CS266780B1 - A method for determining the content of dibasic diphosphates in calcinates in their preparation by thermal dehydration - Google Patents
A method for determining the content of dibasic diphosphates in calcinates in their preparation by thermal dehydration Download PDFInfo
- Publication number
- CS266780B1 CS266780B1 CS885000A CS500088A CS266780B1 CS 266780 B1 CS266780 B1 CS 266780B1 CS 885000 A CS885000 A CS 885000A CS 500088 A CS500088 A CS 500088A CS 266780 B1 CS266780 B1 CS 266780B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- diphosphate
- dissolution
- content
- calcinate
- reaction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Řešení je založeno na stanovení reakčních tepel při rozpouštění kalcinátu, který obsahuje dvě základní složky - difosforečnan a anhydrid hydrogenfosforečnanu - přičemž aniont první složky se při rozpouštění hydrolyticky štěpí. Z předem stanovených reakčních tepel odpovídajících rozpouštění za těchto podmínek čistého difosforečnanů a čistého anhydridu hydro^enfosforečnanu a ze stanoveného reakčniho tepla při rozpouštění kalcinátu, se výpočtem sta- ■ noví obsah difosforečnanů v kalcinátu.The solution is based on the determination of the reaction heats during the dissolution of calcinate, which contains two basic components - diphosphate and hydrogen phosphate anhydride - while the anion of the first component is hydrolytically cleaved during dissolution. From the predetermined reaction heats corresponding to the dissolution under these conditions of pure diphosphate and pure hydrogen phosphate anhydride and from the determined reaction heat during the dissolution of the calcinate, the content of diphosphates in the calcinate is determined by calculation.
Description
Vynález se týká způsobu stanovení difosforečnanú dvojmocných kovů v kalcinátech při jejich přípravě termickou dehydrací.The invention relates to a method for determining divalent metal diphosphates in calcinates during their preparation by thermal dehydration.
Difosforečnany se řadí mezi sloučeniny typu kondenzovaných fosforečnanů· Mají anionty v podobě dvou tetraedrú (kO^) spojených vazbou P-O-P, která má poměrně velkou vazebnou energii (v porovnání s energiemi ostatních vazeb v molekule difosforečnanu). Technologicky nejvjznamnějšiml postupy přípravy difosforečnanú jsou postupy založené na dehydrataci kalcinováním vhodné suroviny, kterou mohou být buď hydrogenfosforečnany či odpovídající směsi fosforečné sloučeniny s těkavým kationtem a sloučeniny příslušného kationtu dvojmocného kovu s těkavým aniontem. Stanovení obsahu difosforečnanú v kalcinátech zmíněných surovin nebylo doposud prakticky možné. Metody, e jejichž využitím k tomuto účelu byly doposud činěny pokusy, nepřinesly uspokojivé výsledky. Obecně nejrozšířenější metodou ke kvalitativnímu a někdy i kvantitativnímu hodnocení kondenzovaných fosforečnanů je chromatografie. Ta je však pro daný účel nevhodná, nebol nutně vyžaduje převedení vzorků do roztoku. Při rozpouštění však nelze kvantitativné zabránit hydrolitickému štěpení difosforečnanových aniontů a jejich rozpadu na anionty typu ortofosforeČnanů”. I kdyby se však podařilo zabránit při rozpouštění difosforečnanú jejich hydrolytickému štěpení (což není možné) je kvantitativní zhodnocení chromatograficky oddělených složek velice obtížné, zdlouhavé a nepřesné. Podobně je tomu v případě metod nukleární magnetické rezonace (NMR), které zatím ve většině případů vyžadují převedení vzorků do roztoku. Nedestruktivní analytické metody, jako je rentgenová difrační analýza, IČ-spektroskopie, Ramanova spektroskopie nebo luminiscenční spektroskopie, rovněž nel’ze k danému účelu využít. Rentgenová analýza je přístrojově, energeticky a obsluhově náročnou metodou, která je navíc při využití k danému účelu zatížena ve výsledku značnou chybou, vyplývající již z nutnosti provádět před stanovením řadu rozsáhlých kalibračních měření, se standardy navíc obtížně připravitelnými. Použití této metody k danému účelu navíc, kromě již uvedeného, značně komplikuje existence více strukturních modifikací jednotlivých difosforečnanú. IČ-spektroskopií a Remanovou spektroskopií je sice možné kvalitativně obecně rozlišit difosforečnany vedle jiných typů kondenzovaných fosforečnanů, ale jejich absorpční pásy nejsou tak charakteristické, aby jich bylo možné využít ke kvantitativnímu stanovení difosforečnanů. Bylo také navrhováno a ověřováno využití luminiscenčních metod ke stanovení obsahu difosforečnanú. Tato stanovení však opět vyžadují velká množství kalibračních měření, navíc s látkami, které by měly mít velmi přesně charakterizovanou čistotujto je však na základě toho, co bylo výše uvedeno prakticky nemožné. Navíc podle zkušeností autorů tohoto vynálezu se na luminiscenčních vlastnostech kondenzovaných fosforčnanů výrazně podílejí i jejich kationty, což by přesnost měření ještě více znehodnocovalo. ,Diphosphates are classified as condensed phosphate compounds. They have anions in the form of two tetrahedra (kO^) connected by a P-O-P bond, which has a relatively high bond energy (compared to the energies of other bonds in the diphosphate molecule). Technologically, the most important methods for preparing diphosphates are those based on dehydration by calcination of a suitable raw material, which can be either hydrogen phosphates or a corresponding mixture of a phosphorus compound with a volatile cation and a compound of the relevant divalent metal cation with a volatile anion. Determination of the diphosphate content in calcinates of the aforementioned raw materials has not been practically possible so far. The methods that have been used for this purpose have not yielded satisfactory results. In general, the most widely used method for the qualitative and sometimes quantitative evaluation of condensed phosphates is chromatography. However, this is unsuitable for the given purpose, as it necessarily requires transferring the samples into a solution. However, during dissolution, the hydrolytic cleavage of diphosphate anions and their disintegration into orthophosphate-type anions cannot be quantitatively prevented. Even if the hydrolytic cleavage of diphosphates during dissolution could be prevented (which is not possible), the quantitative evaluation of chromatographically separated components is very difficult, lengthy and inaccurate. The same is true for nuclear magnetic resonance (NMR) methods, which currently require the transfer of samples into solution in most cases. Non-destructive analytical methods, such as X-ray diffraction analysis, IR spectroscopy, Raman spectroscopy or luminescence spectroscopy, cannot be used for the given purpose either. X-ray analysis is a method that is demanding in terms of equipment, energy and operation, and is also burdened with a significant error when used for the given purpose, resulting from the necessity of performing a number of extensive calibration measurements before the determination, with standards that are also difficult to prepare. Using this method for the given purpose moreover, in addition to the above, the existence of multiple structural modifications of individual diphosphates greatly complicates the process. Although it is possible to qualitatively distinguish diphosphates from other types of condensed phosphates by IR spectroscopy and Reman spectroscopy, their absorption bands are not so characteristic that they can be used for the quantitative determination of diphosphates. The use of luminescence methods for determining the content of diphosphates has also been proposed and verified. However, these determinations again require a large number of calibration measurements, moreover with substances that should have a very precisely characterized purity, which is practically impossible based on what was stated above. Moreover, according to the experience of the authors of this invention, their cations also significantly contribute to the luminescent properties of condensed phosphates, which would further degrade the accuracy of the measurement. ,
Uvedené poznatky odstraňuje způsob stanovení obsahu difosforečnanú dvojmocných kovů v kalcinátech při jejich přípravě termickou dehydratací, podle vynálezu vyznačující se tím, že u vzorku kalcinátu s výhodou předem vytouženého vodou se stanoví reakční teplo odpovídající jeho rozpouštění proběhnuvšího tak, že došlo k hydrolytickému štěpení v kalcinátu obsažených difosforečnanových aniontů do podoby jednoduchých fosforečnanů, přičemž stanovené reakční teplo je součtem tepel odpovídajících jednotlivých složek obsažených v kalcinátu, tj. anhydridu hydrogenfosforečnanu a difosforečnanú, když teplo odpovídající rozpuštění difosforečnanúThe above knowledge is eliminated by a method for determining the content of divalent metal diphosphates in calcinates during their preparation by thermal dehydration, according to the invention, characterized in that for a sample of calcinate, preferably previously quenched with water, the reaction heat corresponding to its dissolution is determined, which occurred in such a way that the diphosphate anions contained in the calcinate were hydrolytically cleaved into simple phosphates, while the determined reaction heat is the sum of the heats corresponding to the individual components contained in the calcinate, i.e. hydrogen phosphate anhydride and diphosphate, when the heat corresponding to the dissolution of diphosphate
- 1 2óo7b^ stanovené předen je pravé o teplo související β jeho hydrolytickým Štěpením výrazně vyšší, než teplo odpovídající rozpuštění anhydridu hydrogenfosforečnanu stanovené rovněž předem; z hodnot těchto tří reakčních tepel lze vzhledem k tomu, že neexistují další složky v kalcinátu, vypočítat obsah difosforečnanu v kalcinátu.- 1 2óo7b^ determined previously is true of the heat associated with β its hydrolytic cleavage significantly higher than the heat corresponding to the dissolution of hydrogen phosphate anhydride also determined previously; from the values of these three reaction heats, since there are no other components in the calcinate, the content of diphosphate in the calcinate can be calculated.
Kalcináty při termické přípravě difosforečnanů lze vzhledem ke složkám, které obsahují, poměrně snadno rozpustit ve vodných roztocích minerálních kyselin. Přitom ty kalcináty, u kterých přichází v úvahu stanovení obsahu difosforečnanů, byly připraven,, za takových teplot, kdy monou obsahovat především meziprodukt typu hydrogenfosforečnanu v podobě anhydridu či konečný proaukt difosforečnan. Mohou sice,pokud bylo jako výchozí suroviny k přípravě difosforečnanu použito ne zcela stechiometrických množství fosforečné sloučeniny a sloučeniny dvojmocného kovu, případně ještě obsahovat vedlejší produkty typu jednoduchého fosforečnanu (ortofosforečnanu), dále vedlejší produkty typu dihydrogendifosorečnanu a vedlejší produkty typu cyklc-tetrafosforečnanu. Vliv prvních dvou vedlejších produktů se při stanovení odstraní výhodným vyloúžením kalcinátu předem vodou, kdy se na rozdíl od ostatních složek rozpustí. Třetí vedlejší produkty, pokud jsou v malých množstvích přítomny v kalcinátu, vzhledem ke své nerozpustnosti ani v silně kyšelem prostředí,reakční teplo při rozpouštění kalcinátu neovlivňují a tak mohou pouze vnést chybu při závěrečném výpočtu výsledku stanovení. Ten však lze při podezření na obsah cyklo-tetrafosforečnanů. v kalcinátu snadno odstranit stanovením obsahu cyklo-tetrafosforečnanů (čs. autorské osvědčení 232 090). K převedení kalcinátu do roztoku pro stanovení reakčního tepla odpovídajícícho jeho rozpuštění je třeba použít takového rozpouštědla,ve kterém jsou obě složky kalcinátu - difosforečnan a anhydrid hydrogenfosforečnanu rozpustné a přitom v případě difosforečnanu dojde při jeho rozpuštění k hydrlolytickému rozštěpení aniontu. Vhodné jsou např. zředěné minerální kyseliny, případně i zředěné roztoky alkalických hydroxidů. Vhodným zařízením ke stanovení reakčního tepla rozpouštění je izoperibolický reakční kalorimetr, nejlépe zdvojený, který pracuje na principu měření rozdílu teplot před rozpuštěním a po rozpuštění, s možností dávkování tuhé fáze; z rozdílu teplot se na základě kalibrace kalorimetru vypočte reakční teplo. Zvojený kalorimetr vhodně kompenzuje tepelné efekty mechanické povahy, ke kterým může při stanovení docházet (vliv míchání, sorbee kapalné fáze na povrchu tuhé fáze, vypařování kapalné fáze atd.). Za stejných podmínek (s použitím stejného zařízení, rozpouštědla a jeho koncentrace atd.) se předem stanoví reakční teplo rozpouštění čistého difosforečnanu příslušného dvojmocného kovu a čistého anhydridu hydrogenfosforečnanu téhož dvojmocného kovu.Calcinates in the thermal preparation of diphosphates can be relatively easily dissolved in aqueous solutions of mineral acids due to the components they contain. In addition, those calcinates for which the determination of the content of diphosphates is considered were prepared at such temperatures that they may contain primarily an intermediate product of the hydrogen phosphate type in the form of anhydride or the final product diphosphate. If non-stoichiometric amounts of phosphorus compounds and divalent metal compounds were used as starting materials for the preparation of diphosphate, they may also contain by-products of the simple phosphate (orthophosphate) type, as well as by-products of the dihydrogen diphosphate type and by-products of the cyclic tetraphosphate type. The influence of the first two by-products is removed during the determination by advantageously pre-leaching the calcinate with water, when, unlike the other components, they dissolve. Third by-products, if present in small quantities in the calcine, due to their insolubility even in a strongly acidic environment, do not affect the heat of reaction during the dissolution of the calcine and can therefore only introduce an error in the final calculation of the determination result. However, this can be easily eliminated if the content of cyclotetraphosphates in the calcine is suspected by determining the content of cyclotetraphosphates (Czech author's certificate 232 090). To convert the calcine into a solution for determining the heat of reaction corresponding to its dissolution, it is necessary to use a solvent in which both components of the calcine - diphosphate and hydrogen phosphate anhydride - are soluble, and in the case of diphosphate, the anion is hydrolytically split during its dissolution. For example, diluted mineral acids or, possibly, diluted solutions of alkali hydroxides are suitable. A suitable device for determining the heat of reaction of dissolution is an isoperibolic reaction calorimeter, preferably a double one, which works on the principle of measuring the temperature difference before dissolution and after dissolution, with the possibility of dosing the solid phase; the heat of reaction is calculated from the temperature difference based on the calorimeter calibration. The combined calorimeter suitably compensates for the thermal effects of a mechanical nature that may occur during the determination (the influence of stirring, sorption of the liquid phase on the surface of the solid phase, evaporation of the liquid phase, etc.). Under the same conditions (using the same device, solvent and its concentration, etc.), the heat of reaction of dissolution of the pure diphosphate of the respective divalent metal and the pure hydrogen phosphate anhydride of the same divalent metal are determined in advance.
Pro výpočet obsahu difosforečnanu dvojmocného kovu v kalcinátu (x) lze použít jednoduchého vztahu: (y3 X ~ ^2^2 ‘ Q3) + ^1^3 Ql} To calculate the content of divalent metal diphosphate in calcinate (x), a simple relationship can be used: (y 3 X ~ ^2^2 ' Q 3 ) + ^1^3 Q l }
2Ml (Q3 - QJ χ r ___. 100 (!4) ' M2(Q2 - Q3) + 2ML(Q3 - Ql)2M l (Q 3 - QJ χ r ___. 100 (!4) ' M 2 (Q 2 - Q 3 ) + 2M L (Q 3 - Q l )
- 2 266780- 2 266780
- reakční teplo rozpouštění kalcinátu (J/g)- reaction heat of dissolution of calcinate (J/g)
- reakční teplo rozpouštění difosforečnanu (J/g)- heat of reaction of dissolution of diphosphate (J/g)
- reakční teplo rozpouštění anhydridu (J/g)- heat of reaction of anhydride dissolution (J/g)
- molekulová hmotnost hydrogenfosforečnanu (anhydridu)- molecular weight of hydrogen phosphate (anhydride)
- molekulová hmotnost difosforečnanu $3 Q2 ^1 M1 M2- molecular weight of diphosphate $3 Q 2 ^1 M 1 M 2
Výhody způsobu podle vynálezu:Advantages of the method according to the invention:
- způsob podle vynálezu představuje řešení stanovení obsahu difosforečnanu, pro které doposud metoda neexistovala,- the method according to the invention represents a solution for determining the content of diphosphate, for which no method existed until now,
- způsob stanovení je rychlý a z hlediska energie, materiálu a obsluhy je nenáročný, - vhodný přístroj použitelný ke stanovení (izoperibolický zdvojený reakční kalorimetr) je možné sestavit z běžně dostupných materiálů a součástek.- the method of determination is fast and undemanding in terms of energy, material and operation, - a suitable device usable for the determination (isoperibolic double reaction calorimeter) can be assembled from commonly available materials and components.
Příklad 1Example 1
V kalcinátu připraveném z výchozího hydrogenfosforečnanu kobalnatého při teplotě 200 °C byl způsobem podle vynálezu stanoven obsah difosforečnanu dikobalnatého. Měření reakčních tepel rozpouštění bylo provedeno pomocí izoperibolického reakčního kalorimetru. Jako rozpouštědla bylo použito roztoku 2M HC1. Po sedmi minutách bylo dosaženo úplného rozpuštění kalcinátu. Přitom stanovené reakční teplo činí 244,2 J/g, Předem stanovené reakční teplo čistého Οθ2Ρ2°^ činilo 282,1 J/g (Qg) a čistého CoHPO^ 114,7 J/g (Q^). Vypočtený obsah difosforečnanu dikobaltnatého byl 78,4 %.In the calcinate prepared from the starting cobalt hydrogen phosphate at a temperature of 200 °C, the content of dicobalt diphosphate was determined by the method according to the invention. The measurement of the reaction heats of dissolution was carried out using an isoperibolic reaction calorimeter. A 2M HCl solution was used as a solvent. After seven minutes, complete dissolution of the calcinate was achieved. The determined reaction heat was 244.2 J/g. The previously determined reaction heat of pure Οθ2Ρ 2 °^ was 282.1 J/g (Qg) and of pure C o HPO^ 114.7 J/g (Q^). The calculated content of dicobalt diphosphate was 78.4%.
Příklad 2Example 2
V kalcinátu připraveném z výchozího hydrogenfosforečnanu manganatého při teplotě 200 °C byl způsobem podle vynálezu stanoven obsah difosforečnanu dimanganatého. Rozpouštění kalcinátu bylo provedeno v roztoku IM HC1 v izoperibolickém zdvojeném reakčním kalorimetru. Po šesti minutách bylo dosaženo úplného rozpuštění kalcinátu a stanovené reakční teplo Qj je 320,0 J/g. Předem stanovená reakční tepla čistých Μη^Ογ (Q2) a MnHPO^ (Qp za těchto podmínek činila 355,5 J/g (Q2) a 126,7 J/g (Op. Obsah difosforečnanu dimanganatého v kalcinátu činil 85,3 %·In the calcinate prepared from the starting manganese hydrogen phosphate at a temperature of 200 °C, the content of dimanganese diphosphate was determined by the method according to the invention. The dissolution of the calcinate was carried out in a solution of 1 M HCl in an isoperibolic double reaction calorimeter. After six minutes, complete dissolution of the calcinate was achieved and the determined heat of reaction Qj is 320.0 J/g. The previously determined heats of reaction of pure Μην^Ογ (Q 2 ) and MnHPO^ (Qp under these conditions were 355.5 J/g (Q 2 ) and 126.7 J/g (Op. The content of dimanganese diphosphate in the calcinate was 85.3%·
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS885000A CS266780B1 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | A method for determining the content of dibasic diphosphates in calcinates in their preparation by thermal dehydration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS885000A CS266780B1 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | A method for determining the content of dibasic diphosphates in calcinates in their preparation by thermal dehydration |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS500088A1 CS500088A1 (en) | 1989-04-14 |
CS266780B1 true CS266780B1 (en) | 1990-01-12 |
Family
ID=5394009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS885000A CS266780B1 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | A method for determining the content of dibasic diphosphates in calcinates in their preparation by thermal dehydration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS266780B1 (en) |
-
1988
- 1988-07-12 CS CS885000A patent/CS266780B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS500088A1 (en) | 1989-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Slepecky et al. | A rapid spectrophotometric assay of alpha, beta-unsaturated acids and beta-hydroxy acids | |
Vennemann et al. | Oxygen isotope analysis of phosphates: a comparison of techniques for analysis of Ag3PO4 | |
Crowther et al. | The hydrolysis of the condensed phosphates: I. Sodium pyrophosphate and sodium triphosphate | |
Kuby et al. | Studies on adenosine triphosphate transphosphorylases. IV. Enzyme-substrate interactions | |
Wilson | The accurate determination of “phosphoric anhydride” by means of quinoline phosphomolybdate | |
Woledge et al. | Molar enthalpy change for hydrolysis of phosphorylcreatine under conditions in muscle cells | |
Houminer et al. | Pyrolytic Reactions of Carbohydrates. Part II. Thermal Decomposition of D‐Glucose | |
Maxwell III et al. | Rapid method for determination of radiostrontium in emergency milk samples | |
CS266780B1 (en) | A method for determining the content of dibasic diphosphates in calcinates in their preparation by thermal dehydration | |
Damle et al. | Studies on the role of metaphosphate in molds. I. Quantitative studies on the metachromatic effect of metaphosphate | |
US3846074A (en) | Determination of p2o5 | |
Augood et al. | 389. Homolytic aromatic substituion. Part II. Competitive experiments on the phenylation of benzene, nitrobenzene, chlorobenzene, and pyridine. Partial rate factors for nitrobenzene | |
CN108333158A (en) | Codope fluorescent carbon quantum dot and synthetic method and the method for detecting ferro concentration in serum | |
RU2686913C1 (en) | Method for preparing silicate and carbonate samples of rocks and kimberlite indicator minerals for spectrometric analysis | |
Rajbhandari et al. | Doping of low-Tg phosphate glass with Al2O3, B2O3 and SiO2: Part II-insertion mechanism of Al2O3 and B2O3 in phosphate network characterized by 1D/2D solid-state NMR | |
Swartz et al. | Interactions of metal ions with lactose | |
Kuleff et al. | Analysis of ancient and medieval glasses by INAA | |
Deverell et al. | Determination of water-heavy water mixtures by fluorine-19 nuclear magnetic resonance | |
CS269650B1 (en) | Method for determining the average degree of condensation of linear condensed phosphates | |
Vanderborgh et al. | Cryoscopic study of the association of phenolic compounds in benzene | |
Keen | Determination of oxetanes | |
Sahlstedt et al. | Sequential extraction of the phosphate and collagen fractions of small bone samples for analysis of multiple isotope systems (δ18OPO4, δ13C, δ15N) | |
Kawabe et al. | Phosphorus nuclear magnetic resonance in polyphosphates and determination of their hydrolysis rate constants | |
Wilson et al. | Estimation of adenine nucleotides in brain by enzymic and ion-exchange chromatographic methods | |
Guan et al. | A new phosphate purification method for igneous weathering profiles |