчиннику з вимірюванням місцерозташування максимуму смуги поглинання виявилася значно нижчою, ніж при вимірюванні оптичної густини. На фіг. наведено батохромний зсув смуги поглинання хлоранілової кислоти, розчиненої у розчиннику (етанолі) з різним вмістом води: 1-5,5 мг/см 3 H2O; 2-10,32 мг/см 3 Н2О; 3 - 35,45 мг/см 3 Н2О; 4 - 69,67 мг/см 3 Н2O. У таблиці 1 наведено оцінки відносного стандартного відхилення Sr (для кількості паралельних вимірювань n=11) для двох способів визначення води в метанолі: заснованого на вимірюванні максимуму смуги поглинання та на вимірюванні оптичної густини при фіксованій довжині хвилі (прототип). У таблиці 2 наведені дані з порівняння результатів визначення води в метанолі з різним вмістом води за способом, що заявляється, у порівнянні зі способом-прототипом при довірчому інтервалі Р=0,95 та числі паралельних вимірювань n=11. Спосіб реалізують наступним чином. Приклад 1. До 5 см 3 розчину органічного розчинника (метанолу), що аналізується, додають 0,2 см 3 розчину хлоранілової кислоти в цьому ж органічному розчиннику з концентрацією 1,4 мг/см 3. За допомогою спектрофотометра визначають місцерозташування максимуму смуги поглинання (lmax), після чого за градуювальним графіком залежності місцерозташування максимуму смуги поглинання від концентрації води визначають концентрацію води в даному органічному розчиннику. При побудові градуювального графіка залежності місцерозташування максимуму смуги поглинання хлоранілової кислоти в розчиннику, що аналізується, від концентрації води у розчинах органічних розчинників у якості холостого розчину використовують органічний розчинник, що аналізують, без додатків хлоранілової кислоти. Приклад 2. До 5 см 3 розчину органічного розчинника (етанолу), що аналізується, додають 0,2 см 3 розчину хлоранілової кислоти в цьому ж органічному розчиннику з концентрацією 1,4 мг/см 3. За допомогою спектрофотометра визначають місцерозташування максимуму смуги поглинання (lmax), після чого за градуювальним графіком залежності місцерозташування максимуму смуги поглинання від концентрації води визначають концентрацію 5 24561 води в даному органічному розчиннику. При побудові градуювального графіка залежності місцерозташування максимуму смуги поглинання хлоранілової кислоти в розчиннику, що аналізується, від концентрації води у розчинах органічних розчинників у якості холостого розчину використовують органічний розчинник, що аналізують, без додатків хлоранілової кислоти. Як видно з даних таблиці 1, заявляємий спосіб дозволяє аналізувати навіть дуже сухі розчини органічних розчинників, адже при визначенні води в органічних розчинниках значення відносних стандартних відхилень дуже малі (Sr=0,33 відповідає нижній межі визначення). Як видно з даних таблиці 2, добра згода між результатами визначення води в метанолі з різним 6 вмістом води свідчить про правильність отриманних результатів. Запропонований спосіб є простим у використанні, дозволяє точно і надійно визначати воду в органічних розчинниках, навіть з дуже низьким вмістом води. Так, наприклад, за запропонованим способом нижня межа визначення концентрації води в метанолі С lim