2.2.2. Обнаружение присутствия азота

2.2.2.1. Метод Лассеня

Проба Лассеня – способ обнаружения азота, серы и галогенов в органических соединениях. Для осуществления пробы анализируемое вещество сплавляют в пробирке с калием или натрием, сплав растворяют в воде и в отдельных пробах определяют азот, серу и галогены характерными качественными реакциями.

При наличии азота в этих условиях образуется NaCN, который с Fe²⁺ и Fe³⁺ дает темно-синий осадок берлинской лазури (идентичен турнбулевой сини). При наличии в анализируемом веществе нитропарафинов, органических азидов, диазоэфиров, солей диазония и некоторых алифатических полигалогенидов исследуемое соединение предварительно растворяют в уксусной кислоте, добавляют цинковую пыль, кипятят до полного растворения цинка, упаривают досуха и остаток сплавляют с натрием.

Наличие серы обнаруживают по образованию черного осадка PbS после добавления к пробе (СН₃СОО)₂Рb или по появлению фиолетового окрашивания при добавлении раствора нитропруссида натрия.

Галогены (кроме фтора) дают характерный осадок с AgNO₃ после подкисления разбавленной HNO₃. В присутствии азота пробу после подкисления нагревают на водяной бане для удаления HCN. Ион фтора обнаруживают по обесцвечиванию или желтому окрашиванию ализаринциркониевой индикаторной бумаги после подкисления пробы уксусной кислотой.

Способ предложен Ж. Лассенем в 1843 г.

Ход определения. Аликвотную часть раствора, полученного при восстановительном разложении полимера, подщелачивают в случае необходимости, прибавляют по 2 капли 1 %-ного раствора железных квасцов и хлорида железа и нагревают 1–2 мин.

После охлаждения щелочной раствор подкисляют соляной кислотой. При наличии в пробе азота выпадает голубой осадок; если содержание азота в пробе незначительно, наблюдается слабое сине-зеленое окрашивание раствора.

2.2.2.2. Проба с реактивом Несслера

Ход определения. Реактив Несслера готовят следующим образом. К раствору 50 г KI в 35 мл воды прибавляют насыщенный раствор хлорида ртути до тех пор, пока не появится незначительное количество осадка. Затем прибавляют 400 мл 9 н раствора едкого натра. Полученный раствор разбавляют водой до 1 литра, дают ему отстояться и декантируют.

Проводят окислительное разложение полимера путем нагревания в течение 5–10 мин при кипении в колбе Кьельдаля (10 мл) 0,2–0,5 г анализируемого полимера с 2 мл концентрированной серной кислоты и 3 каплями 30%-ного раствора перекиси, затем фильтруют разбавленный раствор и доводят объем до 100 мл. К 25 мл полученного раствора добавляют 60 мл воды и 15 мл реактива Несслера. При наличии в полимере азота образуется желто-коричневое окрашивание. Проба очень чувствительна, дает возможность обнаружить микроколичества аминного азота.

Лабораторная работа № 3. Анализ фенольно-альдегидных смол Анализ фенольно-альдегидных смол

Фенолоальдегидные полимеры (смолы) – олигомерные продукты поликонденсации фенолов (главным образом, фенола, крезолов, ксиленолов, резорцина) с альдегидами. Наибольшее промышленное значение имеют продукты взаимодействия фенолов с формальдегидом в кислой или щелочной среде – фенолоформальдегидные смолы (фенольные смолы).

Фенолоформальдегидные смолы представляют собой твердые (ГОСТ 18694-80 [17]) или жидкие (ГОСТ 20907-75 [18]) продукты светло-желтого или темного цвета. Плотность 1,1–1,27 г/см³. Растворимы во многих органических растворителях (этиловый спирт, ацетон и др.).

В зависимости от соотношения фенола и альдегида и от рН среды образуются смолы двух типов:

новолачные (термопластичные);

резольные (термореактивные).

Новолачные смолы получают конденсацией альдегидов с избытком фенола в присутствии кислых катализаторов. Эти смолы сохраняют плавкость и растворимость при длительном хранении, а также при нагревании до 200–250°С. Они могут превращаться в неплавкие продукты после дополнительной обработки формальдегидом или гексаметилентетрамином.

Резольные смолы получают конденсацией фенола с избытком альдегида в присутствии главным образом щелочных катализаторов. Эти смолы при длительном хранении на холоду или при нагревании переходят в неплавкое и нерастворимое состояние.

При нагревании фенольно-альдегидных смол до температуры свыше 300°С происходит их значительное термическое разложение.

Фенолоформальдегидные смолы характеризуются содержанием непрореагировавших исходных компонентов (фенол, формальдегид), структурных групп (для резольных смол – метилольных групп), влажности, бромными, кислотными и коксовыми числами, температурой каплепадения, желатинизацией, отвержденные смолы – степенью отверждения [19].