PL237752B1 - Sposób ilościowego oznaczania poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych o średnich i dużych stężeniach - Google Patents

Sposób ilościowego oznaczania poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych o średnich i dużych stężeniach Download PDF

Info

Publication number
PL237752B1
PL237752B1 PL417170A PL41717016A PL237752B1 PL 237752 B1 PL237752 B1 PL 237752B1 PL 417170 A PL417170 A PL 417170A PL 41717016 A PL41717016 A PL 41717016A PL 237752 B1 PL237752 B1 PL 237752B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
poly
titration
concentration
solutions
absorbance
Prior art date
Application number
PL417170A
Other languages
English (en)
Other versions
PL417170A1 (pl
Inventor
Dorota Ziółkowska
Kamil Osiński
Alexander Shyichuk
Original Assignee
Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jedrzeja Sniadeckich W Bydgoszczy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jedrzeja Sniadeckich W Bydgoszczy filed Critical Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jedrzeja Sniadeckich W Bydgoszczy
Priority to PL417170A priority Critical patent/PL237752B1/pl
Publication of PL417170A1 publication Critical patent/PL417170A1/pl
Publication of PL237752B1 publication Critical patent/PL237752B1/pl

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób spektrofotometrycznego oznaczania stężenia poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych, cechujący się dużym zakresem pomiarowym. Ilościowe oznaczanie stężenia polichlorku diallilodimetyloamonowego) wykorzystuje się w kontroli oczyszczania ścieków. Do spektrofotomerycznego oznaczania stężeń poli(chlorku dallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych stosuje się wodny roztwór barwnika - oranżu kwasowego II. Porcję analitu o znanej objętości miareczkuje się roztworem barwnika w temperaturze pokojowej, rejestrując w sposób ciągły absorbancję mieszaniny roztworów przy długości fali z zakresu od 475 do 495 nm. Punkt końcowy miareczkowania odczytuje się z krzywej miareczkowania na podstawie wybranej wartości absorbancji, a stężenie PDDA oblicza się z krzywej kalibracyjnej. Zachowanie proponowanych warunków pomiaru umożliwia oznaczenie stężeń PDDA w zakresie od 0,02 mmol meru/dm3 wzwyż. Metoda może być stosowana w roztworach o niskiej i średniej kwasowości oraz w roztworach obojętnych (pH od 3 do 7) bez dodatkowej korekcji odczynu, a także w roztworach o niewielkim zasoleniu.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób spektrofotometrycznego oznaczania stężenia poli (chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych, cechujący się dużym zakresem pomiarowym. Ilościowe oznaczanie stężenia poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) wykorzystuje się w kontroli oczyszczania ścieków.
Kationowe polimery wodorozpuszczalne najczęściej są stosowane w przemyśle papierniczym jako dodatki zwiększające wytrzymałość, czy też jako flokulanty w procesach oczyszczania ścieków [1] lub usuwania substancji humusowych (tj. kwasów huminowych i fulwowych) z wody [2]. Wykorzystuje się je również w wielu procesach przemysłowych jako zagęszczacze i emulgatory oraz stabilizatory zawiesin [3-5].
Jednym z powszechnie wykorzystywanych polielektrolitów kationowych jest poli(chlorek diallilodimetyloamonowy), w skrócie PDDA lub PDADMAC (rys. 1). Ustalenie optymalnych dawek PDDA w większości procesów technologicznych jest zdeterminowane możliwością precyzyjnego oznaczania jego stężeń w roztworach. Szczególnej precyzji i niezawodności wymagają pomiary koncentracji PDDA stosowanego jako flokulant w procesie oczyszczania wody, ponieważ jako polimer syntetyczny nie jest on obojętny dla zdrowia.
Stężenie PDDA w roztworze wodnym można oznaczyć wieloma metodami [6]. Wśród nich znajdują się metody spektrofotometryczne, wykorzystujące zdolność PDDA do tworzenia połączeń z anionowymi barwnikami trifenylometanowymi [7]. Czułość takiego oznaczenia jest zadowalająca (0,05-0,3 mg/dm3 w zależności od rodzaju barwnika), jednak błąd względny przyjmuje dość duże wartości (± 2-25%).
Oznaczenia spektrofotometryczne realizuje się różnymi technikami. Jedna z nich polega na przygotowaniu mieszaniny polimer-barwnik w kolbce miarowej, a następnie wykonanie standardowego pomiaru spektrofotometrycznego [8, 9]. Zaletą takiej procedury jest możliwość operowania w szerokim zakresie stężeń analitu, zaś niedogodnością konieczność przeniesienia mieszaniny polimer-barwnik z kolbki miarowej do kuwety pomiarowej.
P r z y k ł a d 1 [8]
Roztwory wzorcowe do wyznaczenia krzywej kalibracyjnej jak również roztwory badane przygotowuje się poprzez zmieszanie w kolbce miarowej próbki analitu z określoną porcją barwnika i uzupełnienie wodą destylowaną. Pomiary absorbancji tej mieszaniny można prowadzić w zakresie długości fali 450-500 nm wobec wody destylowanej. Zależność absorbancji od stężenia PDDA w roztworze opisuje równanie linii prostej. Metoda cechuje się szerokim zakresem pomiaru, tj. umożliwia oznaczanie stężeń PDDA w roztworach wodnych w zakresie od 0,01 do 0,10 mmola meru/dm3 w próbce przygotowanej do pomiaru, czyli np. od 0,012 do ok. 100 mmoli/dm3 w roztworze analitu przy zastosowaniu kolbek miarowych o objętości 100 cm3. Oznaczenie przeprowadza się w środowisku kwaśnym lub obojętnym, przy zasoleniu nie przekraczającym 25 mmoli NaCl/dm3.
Uproszczenie tej metody, tj. zmniejszenie ilości operacji podczas oznaczenia, polega na przygotowaniu mieszaniny polimer-barwnik w probówce, w której następnie przeprowadza się pomiar absorbancji [6]. Ten sposób postępowania cechuje się dużą czułością, ale i wąskim zakresem stężeń analitu. W większości wspomnianych procedur ograniczeniem są też dość wąskie dopuszczalne zakresy pH lub siły jonowej analitu [6, 8, 10].
Inna technika oznaczania PDDA zakłada miareczkowaniu próbki analitu roztworem barwnika [10, 11]. Miareczkowanie jest dość pracochłonne, jednak podlega automatyzacji. Ponadto pozwala na przeprowadzanie oznaczeń w stosunkowo dużym zakresie stężeń analitu, jak również nie wymaga wykonywania wielokrotnych operacji na próbce analitu, jak to pokazano w przykładzie 1.
P r z y k ł a d 2 [10]
Próbkę analitu o pH równym 7 miareczkuje się spektrofotometrycznie wodnym roztworem barwnika Coomassie Brilliant Blue przy długości fali z zakresu 575-588 nm. Barwnik dozuje się z częstotliwością 1/min., porcjami o objętości 6-60 μL. Miareczkowanie prowadzi się do momentu wystąpienia skokowej zmiany absorbancji, a wynik oblicza się na podstawie prostego równania. Zakres oznaczenia wynosi 1,5-60 μmoli meru/dm3. Błąd oznaczenia sięga -13%.
P r z y k ł a d 3 [11]
Porcję analitu o znanej objętości miareczkuje się barwnikiem Czerń Amidowa 10B, rejestrując w sposób ciągły absorbancję mieszaniny roztworów przy długości fali 600-650. Punkt końcowy miareczkowania odczytuje się z krzywej miareczkowania na podstawie położenia miejsca obniżenia absorbancji, a stężenie PDDA oblicza się z prostej zależności analitycznej.
PL 237 752 B1
Metoda dopuszcza zasolenie próbki równoważne 1% NaCl. Zachowanie proponowanych warunków pomiaru umożliwia oznaczenie stężeń PDDA w zakresie od 0,01 mM wzwyż. Błąd oznaczenia sięga -16%.
W niniejszym rozwiązaniu proponuje się procedurę oznaczania PDDA w roztworach o stężeniu powyżej 0,02 mM, wykorzystującą technikę miareczkowania spektrofotometrycznego, umożliwiającą wykonanie analizy w szerokim zakresie pH oraz zapewniającą większą dokładność, niż metody opisane w przykładach 2 i 3.
Istotą wynalazku jest zastosowanie barwnika oranż kwasowy II (Acid Orange 7), C.I. 15510, identyfikowanego numerem CAS: 633-96-5, o wzorze sumarycznym Ci6HiiN2NaO4S i strukturze wzór. 2, oraz masie molowej M=350,32 g/mol, do spektrofotometrycznego oznaczania stężeń poli(chlorku dallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych. Podstawę oznaczenia stanowi miareczkowanie próbki analitu zawierającego PDDA roztworem barwnika o określonym stężeniu z jednoczesnym pomiarem absorbancji układu przy długości fali z zakresu od 475 do 495 nm (optymalnie 485 nm). Punktem końcowym miareczkowania jest objętość titranta odpowiadająca absorbancji o zadanej wartości, nie mniejszej niż 0,6, wzór. 3. Stężenie analitu wylicza się z krzywej kalibracyjnej uzyskanej na podstawie miareczkowania serii wzorcowych roztworów PDDA. Krzywa kalibracyjna ma postać zależności Cpdda = f(VPK), gdzie Vpk oznacza objętość barwnika w punkcie końcowym miareczkowania.
Metoda charakteryzuje się dobrą powtarzalnością i dokładnością. Czułość metody wynosi 0,02 mmol meru/dm3. Dla uzyskania dobrej dokładności oraz powtarzalności niezbędne jest: zachowanie odczynu w zakresie pH od 3 do 7, zachowanie zasolenia: (i) poniżej 100 mg/L, gdy punkt końcowy miareczkowania wyznaczono dla absorbancji nieprzekraczającej 1 albo (ii) poniżej 500 mg/L, gdy punkt końcowy miareczkowania wyznaczono dla absorbancji nie mniejszej niż 1. Zaleca się sporządzenie krzywej kalibracyjnej dla wartości pH i zasolenia takich, jak badanych próbek.
Metoda cechuje się dużą czułością oraz bardzo szerokim zakresem pomiarowym (umożliwia oznaczanie stężeń PDDA od 0,02 mmol meru/dm3 wzwyż, bez konieczności rozcieńczania roztworu analitu w szerokim zakresie stężeń).
Metoda cechuje się niskim stopniem komplikacji (wymaga użycia tylko jednego odczynnika - oranżu kwasowego II oraz ewentualnie buforu).
Metoda może być stosowana w roztworach słabo kwaśnych i obojętnych (3 < pH < 7) bez dodatkowej korekcji odczynu pH.
Metoda podlega automatyzacji.
P r z y k ł a d realizacji wynalazku
Wodne roztwory PDDA o żądanych stężeniach otrzymano przez rozcieńczenie handlowego poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) (M = 161,5 g/mol, C = 20%, d = 1,04 g/cm3) wodą destylowaną. Odczyn próbek wyrażał się wartością pH=7. Roztwór barwnika o stężeniu 0,1 mmol/dm3 otrzymano przez rozpuszczenie naważki oranżu kwasowego II w wodzie destylowanej.
Oznaczenia wykonano w następujący sposób:
Do kuwety pomiarowej o drodze optycznej 20 mm oraz objętości 30 cm3 zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne wprowadzano 20 cm3 badanego roztworu PDDA. Kuwetę umieszczano w przystawce Ti spektrofotometru Spekol 10. Próbkę miareczkowano roztworem oranżu kwasowego II przy długości fali 485 nm, używając powtarzalnego dozownika Ripette i stosując delikatne mieszanie. Barwnik dozowano porcjami o objętości 200 μL co 60-180 s (zależnie od szybkości ustalania się wskazania spektrofotometru).
Z krzywej miareczkowania (A=f(Vbarwnika)) odczytywano położenie punktu końcowego dla wybranej wartości absorbancji, a następnie wyliczano stężenie PDDA na podstawie linii kalibracyjnej sporządzonej dla tej samej wartości absorbancji. Linie kalibracyjne zostały wyznaczone wg wyżej opisanej procedury, w oparciu o 7 wzorcowych roztworów PDDA o stężeniach od 0,02 do 0,15 mM.
Względny błąd oznaczenia (δ,%) obliczano ze wzoru:
δ = (Co-Cexp)-100/Co gdzie:
Co, mM - rzeczywiste stężenie PDDA w roztworze analitu,
Cexp, mM - stężenie PDDA wyznaczone doświadczalnie.
Przykładowe krzywe miareczkowania roztworu PDDA o podanych stężeniach roztworem barwnika oranż kwasowy II. Linie przerywane pokazują sposób wyznaczania punktu końcowego miareczkowania dla wybranej wartości absorbancji, przedstawiono na poniższym wykresie.
PL 237 752 Β1
Odczytane z krzywych wartości punktu końcowego miareczkowania (Vpk), równania odpowiednich linii kalibracyjnych, a także obliczone wartości stężenia polimeru (CexP) i błędu względnego oznaczenia (5) dla wybranych wartości stężenia PDDA (Co) zestawiono tabeli.
Literatura
[1] Hou Sijian, Ha Runhua, The Electrochemical Analysis ot Cationic WaterSoluble Polymer, Eur. Polym. J„ VoL 34, No. 2, 283-286, 1998
[2] Sang-Kyu Kam, John Gregory, The Interaction Ot Humic Substances with Cationic Polyelectrolytes, Wat. Res., VoL 35, No. 15, 3557-3566, 2001
[3] Chalothorn Soponvuttikul, John F. Scamehorn and Chintana Saiwan, Aqueous Dispersion Behaviorof Barium Chromate Crystals: Effect ot Cationic Polyelectrolyte, Langmuir, 19, 4402-4410, 2003
[4] lonel Popa, Brian P. Cahill, Plinio Maroni, Georg Papastavrou, Michał Borkovec, Thin adsorbed films ot a strong cationic polyelectrolyte on silica substrates, Journal ot Colloid and Interface Science, 309 28-35, 2007
[5] Yu-Jen Shin, Chia-Chi Su, Yun-Hwei Shen, Dispersion ot aqueous nano-sized alumina suspensions using cationic polyelectrolyte, Materials Research Bulletin, 41, 1964-1971,2006
[6] D. Ziółkowska, A. Shyichuk, M. Sajna, Sposób oznaczania stężenia poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych, zgł. pat. P.400877, nr prawa wyłącznego 220219
[7] T. V. Antonova, V. I. Vershinin, Yu. M. Dedkov, Use ot Triphenylmethane Dyes forthe Spectrophotometric, Determination ot Polymer Flocculants in Aqueous Solutions, Journal ot Analytical Chemistry, VoL 60, No. 3, 247-251,2005
[8] D. Ziółkowska, I. Szeflińska, A. Shyichuk, Sposób oznaczania stężenia poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych, zgł. pat. P.406860
[9] K. Żelazko, D. Ziółkowska, A. Shyichuk, Sposób oznaczania stężenia poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych, zgł. pat. P.397682, pat. PL 217871
[10] D. Ziółkowska, A. Shyichuk, J. Lamkiewicz, Sposób oznaczania śladowych ilości poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych, zgł. pat. P.407434
[11] D. Ziółkowska, A. Shyichuk, Sposób oznaczania stężenia poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych, zgł. pat. P.406649.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób oznaczania stężeń poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych, znamienny tym, że roztwór poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) miareczkuje się wodnym roztworem barwnika oranż kwasowy II z ciągłą rejestracją absorbancji roztworu, przy długości fali z zakresu od 475 do 495 nm (optymalnie 485 nm), przy czym miareczkowanie prowadzone jest w warunkach delikatnego mieszania, odczynu pH od 3 do 7 i przy zasoleniu (i) poniżej 100 mg/L, gdy punkt końcowy miareczkowania wyznaczono dla absorbancji nie przekraczającej 1 albo (ii) poniżej 500 mg/L, gdy punkt końcowy miareczkowania wyznaczono dla absorbancji nie mniejszej niż 1, zaś sygnałem analitycznym jest objętość titranta odpowiadająca zadanej wartości absorbancji, nie mniejszej niż 0,6.
  2. 2. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie oranżu kwasowego II dobiera się tak, aby absorbancja mieszaniny barwnik-polimer w punkcie równoważnikowym miareczkowania mieściła się w zakresie pomiarowym stosowanego spektrofotometru.
  3. 3. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) odczytuje się z krzywej kalibracyjnej wyznaczonej na podstawie miareczkowania wzorcowych roztworów PDDA dla wartości absorbancji analogicznej, jak dla roztworów badanych i prowadzonego w warunkach analogicznych jak dla prób badanych.
  4. 4. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w badanej próbce jest > 0,02 mmola meru/dm3.
PL417170A 2016-05-12 2016-05-12 Sposób ilościowego oznaczania poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych o średnich i dużych stężeniach PL237752B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL417170A PL237752B1 (pl) 2016-05-12 2016-05-12 Sposób ilościowego oznaczania poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych o średnich i dużych stężeniach

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL417170A PL237752B1 (pl) 2016-05-12 2016-05-12 Sposób ilościowego oznaczania poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych o średnich i dużych stężeniach

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL417170A1 PL417170A1 (pl) 2017-11-20
PL237752B1 true PL237752B1 (pl) 2021-05-31

Family

ID=60324401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL417170A PL237752B1 (pl) 2016-05-12 2016-05-12 Sposób ilościowego oznaczania poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych o średnich i dużych stężeniach

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL237752B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL417170A1 (pl) 2017-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kam et al. Charge determination of synthetic cationic polyelectrolytes by colloid titration
JPS6073350A (ja) イオン濃度を電位差計測により測定する測定ゾンデ
CN101825579A (zh) 一种聚丙烯酰胺溶液浓度的测定方法
ES2946680T3 (es) Determinación óptica de la carga aniónica en una corriente del procedimiento
CN101655461B (zh) 利用分光光度法测定阳离子聚丙烯酰胺离子度的方法
CN110296947A (zh) 一种水泥六价铬测试粉体指示剂及其制备方法
KR101346660B1 (ko) 칼륨이온 농도 검출 방법 및 검출 키트
CN106770273A (zh) 氯化银浊度法测定氧化铁粉中氯离子含量的方法
PL237752B1 (pl) Sposób ilościowego oznaczania poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych o średnich i dużych stężeniach
CN109406433A (zh) 一种检测铝蚀刻液中硝酸含量的方法
PL236990B1 (pl) Sposób ilościowego oznaczania poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych
JP6945525B2 (ja) 酢酸塩錯体および酢酸塩定量法
Masadome Determination of cationic polyelectrolytes using a photometric titration with crystal violet as a color indicator
CN106248608A (zh) 一种pae树脂湿强剂有效固含量的紫外光谱检测方法
US10184927B2 (en) Method for measuring polymer concentration in water systems
CN115469054B (zh) 含有amps的部分水解聚丙烯酰胺水解度和阴离子度测试方法
Orriach-Fernández et al. Hg 2+-selective sensing film based on the incorporation of a rhodamine 6G derivative into a novel hydrophilic water-insoluble copolymer
CN1325904C (zh) 纸浆悬浮液胶体溶解电荷的光度滴定测量方法
CN103616379B (zh) 沸石合成废液中四丙基溴化铵含量的快速定量测定方法
WO2014034178A1 (ja) 重合体の評価方法、および重合体の製造方法
CN104267029B (zh) 磷酸根的定量分析方法
PL229689B1 (pl) Sposób oznaczania stężenia poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych
CN106404997A (zh) 一种电位滴定测定硅钙合金中钙含量的方法
PL224327B1 (pl) Sposób oznaczania stężenia poli (chlorku diallilodimetyloamonowego) w roztworach wodnych
KR102258375B1 (ko) 정밀도가 향상된 수용성 염소이온 측정방법