§ 21. Определение тетраэтилсвинца в бензинах

Для определения содержания тетраэтилсвинца в бензинах приме­няется метод комплексонометрического титрования (ГОСТ 13210 — 72). Тетраэтилсвинец разлагается концентрированной соляной кислотой при нагревании. Получающийся хлорид свинца хорошо растворим в соляной кислоте, а соляная кислота легко отделяется от бензинового слоя в делительной воронке. В дальнейшем раствор хлорида свинца оттитровывают трилоном Б, по количеству которого рассчитывают содер­жание тетраэтилсвинца в граммах на 1 кг бензина. Протекающие при этом реакции выражаются следующими уравнениями:

Рb(С₂Н₅)₄ + 4НС1 →РbС1₄ + 4С₂Н₆

РbС1₄→PbCl₂+Cl₂

Реактивы

Соляная кислота, концентрированная и 0,1 н. раствор.

Азотная кислота, концентрированная.

Пероксид водорода, 30%-ный раствор.

Буферный раствор. Для приготовления в мерную колбу объемом 100 мл отвеши­вают 50 г уротропина и постепенно при помешивании растворяют в дистиллированной воде, а затем доливают до метки.

Смешанный индикатор. Для приготовления в ступку отвешивают 0,5 г ксиленолового оранжевого и 50 г нитрата калия. После тщательного растирания готовый су­хой индикатор помещают в темную склянку.

Трилон Б, 0,01 М раствор. Для приготовления 3,72 г трилона Б растворяют в бидистиллированной воде в мерной колбе объемом 1 л. Установка и проверка титра 0,01 М раствора трилона Б проводится по 0,01 М раствору нитрата свинца, приготовленному на бидистиллированной воде. В коническую колбу наливают 20 мл 0,01 М раствора нитрата свинца, 5 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты и 2 мл буфер­ного раствора, насыпают около 0,1 г смешанного индикатора и титруют раствором трилона Б до перехода сиреневой окраски в устойчивую желтую. Титрование повто­ряют несколько раз до получения одинаковых результатов.

Методика определения

Разложение тетраэтилсвинца в колбе с испытуемым раствором, а также выпаривание избытка соляной кислоты из фарфоровой чашки проводят в вытяжном шкафу. Перед анализом определяют плотность испытуемого бензина. В сухую коническую колбу вместимостью 500 мл с пришлифованным обратным водяным холодильником наливают 50 мл испытуемого бензина и 50 мл концентрированной соляной кислоты. Когда в 1 кг испытуемого бензина содержится меньше 0,5 г или больше 1,5 г тетраэтилсвинца, то соответственно увеличивают или уменьшают в 2 раза объем пробы бензина.

Колбу укрепляют в штативе, помещают в водяную баню, нагре­вают и кипятят в течение 30 мин так, чтобы конденсат бензина стекал в колбу каплями. Затем колбу охлаждают и ее содержимое переливают в делительную воронку. После расслоения нижний слой (раствор хло­рида свинца в соляной кислоте) сливают в фарфоровую чашку, а верх­ний бензиновый слой переносят в коническую колбу, где происходило разложение тетраэтилсвинца. В колбу с бензиновым раствором прили­вают 50 мл дистиллированной воды и кипятят ее содержимое 5—8 мин; после охлаждения водный слой отделяют в делительной воронке и пе­реливают в фарфоровую чашку, присоединяя его к основному раствору хлорида свинца.

Так повторяют до трех раз, выливая водные растворы в ту же фарфоровую чашку. Фарфоровую чашку с солянокислым раствором хлорида свинца устанавливают на кипящую водяную баню и выпари­вают досуха. В случае покраснения раствора в процессе выпаривания к нему приливают 0,5 мл концентрированной азотной кислоты и 0,5 мл 30%-ного раствора пероксида водорода и продолжают выпаривать. При окислении должен исчезнуть красно-коричневый цвет. Для удаления вы­деляющихся оксидов азота сухой остаток выдерживают 5—10 мин. За­тем к нему приливают 20 мл бидистиллированной воды, тщательно пе­ремешивают и полученный раствор выливают в коническую колбу. Чаш­ку промывают несколько раз 10—15 мл воды до полного перевода всего остатка в коническую колбу, расходуя на это не более 60 мл бидистил­лированной воды. К полученному раствору хлорида свинца приливают 5 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты и 2 мл буферного раствора и стек­лянной лопаточкой насыпают около 0,1 г смешанного индикатора. Окра-

шенный в сиреневый цвет раствор титруют 0,01 М раствором трилона Б до устойчивого желтого цвета.

Параллельно проводят контрольный опыт, для чего в коническую колбу наливают 50 мл дистиллированной воды, 5 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты, 2 мл буферного раствора и около 0,1 г смешанного индикатора и титруют раствором трилона Б до желтого цвета.

Содержание тетраэтилсвинца л; (в г на 1 кг бензина) рассчитывают по формуле:

где V₁ и V₂ — объем 0,01 М раствора трилона Б, израсходованного на титрование, соответственно в целевом и в контрольном опыте, мл; 0,00207 — количество свинца, эквивалентное 1 мл точно 0,01 М раствора трилона Б, г; 1,561—коэффициент для пересчета свинца в тетраэтилсвинец; V₃ — объем испытуемого бензина, мл; ρ— плот­ность испытуемого бензина, г/мл.