Спосіб екстракційно-фотометричного визначення нітробензойних кислот

Спосіб екстракційно-фотометричного визначення нітробензойних кислот, який включає в себе утворення іонного асоціату нітробензойних кислот з органічною основою, екстракцію його органічним розчинником і наступне фотометрування екстрактів, який відрізняється тим, що як органічну основу використовують основний барвник астразоновий фіолетовий 3R, а як органічний розчинник суміш гексану з хлороформом в співвідношенні 1:4, а переведення в іонний асоціат проводять при концентрації барвника астразонового фіолетового 3R 0,00008-0,00012 моль/л, кислотності середовища рН 3-9. Винахід відноситься до аналітичної хімії, а саме до способів фотометричного визначення нітробензойних кислот. Нітробензойні кислоти (НБК) у спиртових та водно-спиртових розчинах поглинають світло в ультрафіолетовому діапазоні. Тому можливе їх пряме спектрофотометричне визначення. Проте інтенсивність забарвлення речовини, а, значить, і чутливість такого способу їх спектрофотометричного визначення невисока. Молярний коефіцієнт поглинання етанольних розчинів НБК в максимумі (260нм) становить 1,3.104. Селективність методу також невисока, так як чимало розчинів інших органічних речовин поглинають світло в цій же області [1]. Відомий екстракційно-фотометричний спосіб визначення нітробензойних кислот, що базується на їх здатності утворювати комплекси (іонні асоціати) з основними барвниками. Так, іонний асоціат нітробензойних кислот із барвником бутилродаміном [2] екстрагується бензолом з кислого середовища (рН 3). Максимум поглинання бензольного екстракту знаходиться при 565нм і характеризується доволі високою інтенсивністю забарвлення. Проте в роботі не приводиться жодних хімікоаналітичних чи метрологічних оцінок можливого методу визначення нітробензойних кислот. Використаний екстрагент (бензол) є високотоксичним. Найбільш близьким за технічною сутністю та досягаємим результатам до заявляемого є спосіб фотометричного визначення нітробензойних кислот, який передбачає використання як аналітичної форми для екстракційно- фотометричного визначення нітробензойних кислот їх іонного асоціату з барвником астрафлоксином FF. Максимум екстракції нітробензойних кислот спостерігається в дуже вузькому інтервалі рН (3,5-4,3). Продукти реакції мають склад 1:1, а їх максимум світлопоглинання знаходиться при 555нм. Для визначення необхідно створювати великий надлишок реагенту. Молярний коефіцієнт світлопоглинання забарвлених екстрактів становить 9,1.103 для м-нітробензойної кислоти і 2,2.103 для n-нітробензойної кислоти [3]. Для о-нітробензойної кислоти дані не приводяться, (19) UA (11) 80503 (13) (21) a200606577 (22) 13.06.2006 (24) 25.09.2007 (46) 25.09.2007, Бюл. № 15, 2007 р. (72) Базель Ярослав Рудольфович, Кравчук Роман Борисович, Чопей Іван Васильович, Гнида Магдалина Павлівна, Кочіш Ганна Василівна, Зимомря Іван Іванович (73) УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) Коренман И.М., Шеянова Ф.Р., Калугин А.А. Основные красители как реактивы на ароматические карбоновые кислоты// Труды по химии и химической технологии. - Горький. - 1967. - вып.2. С.117-120 Коренман И.М., Шеянова Ф.Р., Калугин А.А. Основные красители как реактивы на ароматические карбоновые кислоты// Труды по химии и химичес C2 1 3 80503 4 разонового фіолетового 3R 0,00008так як вона практично не екстрагується у вигляді 0,00012моль/л, кислотності середовища 3-9 рН. іонного асоціату з астрафлоксином. Невисокою є і За таких умов молярний коефіцієнт поглинанселективність методу. Визначенню нітробензойної ня екстрактів іонного асоціату становить 1,1.104 кислоти заважає присутність саліцилової, нітроса(при 540нм) для о-нітробензойної кислоти та ліцилової, фталевої, нітрофталевої, пікринової та 1,2.104 (при 540нм) для n-нітробензойної кислоти, деяких інших кислот. Використаний екстрагент а визначенню не заважають надлишки фенолу, (бензол) є високотоксичним. його мононітропохідних, а також бензойної, саліЗавданням винаходу є збільшення чутливості цилової, сульфосаліцилової, феніларсонової киста селективності методики екстракційнолот. фотометричного визначення нітробензойних кисЗабарвлення екстрактів іонного асоціату стійке лот, спрощення методики та покращення інших щонайменше годину. Вміст о- чи n-нітробензойної метрологічних характеристик. кислоти визначають за калібрувальним графіком, Поставлене завдання досягається таким чипобудованим аналогічно. Закон Бера справджуном, що згідно способу екстракційноється в інтервалі зміни концентрації о-НБК 5,0фотометричного визначення нітробензойних кис83,5мкг/мл, n-НБК 4,2-66,8мкг/мл. Межа визначенлот, який включає в себе утворення іонного асоціня, розрахована за 38-критерієм (n=10; Р=0,95), ату нітробензойних кислот з органічною основою, становить 4,0мкг/мл (о-НБК) та 3,5мкг/мл (n-НБК). екстракцію його органічним розчинником і наступВідносне стандартне відхилення (Sr) при визнане фотометрування екстрактів, який відрізняється ченні 5-80мкг НБК складає 0,028-0,073 (n=5, тим, що як органічну основу використовують осноР=0,95). вний барвник астразоновий фіолетовий 3R, а як Нижче приведено експериментальні дані органічний розчинник - суміш гексану з хлорофор(табл. 1-4), що доказують суттєвість рН водного мом в співвідношенні (1:4), а переведення в іонний розчину, концентрацій барвника, нітробензойної асоціат проводять при концентрації барвника асткислоти та складу суміші екстрагентів. Табл. 1 Вплив кислотності середовища на оптичну густину екстрактів іонного асоціату РН 2 3 4 5 6 7 8 9 DA o - НБК 0,21 0,48 0,54 0,55 0,54 0,47 0,45 0,33 Табл. 2 Залежність оптичної густини екстрактів від концентрації нітробензойної кислоти CНБК 10-5М 0,5 2,0 5,0 10,0 15,0 20,0 30,0 DA o - НБК 0,04 0,12 0,28 0,54 0,78 1,03 1,12 DA п -ННК 0,05 0,13 0,29 0,60 0,84 1,01 1,04 Табл. 3 Вплив концентрації барвника АФ 3R на оптичну густину екстрактів іонного асоціату С(АФ 3R), 10-4М 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5 DA o - НБК 0,02 0,06 0,15 0,24 0,37 0,49 0,54 0,44 DA п -НБК 0,02 0,06 0,17 0,25 0,33 0,50 0,59 0,50 Табл. 4 Залежність оптичної густини екстрактів від вмісту хлороформу в суміші з гексаном % СНСІ 3 20 40 50 60 70 80 90 DA o - НБК 0,01 0,03 0,06 0,16 0,23 0,53 0,52 DA п -НБК 0,01 0,04 0,06 0,16 0,26 0,59 0,50 5 80503 Приклад Для експериментальної перевірки запропонованого способу проведено визначення о- та nнітробензойної кислоти в модельних сумішах. Аналізуємий розчин вносять в градуйовані пробірки з притертими пробками, добавляють 0,6мл.10-3моль/л розчину АФ-3R, 1 мл аміачноацетатного буферного розчину з рН 3,0 і доводять об'єм дистильованою водою до 5мл. Вміст пробірок перемішують, а тоді добавляють 5мл суміші гексану з хлороформом (1:4) і екстрагують на протязі 40 секунд. Після розділення фаз екстракт відділяють, центрифугують і вимірюють оптичну густину на фотоколориметрі КФК-2МП при l еф.=540нм в кюветі з 1=0,5см відносно дистильованої води. Вміст о- та n-нітробензойної кислоти визначають за калібрувальним графіком, побудованим аналогічно. Закон Бера справджується в інтервалі зміни концентрації о-НБК 5,0-83,5мкг/мл, n-НБК 4,266,8мкг/мл. Межа визначення, розрахована за 3Sкритерієм (n=10; Р=0,95), становить 4,0мкг/мл (оНБК) та 3,5 мкг/мл (n-НБК). Відносне стандартне відхилення (Sr) при визначенні 5-80мкг НБК складає 0,028-0,073 (n=5, Р=0,95). Таким чином, використання запропонованого способу екстракційно-фотометричного визначення Комп’ютерна верстка В. Клюкін 6 о- та n-нітробензойної кислоти забезпечує високу чутливість і селективність аналізу. Спосіб є простим, не потребує використання токсичних екстрагентів. Суттєвою перевагою способу є можливість проводити визначення в присутності фенолу, нітрофенолів, а також бензойної, саліцилової, сульфосаліцилової, феніларсонової кислот. Спосіб може бути використаний у заводських, науково-дослідних, хіміко-аналітичних лабораторіях. Джерела інформації: 1. Коренман И.М. Методы определения органических соединений. -М.: Химия, 1975.-С.322. 2. Коренман И.М., Шеянова Ф.Р., Калугин А.А. Основные красители как реактивы на ароматические карбоновые кислоты// Труды по химии и химической технологии. - Горький. - 1967. - вып. 2. -С. 117-120. 3. Коренман И.М., Шеянова Ф.Р., Калугин А.А. Основные красители как реактивы на ароматические карбоновые кислоты// Труды по химии и химической технологии. - Горький. - 1968. - вып. 1. -С. 127-133. – прототип. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601