3 Методики анализов

Катализат анализируется:

1. на содержание непрореагировавшего спирта ацетилированием в безводном пиридине;

2. на содержание карбонильных соединений методом потенциометрического титрования;

3. на содержание сложных эфиров методом омыления.

3.1 Определение спиртов методом ацетилирования

Метод основан на ацетилировании спиртов избытком уксусного ангидрида в присутствии безводного пиридина [1], омылении избытка ангидрида водой в соответствующую кислоту и титровании последней щелочью:

_CH3-CH(CH₃)-CH₂OH + CH₃CO-O-OCCH₃

CH₃COOCH₂CH(CH₃)₂ + CH₃COOH (6)

CH₃CO-O-OCCH₃ + H₂O → CH₃COONa + H₂O (7)

Ацетилирующая смесь готовится смешением 10 мл свежеперегнанного уксусного ангидрида, 30 мл безводного пиридина и 0,9 мл хлорной ки­слоты в бюксе. Хлорную кислоту приливают осторожно по каплям. Смесь готовят перед применением в работе.

В колбе с пришлифованной пробкой вместимостью 100 мл взвешива­ют на аналитических весах анализируемое вещество массой 0,5-0,6 г с по­грешностью до 0,0002 г. К пробе пипеткой приливают 5 мл ацетилирующей смеси. Колбу плотно закрывают пробкой и содержимое энергично встряхивают на качалке в течение одного часа, затем приливают 5 мл дис­тиллированной воды и встряхивают еще 15 мин.

Образующуюся уксусную кислоту оттитровывают раствором КОН с концентрацией с = 0,5 моль/л в присутствии фенолфталеина до устойчи­вого (в течение 30 с) розового окрашивания. Анализ дублируется. Холо­стой опыт для определения начальной массовой доли уксусной кислоты проводят по аналитической методике параллельно с основным определе­нием, но без добавки анализируемой смеси.

Далее расчет массовой доли спирта в анализируемой смеси ведется по формуле [1]:

где W − массовая доля спирта в анализируемой смеси, %;

V_a − объем раствора с(КОН) = 0,5 моль/дм³, пошедший на титрование холостой пробы, см³;

V_в − объем раствора с(КОН) = 0,5 моль/дм³, пошедший на титрование анализируемой пробы, см³;

t − титр раствора с(КОН) = 0,5 моль/дм³;

d − масса спирта, соответствующая 1 см³ раствора с(КОН) = 0,5 моль/дм³, г/см³.

где М_сп − молярная масса спирта, г/моль;

Z^* − число эквивалентности.

Рассчитаем по формуле (3) массу спирта, соответствующую 1 см³ раствора с(КОН) = 0,5 моль/дм³, зная что число эквивалентности для KOH равно 1:

^г/см3.

Теперь рассчитываем массовую долю спирта в анализируемой смеси по формуле (3):

Таким образом, содержание непрореагировавшего спирта в катализате 70,23 %.

3.2 Потенциометрический метод титрования. Определение карбонильных соединений на основе реакции оксимирования

3.2.1 Теоретические основы метода

Определение карбонильных соединений солями гидроксиламина NH₂OH∙HC1, (NH₂OH)₂∙H₂SO₄ является наиболее общим методом количе­ственного анализа как альдегидов, так и кетонов. Метод основан на реак­ции

H

H

NH₂OH∙HC1 + C=O → C=NOH + HC1 + H₂O (10)

СН₃СН₂СН₂

СН₂СН₂СН₃

Альдоксим

Выделяющаяся кислота оттитровывается щелочью в присутствии ин­дикатора бромфенолблау или потенциометрически.

HC1 + NaOH → NaCl + Н₂O (11)

Часто полученные в результате работы реакционные смеси содержат продукты, которые мешают правильно заметить изменение цвета индика­тора при визуальном титровании. В этом случае применяется потенциометрический метод титрования для определения конца титрования.

Потенциометрический метод титрования основан на измерении потенциала электрода, погруженного в раствор. Значение потенциала зависит от концентрации соответствующих ионов в растворе (в данном случае ионов водорода).

Электрод, по потенциалу которого судят о концентрации определяемых ионов в растворе, называется индикаторным электродом.

Потенциал индикаторного электрода определяют сравнением с потенциалом другого электрода, называемого электродом сравнения, в качестве которого может быть применен такой электрод, где значение потенциала остается неизменным при изменении концентрации определяемых ионов. Таким электродом является хлорсеребряный электрод.

Зависимость потенциала индикаторного электрода от концентрации раствора используется для определения эквивалентной точки при титровании.

В эквивалентной точке, когда концентрация определяемого иона сильно уменьшается и становится практически равной нулю, происходит резкое уменьшение потенциала, регистрируемое чувствительным милливольтметром прибора рН-340.