PL45333B1 - - Google Patents

Description

Wiadomo, ze z pierwszorzedowych aroma¬ tycznych amin i ich pochodnych otrzymuje sie przez traktowanie azotynem w kwasnym roztworze sole dwuazoniowe, które przez sprzeganie z pierwszorzedowymi, drugorzedo- wymi i trzeciorzedowymi aromatycznymi ami¬ nami, ich pochodnymi, jak równiez z fenola¬ mi i ich pochodnymi wytwarzaja barwniki azowe.Barwniki azowe róznia sie od skladników wyjsciowych, najczesciej bezbarwnych lub tyl¬ ko slabo zabarwionych, swa intensywna cha¬ rakterystyczna barwa, wskutek czego obok glównej dziedziny zastosowania w farbiarstwie odgrywaja pewna role takze w chemii anali¬ tycznej. Np. w celu wykrycia fenoli zwlaszcza o bardzo duzym stezeniu stosuje sie z reguly kolometryczne ich oznaczenie sposobem Hin- den — Splittgerber — Nolte'go. Polega on na wytwarzaniu barwników oksyazowych i wy¬ maga, jak to wynika z odnosnej literatury, pieciu kolejnych zabiegów roboczych, a miano¬ wicie: przygotowanie kwasnego roztworu para- nitroaniliny, ochlodzenie za pomoca lodu, do¬ dawanie roztworu azotynu sodowego (dwuazo- wanie), dodawanie badanego roztworu, doda¬ wanie roztworu sody {sprzeganie), po czym po uplywie mniej wiecej dziesieciu minut doko¬ nywane byc moze dopiero oznaczenie kolo¬ metryczne. Klopotliwosc wykonywania tej re¬ akcji jest glównym czynnikiem faktu, ze do¬ tychczas reakcje te stosuje sie tylko w bada¬ niach pojedynczych.Ostatnio stosowane sposoby okreslania fenoli w wodzie, np. za pomoca nitrozofenolu i za pomoca aminoantypiryny albo pnzez spektro- metryczne stwierdzenie absorpcji w zakresie nadfioletowym wzglednie podczerwieni, sa klo-potliwe, czasochlonne, czesciowo bardzo kosz¬ towne, a poza tym sa ograniczone do poje¬ dynczych badan. ¦' Zaklftdy, które przetwarzaja fenol sa jednak w wysokim stopniu zainteresowane tym, aby ciecze, które normalnie nie powinny zawierac fenoli, np. skropliny lub odprowadzone do rzek wody sciekowe, byly badane w sposób ciagly na zawarte w nich zanieczyszczenia.W ten sposób mozna natychmiast zauwazyc i usunac zaklócenia w aparatach ogrzewanych para, np. w podgrzewaczach, a przylaczone oddzialy, np. kotlownie, sa niezwlocznie ostrze¬ gane przed dalsza przeróbka skroplin zanie¬ czyszczonych fenolami i moga natychmiast za¬ pobiegac powstajacym zaklóceniom. Kontrolo¬ wanie takich scieków na obecnosc fenoli wy¬ maga, zwlaszcza w wiekszych zakladach, licz¬ nego personelu do pobierania prób i personelu laboratoryjnego. Poniewaz kontrola ta moze byc dokonywana tylko w wiekszych lub mniej¬ szych odstepach czasu, istnieje zawsze obawa, ze w okresie czasu pomiedzy pobieraniem prób powstana znaczne szkody.Sposób wedlug wynalazku usuwa te niedo¬ godnosc, gdyz umozliwia, z zastosowaniem znanych reakcji dwuazowania i sprzegania, prowadzenie w sposób ciagly kontroli sub¬ stancji na obecnosc albo nieobecnosc skladni¬ ków tworzacych barwniki azowe w ogóle, a tym samym w szczególnosci na fenolle. Sposób ten polega na tym, ze do przeplywajacego kwasnego roztworu dajacej sie latwo dwu- azowac aminy wprowadza sie kolejno i w spo¬ sób ciagly wodny roztwór azotynu w ilosci mniej wiecej trzykrotnej stechiometrycznej, wodny roztwór przeznaczony do badania na zawartosc substancji wytwarzajacych barwniki azowe i w koncu roztwór nieorganicznej zasa¬ dy alibo soli zasadowej, stwarzajacy srodowis¬ ko, w którym zachodzi sprzezenie zwiazku dwuazowego z substancjami wytwarzajacymi barwniki azowe, przy czym proces prowadzi sie w granicach temperatury od 0 do 40°C i w stezeniu wynoszacym najwyzej 2% sub¬ stancji reagujacych, a koncowa mieszanine pod¬ daje sie obserwacji. Natezenie barwy barwni¬ ków azowych, wystepujacych wzglednie zani¬ kajacych w koncowym roztworze, jest miara dla obecnych w nim substancji wytwarzaja¬ cych barwniki azowe.Wystepowanie skladników barwników azo¬ wych, moze stwierdzic wzrokowo, zajety inna praca obserwator, znajdujacy sie w poblizu aparatury, albo tez mozna wykryc je za po¬ moca fotokomórki, sprzegnietej z urzadzeniem sygnalizacyjnym akustycznym lub optycznym.W kazdym razie nastepuje niezwloczne zwró¬ cenie uwagi na wystapienie skladników barw¬ ników azowych i mozna niezwlocznie zastoso¬ wac srodki zaradcze tak, ze przy zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku mozna zapobiegac zanieczyszczaniu wód rzecznych przez skladniki barwników azowych, wczesnie zauwazyc za¬ klócenia w aparatach przerabiajacych tego ro¬ dzaju substancje i uniknac szkodliwych wply¬ wów na dolaczone zaklady.Sposobem wedlug wynalazku mozna stwier¬ dzic nie tylko obecnosc fenoli, lecz i innych skladników azowych, np. chlorowanych, nitro¬ wanych lub sulfonowanych fenoli, aromatycz¬ nych amin, aromatycznych hydroksykwasów i innych. Mozna takze stosowac ten sposób w kierunku uzyskania efektu odwrotnego, a wiec w celu wykrywania wszelkich amin dajacych sie dwuazowac.Ponadto sposób wedlug wynalazku moze slu¬ zyc nie tylko do badania roztworów wodnych, lecz takze do kontrolowania roztworów nie- wodnych. Jesli np. oleje Diesla, benzyna lub tym podobne substancje maja byc przez prze¬ mywanie lugiem sodowym w celu calkowitego uwolnienia ich od nieznacznych ilosci fenoli i jesli niezbedny jest ciagly nadzór nad tym procesem, to wystarczy przemyte ciecze jesz¬ cze raz poddac sposobem ciaglym dzialaniu nieznacznej ilosci lugu sodowego, najkorzyst¬ niej w przeciwpradzie, a otrzymany wyciag lugu sodowego, w którym ewentualnie znaj¬ duja sie fenole, poddac badaniu sposobem we¬ dlug wynalazku.Sposób wedlug wynalazku mozna tez stoso¬ wac do badania lub kontrolowania gazów.W tym celu stosuje sie ciecz jako srodek ek¬ strakcyjny Mb jako srodek do przemywania, który bada sie nastepnie sposobem wedlug wynalazku na obecnosc skaldników barwników azowych.Najprostsza postac odpowiedniej aparatury do przeprowadzenia sposobu wedlug wynalazku jest schematycznie uwidoczniona na rysunku i jest blizej wyjasniona w zwiazku z przykla¬ dem I. W urzadzeniu tym regulowany doplyw roztworu substancji badanej i potrzebnych od¬ czynników osiaga sie w prosty sposób, np. przez nastawienie okreslonej liczby kropel lub tez w sposób bardziej skomplikowany, wedlug zasad nowoczesnej techniki regulacji. — 2 —Przyklad I. Scieki zakladu przerabiajacego fenole skierowywane do rzeki, bada sie stale na zawartosc fenoli, aby uniknac zatrucia wo¬ dy. Za pomoca pompy pobiera sie stale male illosci scieków i mala ich czesc poddaje sie badaniu wedlug wynalazku, reszte zas zawraca do scieków.Do badania potrzebne sa nastepujace roztwo¬ ry: Roztwór A: 0,69 g p-nitroaniliny z 12,5 cm3 stezonego kwasu solnego i 1,0 g kwasu fosfo¬ rowego dopelnia sie woda destylowana do I litra.Ilosc zuzywanego w aparaturze roztworu wy¬ nosi 50 cm3 na godzine, co odpowiada okolo II kroplom na minute.Roztwór B: Ig azotynu sodowego w 1 litrze destylowanej wody.Ilosc zuzywanego w aparaturze roztworu wy¬ nosi 50 cm3 na godzine, co odpowiada okolo 11 kroplom na minute.Rotwór C: 50 g wyprazonej sody w 1 litrze wody destylowanej.Ilosc zuzywanego w aparaturze roztworu wy¬ nosi 200 cm3 na godzine, co odpowiada okolo 33 kroplom na minute.Roztwór D: scieki badane na obecnosc fenoli.Ilosc zuzywanego roztworu wynosi 500 cm3 na godzine, co odpowiada okolo 70 kroplom na minute.Roztwory A, B i C sa umieszczone w odpo¬ wiednich naczyniach zapasowych 1, 2 i 3.Badane scieki D pobiera sie z przewodu scie¬ kowego i za pomoca kurków regulacyjnych 5, 6, 7 i 8 reguluje sie ilosc przeplywajacych cieczy, przy czym kontroluje sie te ilosc za pomoca kroplomierzy 9, 10, 11 i 12. Po polacze¬ niu sie roztwór A i B w mieszalniku 13, gdzie nastepuje dwuazowanie, wprowadza sie za po¬ moca kroplomierza 11 potrzebna ilcsc scieków badanych na obecnosc fenoli, po czym w mie¬ szalniku 14 nastepuje zmieszanie zdwuazowanej aminy z roztworem D. Ponizej mieszlnika 14 doprowadza sie roztwór C i obserwuje zabar¬ wienie zmieszanych roztworów w kolbie 15.Gdy scieki sa wolne od fenoli, mieszanina roztworów jest prawie bezbarwna, zas jezeli tylko nastapi przenikanie fenoli do scieków, to momentalnie na drodze z mieszalnika 14 do kolby 15 nastepuje sprzeganie skladników dwu- azowych z fenolami w wyniku czego tworzy sie barwnik oksyazowy o charakterystycznym zabarwieniu czerwonobrunatnym.Intensywnosc zabarwienia jest równoczesnie miara stezenia fenoli w sciekach, a zatem moz¬ na to stezenie okreslic wzrokowo, porównywa- jac intensywnosc barwy powstajacego barwnika z roztworami standartowymi na drodze kolo- rometryoznej. Przy odpowiednim doborze wy¬ miarów kolby 15 sposób umozliwia ilosciowe mierzenie wedlug stezen fenoli od 0 do 100 mg fenolu w liltrze; wyzsze stezenia sa równiez nie- zwolcznie wykazywane i mozna je w razie po¬ trzeby nastawic przez rozcienczenie woda des¬ tylowana do korzystnego, ilosciowo wykrywal¬ nego zakresu pomiarowego. Do okreslania ste¬ zen w granicach 0—10 mg fenoli w litrze ko¬ rzystnie jest; stosowac kolbe, umozliwiajaca obserwowanie warstwy cieczy zabarwionej o grubosci 10 mm." Miedzy kroplomierzem 11 i mieszalnikiem 14 jest umieszczony lejek 16, przez który mozna doprowadzac do aparatury w celu sprawdzenia jej dzialania wode zawierajaca fenole.Przyklad II. Skropliny z podgrzewacza w zakladzie destylacyjnym fenoli ogrzewanego para wysokoprezna bada sie w sposób ciagly na zawartosc fenoli, gdyz aparatkira tego ro¬ dzaju na skutek mocno korozyjnego dzialania oleju fenolowego czesto staje sie nieszczelna! Zwykle skropliny te zawraca sie z powrotem do wody zasilajace kotly, wskutek czego musza one byc wolne od fenoli. Do badania w sposób ciagly stosuje sie nastepujace odczynniki: Roztwór A: 1,23 g o-anizydyny, 12,5 cm3 ste¬ zonego kwasu solnego i Ig kwasu fosforowego dopelnia sie woda destylowana do 1 litra.Ilosc zuzywanego w aparacie roztworu jest taka sama jak w przykaldzie L Roztwór B i C :jak w przykladzie I.Roztwór D: skropliny badane na obecnosc fenoli. Ilosc zuzywanego w aparacie roztworu jak w przykladzie I.Sposób prowadzi sie jak w przykladzie I.Sprzeganie skladników dwuazoniowych z feno¬ lami w przypadku pojawienia sie tych ostat¬ nich nastepuje natychmiast i utworzony barw¬ nik oksyazowy daje charakterystyczne zabar¬ wienie truskawkowo-czerwone, jego intensyw¬ nosc sluzy miara istniejacego stezenia fenolu.Skropliny moga wykazywac temperature naj¬ wyzej 40°C.Przyklad III. Powietrze znajdujace sie w pomieszczeniu, w którym suszy sie i miele a-naftyloamine, bada sie w sposób ciagly na jej obecnosc. W tym celu za pomoca wodnej pompy strumieniowej zasysa sie stale 600 litrów — 3 —powietrza na godzine poprzez mala pluczke kolumnowa wypelniona pierscieniami Ra- sching'a i wyplukuje z niej naftyloamine za pomoca 600 cm3 na godzine 0,2 n kwasu sol¬ nego, zraszajacego pierscienie. Otrzymany w ten sposób roztwór poddaje sie obróbce sposobem wedlug wynalazku. W tym celu sto¬ suje sie nastepujace roztwory: Roztwór A: otrzymany jak opisano powyzej.Ilosc zuzywanego w aparaturze roztworu wy¬ nosi 600 cm3 na godzine, co odpowiada 125 kro¬ plom na minute.Roztwór B: jak w przykladzie I.Roztwór C: 1 n lug sodowy.Ilosc zuzywanego w aparaturze roztworu wynosi 200 cm3 na godzine, co odpowiada okolo 33 kroplom na minute.Roztwór D: 1,05 g a-oksynaftoesanu sodowe¬ go. Ilosc zuzywanego w aparaturze roztworu wynosi 50 cm3 na godzine, co odpowiada okolo 11 kroplom na minute.Sposób przeprowadza sie jak opisano w przy¬ kladzie I. Obecnosc a-naftyloaminy wykazuje tworzenie sie mocno zabarwionego na kolor wisniowo-czerwony barwnika azowego, przy czym intensywnosc zabarwienia wykazuje ste¬ zenie a-naftyloaminy w powietrzu pomieszcze¬ nia.Przyklad IV. Zamiast roztworu A zasto¬ sowanego w przykladzie III przyrzadza sie roz¬ twór 0,714 g a-naftyloaminy, 12,5 cm3 stezo¬ nego kwasu solnego i 1 cm3 kwasu fosforowego w 1 litrze wody destylowanej i przepuszczajac go przez urzadzenie w ilosci 50 cm3 na godzine mozna sposobem wedlug wynalazku okreslic stezenie kwasu a-oksynaftoesowego w sciekach.Przyklad V. Scieki zakladu przerabiajacego kwas l,8-dwu-oksynaftaleno-3,6-dwusulfonowy nalezy badac w sposób ciagly na obecnosc tego zwiazku, gdyz obniza on bardzo zawartosc tle¬ nu wór naturalnych.Do badania stosuje sie nastepujace roztwory: Roztwór A: 2,09 g kwasu sulfanilowego z 12,5 cm3 stezonego kwasu solnego i 1,0 kwasu fosforowego dopelnia sie do 1 litra woda de¬ stylowana. Ilosc zuzywanego w aparaturze roz¬ tworu wynosi jak w przykladzie I.Roztwór B i C: jak w przykladzie I.Roztwór D: scieki badane na obecnosc kwasu 1,8-dwuoksy-naftaleno — 3,6-dwusulfonowego.Ilosc zuzywanego w aparaturze roztworu: jak w przykladzie I.Sposób prowadzi sie jak opisano w przykla¬ dzie I. Tworzenie sie krwawo-czerwono zabar¬ wionego barwnika azowego wskazuje na obec¬ nosc kwasu l,8-dwuoksynaftaleno-3,6-dwusul- fonowego, przy czym intensywnosc zabarwie¬ nia jest miara stezenia tego zwiazku. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób badania substancji cieklych lub ga¬ zowych na obecnosc substancji tworzacych barwniki azowe, z zastosowaniem znanych re¬ akcji dwuazowania i sprzegania, znamienny tym, ze do przeplywajacego kwasnego roztworu dajacej sie latwo dwuazowac aminy wprowadza sie kolejno i w sposób ciagly wodny roztwór azotynu w trzykrotnej ilosci stechiometrycznej, wodny roztwór badany na zawartosc substancji wytwarzajacych barwniki azowe i w koncu roz¬ twór nieorganicznej zasady albo soli zasado¬ wej stwarzajacy srodowisko, w którym zacho¬ dzi sprzezenie zwiazku dwuazoniowego z sub¬ stancjami wytwarzajacymi barwniki azowe, przy czym proces prowadzi sie w granicach temperatury 0—40°C i w stezeniu wynoszacym najwyzej 2% substancji reagujacych, a koncowa mieszanine poddaje sie obserwacji natezenia barwy wystepujacych lub zanikajacych barw¬ ników azowych, które to natezenie jest miara wzglednie wskaznikiem obecnej w nim ilosci substancji wytwarzajacych barwniki azowe. VEB Leuna — Werke „Walter Ulbricht" Zastepca: mgr Józef Kaminski, rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 45333 PL