DE637473C

DE637473C - Device for the quantitative determination of volatile substances

Info

Publication number: DE637473C
Application number: DEH141241D
Authority: DE
Original assignee: KARL HINSBERG DR
Current assignee: KARL HINSBERG DR
Priority date: 1934-09-18
Filing date: 1934-09-18
Publication date: 1936-10-29

Description

Es ist bekannt, daß man flüchtige von nichtflüchtigen Substanzen durch Destilla-■ tion voneinander trennen kann, wozu in vielen Fällen die Destillation mit Wasser dämpfen zweckdienlich ist. Für derartige Destillationen ist meist eine komplizierte und umfangreiche Apparatur erforderlich, die zudem noch eine dauernde und genaue Wartung während der Destillation erfordert. So ist z. B. zur Bestimmung der Milchsäure der in Abb. 1 dargestellte Apparat vorgeschlagen worden. Das Reaktionsgefäß α enthält die Lösung, in welcher die Milchsäure zu bestimmen ist. Im Gefäß b befindet sich verdünnte KMnO₄-Lösung, c ist ein Rückflußkühler und d eine Vorlage, welche eine bestimmte Menge Na,H S O₃-Lösung enthält. Zur Bestimmung wird der Kolben« mit der Milchsäure erwärmt, aus b tropfenweise KMnO₄-Lösung zugesetzt und dabei an der durch den Pfeil bezeichneten Stelle Luft durch die Apparatur geblasen. Dabei wird die Milchsäure in α zu H₃C-CHO oxydiert und destilliert nach d, wo der Acetaldehyd in der NaHSO₃-Lösung aufgefangen wird. Der Rückflußkühler soll das Übergehen von Wasserdämpfen, die die Vorlage^ verdünnen würden, verhindern. Die in der Vorlage abgefangene Menge H₃-CHO wird in bekannter Weise mit Jod, Natriumbicarbonat und Stärke titriert. Auch zur Bestimmung anderer flüchtiger Stoffe, wie CO₂, NH₃, Cl₂ und Säuren, sind ähnliche Spezialapparate bekannt. Es ist auch bekannt, daß man derartige Destillationen durch ein Vakuum unterstützen kann, wodurch aber die bisher bekannte Metho'dik noch komplizierter wird.It is known that volatile from non-volatile substances can be separated from one another by distillation, for which purpose the distillation with steaming water is expedient in many cases. Complicated and extensive apparatus is usually required for such distillations, which also requires constant and precise maintenance during the distillation. So is z. B. for the determination of lactic acid the apparatus shown in Fig. 1 has been proposed. The reaction vessel α contains the solution in which the lactic acid is to be determined. In vessel b there is dilute KMnO ₄ solution, c is a reflux condenser and d is a template which contains a certain amount of Na, HSO ₃ solution. For the determination, the flask is warmed up with the lactic acid, KMnO ₄ solution is added dropwise from b and air is blown through the apparatus at the point indicated by the arrow. The lactic acid is oxidized in α to H ₃ C-CHO and distilled to d, where the acetaldehyde is _{collected in the NaHSO 3} solution. The reflux condenser should prevent the transfer of water vapors that would dilute the template. The amount of H ₃ -CHO captured in the receiver is titrated in a known manner with iodine, sodium bicarbonate and starch. Similar special devices are also known for the determination of other volatile substances such as CO ₂ , NH ₃ , Cl _{2 and acids.} It is also known that such distillations can be supported by a vacuum, which makes the previously known method even more complicated.

Die Erfindung betrifft eine einfache Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung flüchtiger Substanzen in einem abgeschlossenen Vakuum. Bei derselben gabelt sich erfindungsgemäß ein mit Halsansatz versehenes evakuier bar es Reaktionsgefäß nach unten in einen Doppelkolben, während oberhalb der Gabelung annähernd senkrecht zur Hauptachse ein gebogenes Verbindungsrohr angesetzt ist, welches zu einer Vorlage mit Tubus führt.The invention relates to a simple device for the quantitative determination of volatile Substances in a closed vacuum. The same bifurcates according to the invention an evacuated with a neck extension bar it reaction vessel down into a double flask, while above the A curved connecting pipe is attached to the fork almost perpendicular to the main axis is, which leads to a template with a tube.

Der Apparat ist in der Zeichnung dargestellt und besteht aus einem Kolben α mit eingeschliffenem Stopfen, der durch ein gebogenes Verbindungsrohr c mit dem TeU b des Apparates verbunden ist. Dieser Teil b besteht aus mindestens zwei Kolben und ist mit einem Sehlifistopfen versehen, dessen unteres Ende schräg abgeschnitten ist; durch den Stopfen führt ein Rohr d, welches in einen Haine mündet, durch welchen die ganze Apparatur evakuiert werden kann. Die Kolben des Teiles b sind so angeordnet, daß ihr Inhalt sich durch Schütteln mischen und in Reaktion treten kann. Dabei ist es wichtig, daß der Teil& derart an das Verhindungsrohr c angesetzt ist, daß Spritzer nicht in den Teil Λ oder in das zu diesem absteigende Rohr gelangen können. Deshalb wird derThe apparatus is shown in the drawing and consists of a piston α with a ground-in stopper, which is connected to TeU b of the apparatus by a bent connecting tube c. This part b consists of at least two pistons and is provided with a Sehlifistopfen, the lower end is cut off at an angle; A pipe d leads through the stopper and opens into a grove through which the entire apparatus can be evacuated. The flasks of part b are arranged so that their contents can mix and react by shaking. It is important that part & is attached to the prevention pipe c in such a way that splashes cannot get into part Λ or into the pipe descending to it. That's why the

Teil& so angesetzt, daß seine Achse fast senkrecht zur Achse des entsprechenden Teiles des Verbindungsrohres steht. Weiter ist, der schräge Teil des Schliffstopfens fast bis'·. zum unteren Rande des. Verbmdungsroh£es\,"i verlängert, damit auch durch ihn Spritfef^:-;^; abgehalten werden und nur Gase und Dämpfe zum Teilß gelangen können, nichts aber von den im Teilö befindlichen festen oder flüssigen Stoffen. Die Destillation wird dadurch erreicht, daß man 'ein Temperaturgefälle vom Teilfr zum Teil a schafft, dessen Größe von der jeweiligen Bestimmung abhängt, wobei die Destillation durch das im Apparat befindliehe Vakuum bedeutend erleichtert wird.Part & set so that its axis is almost perpendicular to the axis of the corresponding part of the connecting pipe. Further is, the inclined part of the ground joint stopper almost to '·. . the lower edge of the Verbmdungsroh it £ \, "i extended, so that through him ^Spritfef: ^-;; be held and can only reach gases and vapors to Teilß, nothing but the present in the Teilö solids or liquids Distillation is. is achieved by creating a temperature gradient from part fr to part a, the magnitude of which depends on the particular determination, the distillation being considerably facilitated by the vacuum in the apparatus.

Die zu bestimmenden flüchtigen Stoffe werden in nichtflüchtiger Form und abgemessener Menge in den einen Kolben von b gebracht, während in den anderen Kolben von b ein Reagens gefüllt wird, welches die flüchtige Verbindung nach dem Mischen in Freiheit setzt; im Teil .α befindet sich das Absorptionsmittel in abgemessener Menge. Wird der Apparat evakuiert, während der Inhalt der beiden Kolben von b getrennt ist, so kann kein Verlust eintreten, da die flüchtige Substanz noch gebunden ist. Wird der Hahn zum Vakuum geschlossen und dann der Inhalt der Kolben gemischt, so wird die flüchtige Substanz in Freiheit gesetzt und destilliert aus dem warmen Teil b · zum kälteren - Teil.«, in welchem nach beendeter Destillation z. B. titrimetrisch der überschüssige oder gebundene Teil des Absorptionsmittel bestimmt werden kann.The volatile substances to be determined are placed in non-volatile form and measured quantities in one flask of b , while a reagent is filled into the other flask of b , which releases the volatile compound after mixing; in part .α there is a measured amount of the absorbent. If the apparatus is evacuated while the contents of the two flasks are separated from b , no loss can occur, since the volatile substance is still bound. If the valve is closed to vacuum, and then the contents of the flask mixed, the volatile substance is liberated and is distilled from the warm part b · to the colder -. Part "in which, after completion of the distillation z. B. the excess or bound part of the absorbent can be determined titrimetrically.

example 1

Bestimmung der Milchsäure. In den einen Kolben von b kommt eine abgemessene Menge der die Milchsäure oder Laktat enthaltenden Lösung.Determination of lactic acid. A measured amount of the solution containing the lactic acid or lactate is placed in one of the flasks at b.

Example 2

In den anderen Teil von b kommt eine bestimmte überschüssige Menge einer angesäuerten KMnO₄-Lösung.A certain excess amount of an acidified KMnO ₄ solution comes into the other part of b.

Example 3

In den Kolben von Teil α kommen z. B.In the piston of part α come z. B.

3 ecm einer n/10 Na₁H S O₃-Lösung. Das Ganze wird mit Stopfen versehen, evakuiert und dann der Inhalt von Teilö· vorsichtig gemischt und im Wasserbad auf 100° erwärmt, während der Kolben a gleichzeitig auf 30 bis 50⁰ gehalten wird. Die Milchsäure wird durch das KMnO₄ in bekannter Weise zu H₃C-CHO oxydiert, dieser destilliert über und wird vom NaHSO₃ abgefangen. Die Destillation ist nach 30 Minuten beendet, das Vakuum wird aufgehoben und die an den Aldehyd gebundene Menge Bisulfit in bekannter Weise mit Jodlösung undNaHC0'₃ titrimetrisch bestimmt. Ohne Schaden für die - Bestimmung kann der Apparat auch noch i"J;iiQgere Zeit unbeaufsichtigt bleiben. Auch ψ£χ Bestimmung flüchtiger Säuren und Basen er organischer Stoffe unter Verbrennung ^ zu C O₂ sowie anderer flüchtiger Substanzen kann der Apparat unter Verwendung geeigneter Reagenzien benutzt werden.3 ecm of a n / 10 Na ₁ HSO ₃ solution. The whole is provided with stoppers, evacuated, and then gently mixed the contents of Teilö · and heated in a water bath at 100 °, while the plunger is held at the same time a 30 to 50 ^0th The lactic acid is _{oxidized to H 3} _{C-CHO by the KMnO 4} in a known manner, which distills over and is captured _{by the NaHSO 3.} The distillation is over after 30 minutes, the vacuum is released and the amount of bisulfite bound to the aldehyde is determined titrimetrically _{in a known manner with iodine solution and NaHCO '3.} Without damage to the - Determination of the apparatus can also i "J; iiQgere time left unattended Also £ χ determining ψ volatile acids and bases it uses organic substances under combustion ^ to CO ₂ as well as other volatile substances may be the apparatus using appropriate reagents. will.

Example 4 /

Die zu bestimmende Substanz kann auch, falls sie in einer nichtflüchtigen Verbindung nicht vorliegt, nachträglich, d.h. nachdem der Apparat mit den nötigen Reagenzien beschickt und evakuiert ist, aus einer an den Teilö¹ oder dessen Stopfen angeschmolzenen Bürette/ in abgemessener Menge zugesetzt werden, wie dies die Abb. 3 zeigt. Dies kommt z. B. für die Bestimmung von Aceton in Betracht. Man beschickt den Teilö mit etwas verdünnter H₃SO₄ und den Teil« mit einer abgemessenen Menge alkalischer Jodlösung, evakuiert und läßt dann aus der Bürette z.B. 2ecm acetonhaltige Lösung fließen. Man mischt den Inhalt von Teil δ, bringt ihn auf 60° und Teil α auf etwa 5⁰ C und öffnet nach 30 Minuten wieder. Man titriert nun den Überschuß an Jod im Teile in bekannter Weise mit Natriumthiosulfat nach dem Ansäuern zurück. Auf diese Weise ist die Bestimmung von Aceton einfach, während dieselbe bisher zuverlässig nur in einer Apparatur der oben für Milchsäure beschrie- S5 benen Art möglich war, indem Stickstoff statt Luft durchgeleitet wird. Zudem steigt durch die vorgeschlagene Apparatur die Genauigkeit der Titration, weil stets mit demselben Volumen Flüssigkeit gerechnet werden kann und störende Verunreinigungen der Luft usw. ferngehalten werden.The substance to be determined can also, if it is not present in a non-volatile compound, be added subsequently, i.e. after the apparatus has been charged with the necessary reagents and evacuated, from a ^{burette fused to the part 1} or its stopper in a measured amount, such as this is shown in Fig. 3. This comes e.g. B. for the determination of acetone into consideration. The part is charged with somewhat dilute H ₃ SO ₄ and the part with a measured amount of alkaline iodine solution, evacuated and then, for example, 2 cm of acetone-containing solution is allowed to flow out of the burette. Mixing the contents of Part δ, it brings to 60 ° and part α to about 5 ⁰ C and opens after 30 minutes. The excess iodine in part is then titrated back in a known manner with sodium thiosulphate after acidification. In this way the determination of acetone is simple, whereas it has hitherto been reliably possible only in an apparatus of the type described above for lactic acid, in which nitrogen is passed through instead of air. In addition, the proposed apparatus increases the accuracy of the titration, because the same volume of liquid can always be expected and disruptive impurities in the air etc. are kept away.

Example 5

Der Apparat selbst braucht nicht auseinem Stück gefertigt zu sein, vielmehr können die Teile.« und b sowie auch das Verbindungsrohr durch Schliffe aneinandergesetzt sein, wozu aus praktischen Gründen ebenso wie für die Stopfen Normalschliffe vorgeschlagen werden. Es ist weiter mögEch, das Rohr mit Hahn zum Evakuieren an einer anderen Stelle, z. B. am höchsten Punkt des Verbindungsrohres, anzusetzen.The apparatus itself does not need to be made from one piece, rather the parts 1 and b as well as the connecting pipe can be joined by ground joints, for which purpose normal ground joints are suggested for practical reasons as well as for the stoppers. It is also possible to move the pipe with tap for evacuation at another location, e.g. B. at the highest point of the connecting pipe.

Claims

Patent claims:

i. Device for the quantitative determination of volatile substances in one closed vacuum, characterized in that one provided with a neck evacuable reaction vessel forks down into a double flask

and above the fork, a curved one approximately perpendicular to the main axis Connecting tube is attached, which leads to a template with tube.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the sealing plug of the reaction vessel has an obliquely cut extension, which with its tip protrudes almost to the lower edge of the connecting pipe, in order to emerge Shield splashes.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the reaction vessel or a burette is fused to its stopper, from which the analytical substance or reagent is measured Amount can be added after evacuation.

1 sheet of drawings