CS268572B1 - Sposob analýzy kationlokýoh zložlek v nateriálooh a přípravy enskýoh urychlovač ov - Google Patents

Abstract

RieXenie aa týká upoeobu analýzy kAtioniokýoh zložlek v materiálooh z prlpravy gumárenských urýchiovačov na báze 2 -merkaptobenzotiazolu, Analyzovaná kationioké zloŽky aa separujú v izotaohoforotiokeJ koloně pri Intenzite elektriokáho parádu od 7 do 400 ΛίΑ. Vodiaoi elektrolyt obsahuje 0,001 až Ο,ΟΙί^βοΙ . 1 katiánu a eiinimá lne rovnakou pohyblivoslou ako majú analyzované zložky a protiány a tlnivou aoidoházlokou vlastnoetou v oblasti pH 2,0 až 10,5. Dkonóujúoi elektrolyt obsahuje kation s maximálně rovnakou pohyblivoslou oko majú analyzovaná zloŽky, připadne je neutralizovaný protiánrai vodiaoeho elektrolytu na pH přibližné rovná pH vodiaoeho elektrolytu. Po detekoii analyzovaných zložlek v ich zonaoh sa x nameranáho signálu detektore alobo z dlžok z<£n anniyzovanýoh zložlek uskutočnl identifikÁoia alebo stanoveni© obsahu zloŽiek v analyzovanej vzorke.

Description

CS 268 572 1)1 1

Vynález λλ týká eposobu oivalýzy kationiokýoh zložiek v materiálooh z přípravy gu-márenskýoh urýohíovačov na bázo 2-merknptobenzotionalu (napr, N-raorfolinyl-2~benzotia~zolsulf ónamld, N-oyklohexyl-2-benzotiozolsulf ánomid, 2-merkaptobenzotiazol) , oko eú aor-folín, oyklohexyloraín, motylraorfo lín, anilín, dletanolamín, sodík, vápník ap, izotaoho-forázou.

Gumárenská chemikálie na báze 2-metkaptobenzotiazolu máju naJstorSie uplatněni*v gumárenskora priemysle pri «pracovaní gumárenských zmesí prírodnýoh alebo syntotiokýohkaučukov, pouŽivanýoh na výrobu pneumatik, gumovéJ vlny, traneportnýoh pásov, klínovýchremenov, káblov, latoxovýoh zmesí, gumovýoh Jradío, 2-Merkaptobenzotiazol sa používá ajvo f armaoeutickora priemysle pri výrobě liečivýoh mastí a má. tieŽ uplatnonie oko ohemiokýanalytický reogent.

Gumárenská chemikálie — N-morfolinyl—2-benzotiazolylsulfánamld a N-oyklohexyl—2—ben-zotiaaolylsulfónamid sa nAjčasteJíie pripravujú oxidačno-kondenzačnou roakoiou 2-merkapto-benzotiazolu e morfolínom reep, oyklohexylomínon za použitia oxidačnýoh roagentov oko súperoxid vcxlíka, oblámán sodný alebo kyslík. Základnými surovinami na výrobu 2 — morkapto-benzotiazolu aú anilín, sírouhlík a eimik sodný, Dietanolamín, motylmorfolln reep, váp-ník sú přimčenými zložkami v teohniokom merfolíne reep, ohláraane sodnom.

Na stanovenie morfolínu, oyklohexylamínu, anilínu sa najviao využíváJá aoidobáziokátitraČná raetády /Siggia, S,: Quantitative Organio Analyels, 3 ®d* New, York and London,John VILEY and Sons, 19'">3| Safařik, L, - Stránský, Z,: Odmáraá analýza v organiokých roz-pouátádlooh, Praha, SNTL 1982/ a možno tiež použil plynová ohroma tografiu /Takasohi fla-nniro, J, Chromatof?, , 190 (ΐ9βθ)·203·/ λ spektrofotometrioká postupy /Khalaf, Π, Rimpler,M,j Z, Anal, Chem,, 302 (1980) 203/, Acidobázioká stanoveni© Je nežpeoifioká za přítom-nosti látok aminovéJ povahy, ktorá sa v teohniokýoh produktooh možu vyskytoval oko prí-mesy. Na stanovenie vápnika možno použil plamenová fotometriu, komplexome trioká titráoie,gravirae trioká raetády alebo fotometrická raetády. Τογο2 sa ziatilo, že analýzu kAtioniokýoh zložiek v materiálooh z přípravy gunxáren-akýoh urýohíovačov na báze 2-merkaptobenzotiazolu /vo vstupnýoh eurovináoh, medziproduk-tooh aj konečných produktooh/ napr, morfolínu, cyklohoxylaminu, metylmorfolinu, dietano-lamínu, anilínu, sodíka vápnikA ap, po detekcii v ich zánaoh vodivoatnýra, spektrofoto-metriokým, grndiont-potonoiálovýra, termiokým, vysokofrokvenČne-vodivostným, pH aleboriadiačným dotoktorom, možno uskutočnil epoeobom pódia vynálezu, ktorý Je založenýna novota a odliánom prinoípe oproti epoeobom doteraz používaným.

Podstata vynálezu spočívá v tom, Že separáoia onalyzovanýoh kationiokýoh zložieksa uskutoční v izotaohoforetiokeJ kolene pri intenzito olektriokÓho prádu od 7do í)00 ,uA, e vodiaoim olektrolytora obeahujáoira katión o konoentráoii 0,001 až0,012 mol - dra J e minimálně rovnakou pohyblivoslou oko máju analyzovaná kationlokázložky a protián s tlmivou aoidobáziokou vlaatnoslou v oblasti pH 2,1 až 10,5 napr,roztok kyseliny ohlorovodíkoveJ, sulforailoveJ, ftalovoj, roztok hydroxidu draselnáho,sodnáho, bámntóho v zraesi s kyselinou fumárovou, ootovou, ftalovou, morfolíno tánsulfá-novou, N-2—hydroxyotylpiporazin-N-2-e tánsulfónovou, arglninom, valínora.

Separáoia analyzovaných zložiek sa uekutočnuje úalej s ukonČujáoim elektrolytoraobsahujáoim katlán s maximálně rovnakou pohyhliboelou oko májá analyzovaná kationlokázložky, ixapr, roztok kyseliny ootovej, roztok trishydroxyraetylaminoetánu, tetrabutyla-niánlumhydroxidu, beta-olonínu, U—ominomasloveJ kyseliny, glyoylglyoinu, ktorý možebyl neutralizovaný protiánmi vodiaoeho elektrolytu na pH přibližné rovná pil vodiaoohoelektrolytu a po dotekoii onalyzovanýoh zložiek v ioh zánaoh z naraeranáho signálu de-tektorom alebo dlžok zÓn zložiek sa uskutoční ioh Identifikáoia alebo stanovenie obsahuzložiek v analyzovánoJ zložke.

Za určitýoh podmienok analýzy, ktoré eú vyjádřená tzv. oporaáným eyetámom analýzy(zložonlo a konoontráoia vodiaoeho elektrolytu, Intenzita eloktrlókáhO prúdu, geometrioká 2 CS 268 572 B1 rozměry potržitej izotaohoforótiokeJ koleny at(l,), Je voíkoal namoraného signálu detekto-rorn v odpovednjúoe J zón· o epar ován ej látky konŠtantná a pra uróitú látku oharakteri etická.Té i «» ffltul οΛϊιολΪ sa vyintívn lilnvno prl kvn 1 1 In t {vne J nnulýzu léfcok, kd· postačuj· výšku vlny na ixotaohoforeograrae, regietrovanú wpieoveÓoB, a porovnal Ju s výškou vlnypředpokládánoJ štnndnrdnej Látky,

Miorou kvantity pri izotaohoforetiokeJ analýzo Je zaaa, dižka zány analyzovanéJ lát-ky. Kvantitativná analýzu možno na J Jednoduohjšie uekutočnil metádou kalibraČneJ křivky,

OparaČný systém analýzyt ktorý Jo možná s výhodou použil pri analýzo předmětnýchkationiokých zložiok pódia vynálezu, jo uvedený v tabuike 1,

Analýza předmětných katloniokýoh zložiek sposobom pódia vynálezu má oelý řad výhod.Umožňuje unkutočnil tak kvantitatímu oko aj kvalitatívnu analýzu předmětných kationio-kých zložiek v ioh zmosi z jedného analyzovaného roztoku (roztok analyzovanýoh zložiekvo vodě, roztok po extrakoii zložiek a organiokóho rozpúšladla do vody) bez ohomiokejderivntizáoie analyzovanýoh zložiek, 0 vyhodnotením izotaohof oreogrunu okamžité po izo-taohof oroticke J eeparáoii, Ďalšimi výhodami sú selektivita, rýohlool a Jodnoduohosl,

Niektoró zložky vo vzorkáoh materiálov gumárenskýoh. urýohiovaéov, v eurovináoh av jnedziproduktooh nk ioh výrobu súneionogénne látky a nemožu tak rušil analýzu predmet--nýoh ionogónnyoh zložiek na rozdiel napr, od plynovéJ alebo kvapalinovej ohromatogr ofie,pomooou ktorýoh možno analyzoval zložky bez ohiadu na ionogénnosl a známi enkn nábojazložiok a priéom pri viao poóetnom výskyte zložiek v analyzovaných vzorkáoh može dojelk nožiadúoim prekrývaniam konoentračnýoh elučnýoh pásob zložiek pri ioh eeparáoii,

Sposobom pódia vynálezu Je možné uskutoČnll analýzu predmetnýoh katloniokýoh zlo-žiek po ioh odděleni od nežiadúoioh nepolárayoh příměsí v analyzovanýoh vzorkáoh, ktoréby znoČislovali izotaohoforetiokó kolony, Jednoduohou extrakoiou analyzovaných zložiekz orgoniokóho rozpúšladla do okyelenóho alebo alkaliokébo vodného roztoku, čím sa záro-veň zvyšuje selektivita analýzy,

Sposob pódia vynálezu je možné uekutoČnil aj analýzu neionogénnyoh zložiok oko aúN-oyklohoxyl-2-benzotiazolyleulfénamid, N-morfolinyl-2 -benzotiazolylsulfénadmi, ktoróea redukujú napr, 2-morkaptobenzotiazolom, sirovodikom, Jodidom za uvoinenia ionogén-nyoh zložiok oyklohexylaminu, morfolinu,

Izotaohoforetioká analýza predmetnýoh zložiek sa dá uskutočnil poČas 10 až 20 minutza použitia kapilárněj kolány (dižka 15 om> vnutoraý priemer 0,8 alebo 0,3 mm), vhodnouvolbou intenzity elektrického prudu čas analýzy možno ešte akrátil, Koncentračný rozsahdostatočne prosného atanovonla předmětných zložiek Je od 0,0001 do 100 $ hmotnostných,Medza dokážu Jo velmi nizka, Na úplná kvantitatívnu alobo kvalitativnu analýzu zložiek etáží injoktoval do izotaohof oretioke j kolány látkové množstvo od 10~θ do 10~11 málu3 analyzovanéj zložky v 1 tma roztoku,

Uvodenó výhody oko aj akutočnosí, že sposob analýzy podlá vynálezu umožňuje súčas-né, rý'olile, prosné a teohníčky nenáročné kvantitativné i kvalitativně stonovenie vŠetkýohkatloniokýoh zložiok přítomných vo vzorko, poskytuje široké možnosti Joho uplntnenia naj-ma pri komplexnej modzioperačneJ kontrole toohnologiokého prooesu výroby urýohíovačovna bézo 2-morkaptobenzofciazolu,

Naslodujúoe příklady ilustrujú, ale neobmedzujú prodmet vynálezu. CS 268 572 B1 3 Přiklad 1

Stanovenie morfoilnu a oyklohejcylamínu v mateónoa roztoku z výroby N-morfolinyl-2--1»«11 z. o ( 1 rrr.o 1 nu l Γ Attnm I thi n N~ny V I <>h*» ty 1 ~b«»nxn < 1 rxo 1 y 1 nulf énnid t1u.

Do odmornoj banky oon 2$0 omJ ea navážilo ani 0,5 S vzorky n objem roztoku an upravil vodou po značku, Z tohoto roztoku na injektovalo do IzotaohoforotickeJ kolóny5 rotn^ a uskutočnila. sa izotaohofořetioká eeparáoia. Na izotoohoforeograme ea odčítaladiika zón jednotlivýoh zloiiek reap, vypočítala konoentráoia zložiek v analýzovánomroztoku a vypočítal ea obsah vo vzorke.

Kalibrační křivky ea zostrojili oko závislost nameranej dilky zóny určitej xložky11a izotaohoforeograeo od jej láfckovóho množstva použitího na analýzu, do Izotoohofo- rotiokej kolony ea injektovalo 1, 2f 3, U, 5, aun^ Standardního roztoku zložiek o končen - 3 trócii 0,01 tnol , dm ,

Kalibrační závislosti v tvare lineámyoh rovnic ea získali regresnou analýzou,

Izotaohoforetioké analýzy sa uskutoČnill za podmienok operačního «yetimu Č, 1,2,3» » 5t 6» 7» δ, 9, 10, 11, 12 a 13 uvedených v tabulko 1, Příklad 2

Stanovenie morfolinu, metylaorfolinu, etanolamínu, dietanolamínu, sodíka a vípnika γ destilačnýoh zvySkooh z výroby N-raorfolinyl-2-benzotiazoleulfónamidu 3 3

Do odmoraoj banky na 100 cm sa navážilo aai 1 g vzorky, přidalo aa 25 omJ ohlorna· nu a po rozpuatoni vzorky aa upravil objem roztoku po značku ohloroformora, Z tohoto roz· 3 3 3—3 toku aa odmoralo 25 om do odmamoj banky na 25Ο om , přidalo aa 5 °™ 0,5 mol · dmroztoku KOII a objem roztoku «» upravil vodou po značku. Obsah banky ad třepal aai 5 mi-nut a po rozděleni vratiev sa do izotaohoforetiokeJ kolány injektovalo 5 o·»'’ 55 vodnejvrstvy, Yyhodnotenie analýzy aa uskutočnila rovnako oko v přiklade 1.

Izotaclioforetioká analýza aa uskutočnila za podmienok operačnóho ayatámu δ. 5, 7,a 8 uvodoných v tabulko 1 , Příklad 3

Stanovenie anilinu v teohniokom 2-merkaptobenzotiazole

Do odmomej banky na 100 onP aa navážilo asi 1 g vzorky, přidalo aa 25 onP etanolu,5 01P O, 1 mol , dm""·} roztoku HC1 a objem roztoku aa upravil vodou po značku. Po premie-žoni sa obsah banky přefiltroval oez filtračný papier /červená páaka/ a z filtrátu aado izotachoforetiokej kolíny injektovalo 25 roztoku,

Vyhodnotenie izotaohoforotiokoJ analýzy sa uskutečnilo rovnako ako v přiklade 1,

Izotaohoforotioká analýza aa uskutočnila za podmienok operačního systómu Č, 8 uve-dených v tabulke 1, Přiklad á

Stanovenie metylmorfolinu a die tanoleuninu v teohniokom raorfolíno. Příprava roztoku vzorky k analýzo r»ip. vyhodnotenie izotaohoforetiokeJ analýzysa uakutočnilo rovnako ako v přiklade 1.

Izotaohoforetioká analýza aa uskutočnila za podmienok operačnóho ayatómu δ, 7a 8 uvodonýoh v tabulko 1,

Claims (1)

1. ti CS 268 572 B1 Tabulka 1, Niektoré oj>eraéné e^etém^r pre anal£«u_kationiokýeh zložiek podlá vynálezu E Paramoter číslo ayatétnu 1 2 3 ít 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 Vod, ion H + U + H + K + K* Na+ K* Na+ K+ K+ K+ K+ Bo* 0/mol,1 1/ 0,01 0,01 0,005 0,001 0,01 0,01 0,012 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Protión/—/ Cl" KSAN KF KFUH KO KO KF KO MES MOPS HEPES ARG VAL· pH 2,0 2,4 2,7 Ί.3 5,0 5,2 5,3 5,2 6,0 7, 1 8, 0 9,0 10,5 Ukonéu-Júci ión TRIS TRA BALA KAM TOIS GLGL TBA u3o + BAIA TBA TOIS TOIS TOIS UE o/mol,1 / 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,005 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Protión/-/ KO KM KF KFUM KO KO KF KO Cl" ou" OH“ Cl" Cl" píl 5,0 5,0 '»,5 '»,5 5,0 í|,0 5,0 a 5,0 X X 0,5 8,5 I,//«A/ 250 250 4 00 60 300 150 250 250 200 200 150 150 150 I2//U'V' 50 50 60 7 áo 10 50 áo ^5 >t5 50 30 30 E c elektrolyt, VE o vodlaoi elektrolyt, UE c ukončujúoi elektrolyt, Protión/-/ 2 disooiovanáfonnn zložky zo záporným nábojom, KSAN s kys, a ul-f anilinová, KF s kys, ftálová, KFUM e kys, fu-márová, KO 2 kye* octová, MES = kys, N-morfolinetánaulf ónová, MOPS a kye, 3-/N-morfolino/propán-auliónová, HEPES « N-2-hydroxye tylpiperazín-N-2-etánaulf ónová, TRIS 2 triahydroxyme ty lamin o metán,TBA 2 tetrabutylxunónlum, DALA 2 beta-alanln, KAM c kye, U — aminomaelová, GLGL 2 glyoylglyoín, ARG = argin.in, VAL 2 valin, /, = intenzita elektrického prúdu v izotaohoforotiokoJ kolóne o vnútoraom priomere 0,8 rosp, 0,3 mm, x a pH roztoku aa nekontroluje. PREDMET VYNÁLEZU Spoeob analýzy kationiokých zložiek v materiálooh z přípravy gumár enakýoh urýohlo-vníov na bázo 2-raerkaptobonzotiazolu napr, morfolínu, oyklohoxylnmínu, tne ty Imorf olinu, eta-nolnminu, dio tánolaminu, anilinu, vápnika, aodika, detekoiou analyzovaných zložiek v iohzónaoh vodivoa tným, apektrof o tomo triokýtn, gradient-potonoiálovým, termickým, vyeokofrek-venčno-vodivoatným, pU alebo radiačným detektorom, vyznnSuJúoi aa tým, že seporáoia ana-lyzovaných kationiokých zložiek aa uakutočni v izotaohoforetiokej kolóne při intenzitěelektrického prúdu od 7 do hOO yUA, a vodiacim oloktrolytom obaahujúcim katióu o konoen-tráoii 0,001 až 0,012 mol , 1~1 a minimálně rovnakou pohyblivoalou oko mnjú analyzovanékati oni oké zložky a protiony a tlmivou oxidobáziokou vlaatnoaíou v oblasti pII2,1 aŽ10,5 napr, roztok kyaeliny ohlorovodíkovoJ, aulTonilove J, ftnlovej, roztok hydroxidudraselného, sodného, bárnatého v zmesi a kyselinou fumárovou, ootovou, fialovou, otorfo-line tánsulfénovou, morfolinpropánsulfónovou, N-2 “hydroxyetylpiperazín—N-2-e tánsulf óno-vou, argiuinom, valinom a a ukončujúoim oloktrolytom obaahujúoim kntión e maximálno rov-nakou poliyblivosíou oko maJú analyzované kationioké zložky, napr, roztok kyseliny ooto-vej, roztok trishydroxymetylaminoetánu, tetrabutylamóniumhydroxidu, beto— alaninu, 4—ami-notnaalovoj kyseliny, glyoylglyoínu, ktorý Je popřípadě neutralizovaný protiónmi vodia-oeho elektrolytu na pH rovné píl vodiaoeho elektrolytu a po detekoii analyzovaných zlo-Žiok v ioh zónaoh z nameranóho signálu detektora alebo dlžok zón zložlek aa uskutoČniioh idontifikáoia alebo atanovenio obaahu zložiek v analyzovanéJ zložke.