RU2478203C1 - Способ определения содержания формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах - Google Patents
Способ определения содержания формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478203C1 RU2478203C1 RU2012110103/15A RU2012110103A RU2478203C1 RU 2478203 C1 RU2478203 C1 RU 2478203C1 RU 2012110103/15 A RU2012110103/15 A RU 2012110103/15A RU 2012110103 A RU2012110103 A RU 2012110103A RU 2478203 C1 RU2478203 C1 RU 2478203C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- sodium
- alkali metal
- formate
- bromine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу количественного определения формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах, дополнительно содержащих хлориды кальция и щелочных металлов. Сущность способа: в водный раствор анализируемой пробы противогололедного реагента, содержащего 1-50 мас.% формиатов щелочных металлов, добавляют щелочной раствор брома с концентрацией брома, составляющей 0,1 моль/дм3, и в количестве 0,02-0,08 мас.% от веса формиата, добавляют ледяную уксусную кислоту до рН менее 1, выдерживают при комнатной температуре, после добавляют солянокислый раствор иодида калия и титруют 5-ти водным раствором тиосульфата натрия, а затем добавляют водный раствор крахмала и титруют до обесцвечивания раствора. Оптимальные условия проведения способа: 15-25°С, относительная влажность 45-80% и атмосферное давление 630-800 мм рт.ст. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения формиатов в составах противогололедных реагентов, содержащих хлориды кальция и щелочных металлов.
Как известно, формиаты щелочных металлов применяются в составах противогололедных реагентов. Например, известно противогололедное средство, называемое «Твердый комбинированный реагент на основе композиции карбоната кальция(мраморный щебень), формиата натрия (натриевая соль муравьиной кислоты) и хлорида натрия(пищевая соль) с добавлением хлоридов (кальция и калия)», следующего состава ( мас.%): формиат натрия - 10-30, карбонат кальция - 20-50, хлорид кальция и хлорид калия - не более 20, хлорид натрия - не более 50 (КРЗ СТО 2149-009-93988694-2007, 2007 г. и MP ТУ2149-001-93988694-06, 2006 г.).
В процессе использования противогололедных реагентов (ПГР) часто требуется проведение дополнительных аналитических исследований с целью определения количественного содержания компонентов, входящих в состав используемого ПГР, в частности формиатов щелочных металлов.
Анализ достигнутого уровня техники показывает, что данная проблема мало изучена. Выявленная патентная и научно-техническая документация показывает, что аналитические исследования проводились в основном в отношении самой муравьиной кислоты, но не ее солей. Поскольку как в случае анализа муравьиной кислоты, так и в случае анализа ее солей основной анализируемой группой является HC(O)O-, то при анализе достигнутого уровня техники учитываются и известные способы анализа самой муравьиной кислоты.
Существуют различные способы количественного определения муравьиной кислоты: масс-спектрометрические (Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. Издание 2-е, пер. и доп. М.: Химия, 1974), алкалиметрический (Hog M.F., Ernest W.R. et al. Tappi, 1991, vol.74, 8. p.217-220), газохроматографический (Котельникова Т.И. и др. Ж. Аналитическая химия, 2006, том 61, №4, стр.338-342), метод капиллярного электрофореза (Castedo PeCa M., Herrero G.M. (International journal of environmental analytical chemistry, 2002, vol. 83, 3, p.247-253), спектрофотометрический (RU 2342649, G01N 21/77, 2008). Однако все известные методы анализа не применимы для количественного определения формиатов в противогололедных реагентах, дополнительно содержащих хлорид кальция.
Согласно ГОСТу 5559-68, разработанному в СССР в 1968 году для реактива «Натрий муравьинокислый», количественное содержание муравьинокислого натрия (формиата натрия) может определяться ионообменным методом и методом неводного титрования. При осуществлении ионообменного метода пробу, содержащую муравьинокислый натрий, растворяют в воде и пропускают с определенной скоростью через колонку, заполненную катионитом марки КУ-1, КУ-2 или СБС, затем промывают водой, к промывным водам прибавляют раствор фенолфталеина и титруют раствором едкого натра до появления розовой окраски. Содержание муравьинокислого натрия (формиата натрия) рассчитывают по определенной формуле, приведенной в цитированном выше ГОСТе: X=V·0,006801·250·100/G 25, где V - объем 0,1 н. раствора едкого натра, пошедший на титрование, навеска препарата.
Однако, как показывают дополнительные исследования, ионообменный метод не эффективен для определения формиатов щелочных металлов, в частности формиата натрия или калия, в составах противогололедных реагентов, дополнительно содержащих хлориды кальция. Кроме того, ионообменный метод довольно трудоемок и требует тщательного подбора индивидуальных ионообменных смол и их частой регенерации.
В ГОСТе 5559-68 дается также описание способа определения количественного содержания муравьинокислого натрия (формиата натрия) методом неводного титрования.
Этот способ осуществляют по следующей схеме: исходный продукт - муравьинокислый натрий (формиат натрия) растворяют в уксусной кислоте, затем прибавляют незначительное количество уксусного ангидрида, прикапывают раствор кристаллического фиолетового и титруют уксуснокислым раствором хлорной кислоты (до перехода окраски в чисто зеленую). Количественное содержание муравьинокислого натрия (в процентах) вычисляют по формуле:
X=V·0,006801·100/G, где V - объем 0,1 н. уксуснокислого раствора хлорной кислоты, пошедшей на титрование (мл), G - навеска препарата (г), 0,006801 - количество муравьинокислого натрия, соответствующее 1 мл точно 0,1 н. уксуснокислого раствора хлорной кислоты (г).
Однако данный способ, как и рассмотренные выше способы количественного анализа, не осуществим для количественного определения содержания формиатов щелочных металлов в рассматриваемых противогололедных реагентах из-за присутствия в них хлорида кальция в форме кристаллогидратов, содержащих 2-6 молекул воды. Именно присутствие воды при неводном титровании делает невозможным осуществление калориметрического титрования и функционирование индикатора (не происходит переход его окраски из одного цвета в другой).
Описание способов количественного определения формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах любого состава при анализе достигнутого уровня техники не выявлено.
Для количественного определения формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах предлагается способ определения содержания формиатов щелочных металлов, основанный на титриметрическом методе количественного анализа и применяемый для противогололедных реагентов, содержащих 1-50 мас.% формиатов щелочных металлов, а также дополнительно содержащих хлориды кальция и хлориды щелочных металлов, который включает обработку водного раствора анализируемой пробы щелочным раствором брома, имеющим концентрацию брома 0,1 моль/дм3, с добавлением ледяной уксусной кислотой до рН менее 1, выдерживание анализируемой пробы при комнатной температуре, последующее добавление к ней солянокислого раствора йодида калия и титрование 5-водным раствором тиосульфата натрия с концентрацией 0,1 моль/дм3 до слабо-желтой окраски, последующее добавление 0,5%-ного водного раствора крахмала и титрование до полного обесцвечивания.
При количественном определении формиатов щелочных металлов при массовой доле формиата 1-50 мас.% используют 0,02-0,08 мас.% щелочного раствора брома по отношению к формиату.
Оптимальными условиями проведения количественного анализа формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах являются: температура окружающей среды, равная 15-25°С, относительная влажность окружающего воздуха от 45 до 80% и атмосферное давление от 630 до 800 мм рт.ст.
При количественном анализе противогололедного реагента, содержащего формиат натрия, хлориды кальция и натрия, массовую долю формиата натрия вычисляют по формуле:
где V - объем 5-водного раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование раствора противогололедного средства,
Vk - объем 5-водного раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование контрольного раствора.
Существенным признаком предлагаемого способа является определенная последовательность обработки исследуемой пробы различными химическими реагентами: сначала осуществляется обработка щелочным раствором брома, а затем после добавления уксусной кислоты для создания уксуснокислой среды проводится обработка солянокислым раствором йодида калия, а затем титрование водным раствором тиосульфата натрия и водным раствором крахмала.
На первой стадии обработки имеет место окислительно-восстановительная реакция формиата с бромноватистокислым натрием в уксуснокислой среде. Именно эта реакция, протекающая с образованием бромида щелочного металла и углекислого газа, позволяет исключить мешающее влияние хлоридов кальция в процессе осуществления количественного анализа формиатов в противогололедном средстве. Данный способ применяется для количественного определения формиатов в противогололедных реагентах, содержание которых в известных средствах может находиться в интервале от 1 до 50 мас.%.
Второй этап способа - титрование проводится с применением тиосульфата натрия в качестве цветореагента (индикатора), с помощью которого после добавления иодида калия при титровании определяется остаток непрореагировавшего брома. Конечная стадия анализа - титрование раствором крахмала до обесцвечивания раствора, что позволяет подтвердить полное отсутствие непрореагировавшего брома в титруемой пробе.
Для анализа применяются реактивы определенной концентрации, а именно: щелочной раствор брома с концентрацией брома, равной 0,1 моль/дм3, и раствор 5-водного натрия тиосульфата (натрий серноватистокислый) с концентрацией 0,1 моль/дм3, что позволяет с наименьшей погрешностью осуществлять анализ.
В предлагаемом способе приводится (см.выше) формула расчета массового содержания формиата натрия, которая учитывает соотношение окислителя (брома) и восстановителя (формиат иона в реакции окисления-восстановления):
Br2+HCOONa=NaBr+CO2
и рассчитана для противогололедного реагента, содержащего формиат натрия, хлорид кальция и хлорид натрия.
Предлагаемый способ анализа применим для определения содержания формиатов любых щелочных металлов, используемых в качестве противогололедных реагентов, но наиболее применимым для указанных целей является формиат натрия.
Далее способ иллюстрируется детальным описанием способа и конкретными примерами его осуществления.
При подготовке к выполнению измерений проводятся следующие работы:
- приготовление раствора брома (ч.д.а.) с концентрацией C(Br)=0,1 моль/дм3;
- приготовление раствора натрия серноватистокислого (натрия тиосульфата) 5-водного с концентрацией C(Na2S2O3·5H2O)=0,1 моль/дм3;
- приготовление водорастворимого крахмала с концентрацией 0,5%.
Раствор брома с концентрацией брома, равной 0,1 моль/дм3, готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 500 см3 помещают 100 см3 воды дистиллированной, прибавляют 20,00 г гидроокиси натрия (х.ч.), растворяют в 200 см3 воды, охлаждают, затем прибавляют 1,5 см3 брома, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Порядок выполнения измерений
При выполнении измерений проводят следующие операции:
- 20,00 г противогололедного реагента помещают в стакан, прибавляют 80 см3 воды, помещают на магнитную мешалку и растворяют;
- 2,00 г/см3 полученного раствора помещают в коническую колбу, прибавляют раствор брома в объеме в соответствии с таблицей 2, затем 5 см3 ледяной уксусной кислоты (ч.д.а.) до рН менее 1 закрывают пробкой и выдерживают в течение 30 мин при комнатной температуре;
- к раствору прибавляют 100 см3 воды, 5 см3 25%-ного раствора соляной кислоты, 2,00 г йодистого калия (х.ч.), перемешивают и титруют до слабо-желтой окраски раствором натрия серноватистокислого (натрия тиосульфата) 5-водного (с концентрацией 0,1 моль/дм3, добавляют 2,00 см3 0,5%-ного раствора крахмала и продолжают титрование до обесцвечивания раствора.
Одновременно проводят контрольное определение на все используемые реактивы.
Количество раствора брома, необходимое для проведения анализа
| Массовая доля формиата натрия (калия) в противогололедном реагенте, % | Количество раствора брома, необходимое для проведения анализа, см3 |
| 1,0 | 0,02 |
| 30 | 0,06 |
| 50 | 0,08 |
Чаще всего в состав противогололедных реагентов вводят формиаты натрия. Содержание формиата натрия, а именно определение массовой доли формиата натрия в противогололедных средствах (X), в % вычисляют по предлагаемой в данном изобретении формуле:
где V - объем натрия серноватистокислого (натрия тиосульфата) 5-водного, пошедший на титрование раствора смеси противогололедных реагентов, см3;
Vk - объем натрия серноватистокислого (натрия тиосульфата) 5-водного, пошедший на титрование контрольного раствора, см3;
0,0034 - масса формиата натрия, соответствующая 1 см3 раствора тиосульфата натрия концентрации точно 0,1 моль/дм3, г.
Результат анализа записывают с точностью до первого знака после запятой.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,3%.
Способ количественного анализа формиатов довольно эффективен, поскольку относительная суммарная погрешность результата анализа при доверительной вероятности P=0,95, что соответствует высокоточным характеристикам титриметрических методов, используемых для количественного определения основного вещества в химических продуктах, и составляет +(-) 0,5 (относительных).
Контроль качества результатов измерений в лаборатории при реализации способа осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений», используя контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения повторяемости по 6.2.2 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Проверку стабильности осуществляют с применением контрольных карт Шухарта.
При неудовлетворительных результатах контроля, например, при превышении предела действия или регулярном превышении предела предупреждения выясняют причины этих отклонений, в том числе проводит смену реактивов, проверяют работу оператора.
Периодичность контроля стабильности результатов выполняемых измерений устанавливают, принимая в качестве контролируемого периода временной промежуток поступлений на испытания противогололедных реагентов по условиям договора с заказчиком. В пределах контролируемого периода проводят от 20 до 30 контрольных измерений.
Claims (4)
1. Способ определения содержания формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах, относящийся к титриметрическому методу количественного анализа и заключающийся в том, что водный раствор анализируемой пробы противогололедного реагента, содержащего от 1,0 до 50 мас.% формиатов щелочных металлов, а также дополнительно содержащего хлориды кальция и натрия, обрабатывают щелочным раствором брома с концентрацией брома, составляющей 0,1 моль/дм3, добавляют ледяную уксусную кислоту до рН менее 1 и выдерживают анализируемую пробу при комнатной температуре, после чего добавляют к ней солянокислый раствор йодида калия и титруют 5-ти водным раствором тиосульфата натрия с концентрацией 0,1 моль/дм3 до слабо-желтой окраски, а затем добавляют 0,5%-ный водный раствор крахмала и титруют до обесцвечивания раствора.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при анализе противогололедного реагента, содержащего 1-50% формиата щелочного металла используют 0,02-0,08 мас.% щелочного раствора брома по отношению к формиату.
3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что определение массовой доли формиата натрия в противогололедных средствах оптимально проводится при следующих условиях: температуре окружающей среды, составляющей 15-25°С, относительной влажности воздуха от 45 до 80% и атмосферном давлении от 630 до 800 мм рт.ст.
4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что массовую долю формиата натрия вычисляют по формуле:
где V - объем 5-ти водного раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование раствора противогололедного реагента,
Vk - объем 5-ти-водного раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование контрольного раствора, см3.
где V - объем 5-ти водного раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование раствора противогололедного реагента,
Vk - объем 5-ти-водного раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование контрольного раствора, см3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012110103/15A RU2478203C1 (ru) | 2012-03-16 | 2012-03-16 | Способ определения содержания формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012110103/15A RU2478203C1 (ru) | 2012-03-16 | 2012-03-16 | Способ определения содержания формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2478203C1 true RU2478203C1 (ru) | 2013-03-27 |
Family
ID=49151462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012110103/15A RU2478203C1 (ru) | 2012-03-16 | 2012-03-16 | Способ определения содержания формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2478203C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117607346A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-27 | 长春黄金研究院有限公司 | 水质中葡萄糖酸钠的测定方法 |
-
2012
- 2012-03-16 RU RU2012110103/15A patent/RU2478203C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| J.V.L.LONGSTAFF et.al. A bromometric method for the determination of formic acid and nitrite // Analyst - 1953 - V.78 - P.491-494. Государственная Фармакопея Союза Советских Социалистических Республик. - М.: Медицина - X издание - 1968 - с.629. КОРОСТЕЛЕВ П.П. Титриметрический и гравиметрический анализ в металлургии. Справ, изд. - М.: Металлургия, 1985 - 320 с. - с.147-150. ТАНГАНОВ Б.Б. Химические методы анализа: Учебное пособие/ВСГТУ. - Улан-удэ, 2005 - 550 с. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117607346A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-27 | 长春黄金研究院有限公司 | 水质中葡萄糖酸钠的测定方法 |
| CN117607346B (zh) * | 2024-01-17 | 2024-05-28 | 长春黄金研究院有限公司 | 水质中葡萄糖酸钠的测定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11041800B2 (en) | Method for detecting content of fluoride ions in microsamples | |
| US9091674B2 (en) | Means and method for determining chemical oxygen demand | |
| US11193883B2 (en) | Kits for detecting content of fluoride ions in microsamples | |
| CN102564982A (zh) | 一种氰化物测定校正方法 | |
| CN102207466A (zh) | 面粉违禁添加剂过氧化苯甲酰快速检测试剂盒及制备方法 | |
| RU2478203C1 (ru) | Способ определения содержания формиатов щелочных металлов в противогололедных реагентах | |
| Fales | Reproducible Periodate Oxidation Method for Determination of Glycogen End-Groups | |
| JP2008522188A (ja) | 有機ヒドロペルオキシドの測定方法 | |
| JP2009122077A (ja) | 亜塩素酸イオンの測定方法 | |
| Ivanović et al. | Isopiestic determination of osmotic coefficients in the ionic strength range Im=(0.9670–2.2160) mol⋅ kg− 1 and activity coefficients determined by electromotive force measurements in the range Im=(0.0897–1.0054) mol⋅ kg− 1 of the {yKCl+(1–y) K2HPO4}(aq) system at T= 298.15 K | |
| CN1731168A (zh) | 线缆材料燃烧时释出卤酸气体总量的测定方法 | |
| EP2400034B1 (en) | Diluent for preparing analytical sample | |
| CN113687016A (zh) | 一种盐酸环苯扎林中氯离子含量的检测方法 | |
| CN112394056A (zh) | 用于过氧化氢检测的一体化速测管 | |
| JP4299696B2 (ja) | 過硫酸塩類濃度の測定方法 | |
| RU2812827C1 (ru) | Способ определения концентраций фторид-ионов в электролитах | |
| Merchant | Miniaturization of a chloride ion assay for use in a microtiter format | |
| RU2634789C2 (ru) | Способ прямого кондуктометрического количественного определения хлоридов | |
| JPH0445798A (ja) | 過酸化水素と過酢酸の分別測定方法 | |
| SU1002940A1 (ru) | Способ количественного определени инвертного сахара в растворах | |
| Tromans et al. | Potentiometric investigation of the weak association of sodium and oxalate ions in aqueous solutions at 25° C | |
| SU1125540A1 (ru) | Способ количественного определени щелочей | |
| CN108627611A (zh) | 一种三氮唑钠盐纯度的测定方法 | |
| RU2248569C2 (ru) | Способ микротитрования | |
| RU2339937C1 (ru) | Способ определения концентрации железа (ii) в электролитах железнения |