SU1002942A1

SU1002942A1 - Hexamethylendiamine polarographic determination method

Info

Publication number: SU1002942A1
Application number: SU813349487A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Сухомлинов; Борис Петрович Жанталай
Original assignee: Предприятие П/Я А-7531
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1983-03-07

Description

Изобретение относится к полярографическим способам, а именно к полярографическому определению гексаметилендиамина в водных растворах.The invention relates to polarographic methods, namely to polarographic determination of hexamethylenediamine in aqueous solutions.

Известен способ определения гекса- 5 метилендиамина, заключающийся в том, что пробу обрабатывают раствором хлорангидрида 1-диметиламинонафталин-5 сульфокислоты с последующим извлечением полученного продукта экстрагентом, ¹⁰например хлороформом, хроматографированием в тонком слое и флуорометрированием элюэнта в растворе абсолютного ' спирта С1 ].A known method for determining hexa-5 methylenediamine is that the sample is treated with a solution of 1-dimethylaminononaphthalene-5 sulfonic acid chloride, followed by extraction of the obtained product with an extractant, ^10, for example, chloroform, thin-layer chromatography and fluoromerization of the eluent in a solution of absolute C1 alcohol.

Однак® этот способ стожен и длителен, ¹⁵что затрудняет его применение в производственном контроле.Odnak®, this method is cumbersome and long, ¹⁵ which makes it difficult to use in production control.

Наиболее близким к изобретению является способ полярографического определения гексаметилендиамина в водном растворе путем измерения зависимости тока от концентрации. Согласно этому способу определение ведут путем поляро2 графирования на фоне 0,01 М тетрабората натрия при pH 9,2 в присутствии 0,2 М формальдегида в диапазоне потенциалов от минус 0,8 до минус 1,2 В (2} Недостатком известного способа является то, что из-за сильного мешающего влияния иона аммония он не может быть применен в аналитическом контроле тех . производств, где неизбежен избыток иона аммония по отношению к гексаметилендиамину, например в производстве АГ-соли Цель изобретения - повышение селективности анализа.Closest to the invention is a method for the polarographic determination of hexamethylenediamine in an aqueous solution by measuring the dependence of current on concentration. According to this method, the determination is carried out by polarization on a background of 0.01 M sodium tetraborate at pH 9.2 in the presence of 0.2 M formaldehyde in the potential range from minus 0.8 to minus 1.2 V (2} The disadvantage of this method is that that due to the strong interfering effect of the ammonium ion, it cannot be used in the analytical control of industrial plants where an excess of ammonium ion in relation to hexamethylenediamine is inevitable, for example, in the production of AG salt. The purpose of the invention is to increase the selectivity of analysis.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу полярографического определения гексаметилендиамина в вод— ' ном растворе путем измерения зависимое— ти тока от концентрации, анализируемый раствор полярографируют на фоне универсального буферного раствора с pH 9,5 — 10,5 в присутствии 0,01 - 0,02 М фурфурола в диапазоне потенциалов от минус 0,8 до минус 1,4 В.This goal is achieved by the fact that according to the method of polarographic determination of hexamethylenediamine in an aqueous solution by measuring the dependence of current on concentration, the analyzed solution is polarized against a universal buffer solution with a pH of 9.5 - 10.5 in the presence of 0.01 - 0 , 02 M furfural in the potential range from minus 0.8 to minus 1.4 V.

10026421002642

Для определения используют волну с , равном 1,05 В относительно нас.·To determine use a wave with equal to 1.05 V relative to us. ·

к.э.« указанных условиях высота волны пропорциональна концентраций гексамети- 5 лендиамина. Содержание гексаметилендиамина устанавливают методом калибровочного графика, либо методом добавки стандартного раствора.ke “the specified conditions, the wave height is proportional to the concentrations of hexamethylene-5-lendiamine. The content of hexamethylenediamine is determined by a calibration curve or by adding a standard solution.

Нижняя Гранина определяемой концен- 10 трации гексаметмлендиамина по предлагаемому методу составляет 0,2 мг/л. При этом относительное стандартное откло—' нение составляет 0,04. Продолжительность анализа - 10 — 15 мин. »5The lower Granina of the determined concentration of hexamethamenediamine according to the proposed method is 0.2 mg / l. In this case, the relative standard deviation is 0.04. The duration of the analysis is 10-15 minutes. "5

Предлагаемый способ позволяет избирательно проводить определение гексамет илендиамина в присутствии ионов аммония. Стократный избыток ионов аммония не мещает определению. Причиной м этого является более избирательная реакция фурфурола с гексаметилендиамином в указанных условиях с точки зрения образования полярографически активного продукта, чем аналогичная реакция гек— 25 саметилендиамнна с формальдегидом.The proposed method allows the selective determination of hexamethylenediamine in the presence of ammonium ions. A hundred-fold excess of ammonium ions does not interfere with determination. The reason for this is a more selective reaction of furfural with hexamethylenediamine under the indicated conditions from the point of view of the formation of a polarographically active product than the similar reaction of hex-25 Sametylenediamine with formaldehyde.

о Проведенные исследования позволяют выбрать оптимальные условия образования полярографически активного продук та в зависимости от концентрации реаги- за рующнх компонентов и pH раствора. Эти оптимальные условия определили пределы концентрации фурфурола (0,01 - 0,02 М) и pH раствора (9,5 - 10,5). Использование pH, выходящих за пределы указан- ₃$ ных значений приводит к снижению тока и, следовательно, к потере чувствительности. Аналогичное влияние оказывает·, использование концентрации фурфурола ниже 0,01 М. Использование концентрации фурфурола выше 0,02 М приводит к уменьшению площадки предельного то- ка, что не позволяет надежно измерить высоту волны.о The studies performed allow us to choose the optimal conditions for the formation of a polarographically active product depending on the concentration of reactive components and the pH of the solution. These optimal conditions determined the limits of furfural concentration (0.01 - 0.02 M) and the pH of the solution (9.5 - 10.5). The use of pH that goes beyond the specified ₃ $ values leads to a decrease in current and, consequently, to a loss of sensitivity. A similar effect is exerted by ·, the use of furfural concentration below 0,01 M. The use of furfural concentration above 0.02 M leads to a decrease in the limiting current area, which does not allow reliable measurement of the wave height.

Пример 1. Построение калибра·; вечного графика. В мерную колбу емкостью 25 мл вносят 2,5 мл 0,1 М раствора фурфурола; 2,5 мл универсального буферного раствора с pH, равным 10,5;Example 1. The construction of the caliber ·; perpetual schedule. 2.5 ml of a 0.1 M furfural solution are added to a 25 ml volumetric flask; 2.5 ml of universal buffer solution with a pH of 10.5;

мл стандартного раствора гексаметилен диамина с концентрацией 2,5 мг/л и до водят водой до метки. Содержимое мерной колбы вносят в полярографическую ячейку, продувают азотом 5 мин и записывают полярограмму в области потенциалов от минус 0,81 В до минус 1,4 В от- ³⁵носительно нас.к.э. Измеряют высоту волны при потенциале полуволны, равном минус 1,05 В. Высота волны соответ45 ствует концентрации гексаметилендиамина в ячейке 0,3 мг/л. Полученную точку наносят на график зависимости величины тока от концентрации гексаметйлендиамина. Аналогично измеряют значение тока для других концентраций гексаметилен— даймина (0,5 мг/л; 1,0 мг/л; 2,0 мг/л), вводя поочередно в ячейку объемом 25 мл соответственно 5 мд, 10 мл, 15 мл и 20 мл стандартного раствора гексамети— лендиамина. Полученные значения токов наносят на график и проводят калибровочную прямую через нанесенные точки.ml of a standard solution of hexamethylene diamine with a concentration of 2.5 mg / l and bring up to the mark with water. The contents of the volumetric flask is made in a polarographic cell was purged with nitrogen for 5 minutes and is written in the polarogram potentials from minus 0.81 V to 1.4 V The relative minus ³⁵ in relative SCE The wave height is measured at a half-wave potential equal to minus 1.05 V. The wave height corresponds to a concentration of hexamethylenediamine in the cell of 0.3 mg / L. The resulting point is plotted against the concentration of hexamethylenediamine. Similarly measure the current value for other concentrations of hexamethylene-daimine (0.5 mg / l; 1.0 mg / l; 2.0 mg / l), introducing 5 ppm, 10 ml, 15 ml and 20 ml of a standard solution of hexamethi-lendiamine. The obtained current values are plotted and the calibration line is drawn through the plotted points.

Пример 2. Проведение анализа стандартного раствора. В мерную колбу емкостью 25 мл наносят 2,5 мл 0,1 М раствора фурфурола; 2,5 мл универсального буферного раствора с pH, равным 10,5; 2,5 мл раствора хлористого аммония концентрацией 350 мг/л; 10 мл стандартного раствора гексаметилендиамина концентрацией 0,885 мг/л и доводят водой до метки. Содержимое мерной колбы вносят в полярографическую ячейку, продувают азотом 5 мин и записывают полярограмму в области потенциалов от минус 0,8 В до минус 1,4 В. Измеряют высоту волны при потенциале полуволны, равном минус 1,05 В, и по калибровочному графику находят соответствующую концентрацию гексаметилендиамина в ячейке.Example 2. The analysis of the standard solution. 2.5 ml of a 0.1 M furfural solution are applied to a 25 ml volumetric flask; 2.5 ml of universal buffer solution with a pH of 10.5; 2.5 ml of a solution of ammonium chloride with a concentration of 350 mg / l; 10 ml of a standard solution of hexamethylenediamine with a concentration of 0.885 mg / l and adjusted to the mark with water. The contents of the volumetric flask are introduced into the polarographic cell, purged with nitrogen for 5 minutes, and the polarogram is recorded in the potential region from minus 0.8 V to minus 1.4 V. The wave height is measured at a half-wave potential equal to minus 1.05 V, and the calibration curve is found the corresponding concentration of hexamethylenediamine in the cell.

Статистическая обработка результатов анализа по 12 параллельным определениям приводит к следующим параметрам: доверительный интервал содержания гексаметилендиамина в ячейке (X + £(_/ составляет 0,351 + 0,0084 при относительном стандартном отклонении (Sr) 0,04. Учитывая разбавление, рассчитывают концентрацию гексаметилендиамина в исходном растворе. Она составляет 0,878 + + 0,021 мг/л.Statistical processing of the analysis results by 12 parallel determinations leads to the following parameters: confidence interval for the content of hexamethylenediamine in the cell (X + £ (_ / is 0.351 + 0.0084 with a relative standard deviation of (Sr) 0.04. Given the dilution, the concentration of hexamethylenediamine in initial solution, it is 0.878 + + 0.021 mg / l.

Пример 3. Проведение анализа, раствора с Неизвестным содержанием гексаметилендиамина. В мерную колбу емкостью 25 мл вносят 2,5 мл 0,1 М раствора фурфурола; 2,5 мл универсального буферного раствора с pH = 9,5; 10 мл анализируемого раствора и доводят водой до метки. В дальнейшем выполняют те же операции, которые описаны в примере 2.Example 3. The analysis, a solution with an unknown content of hexamethylenediamine. 2.5 ml of a 0.1 M furfural solution are added to a 25 ml volumetric flask; 2.5 ml of universal buffer solution with pH = 9.5; 10 ml of the analyzed solution and adjusted with water to the mark. Subsequently, the same operations are performed as described in Example 2.

При статистической обработке результатов восьми параллельных определений получены следующие параметры: доверительный интервал для содержания гексаметилендиамина в ячейке составляетDuring statistical processing of the results of eight parallel determinations, the following parameters were obtained: the confidence interval for the content of hexamethylenediamine in the cell is

1002942 61002942 6

0,635 + 0,013 мг/л при относительном стандартном отклонении 0,02. Учитывая разбавление, рассчитывают концентрацию гексаметилендиамина в анализируемой пробе. Она составляет 1,59 + 0,03 мг/л. 50.635 + 0.013 mg / l with a relative standard deviation of 0.02. Given the dilution, the concentration of hexamethylenediamine in the analyzed sample is calculated. It is 1.59 + 0.03 mg / l. 5

Из приведенных примеров видно, что даже 100-кратный избыток иона аммония не вносит систематической ошибки, т.е. не мешает определению гексаметилендиамина по предлагаемому методу. ¹⁰Присутствие в растворе иона аммония мешает определению гексаметилендиамина согласно известному способу даже при соотношении их концентраций 1:1.It can be seen from the above examples that even a 100-fold excess of ammonium ion does not introduce a systematic error, i.e. does not interfere with the determination of hexamethylenediamine by the proposed method. ¹⁰ The presence in the solution of ammonium ion interferes with the determination of hexamethylenediamine according to the known method, even when their concentration ratio is 1: 1.

Положительный эффект предлагаемого ¹⁵способа количественного определения„ гексаметилендиамина заключается в том, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет селективно проводить определение гексаметилендиамина в 20 присутствии стократного избытка иона аммония. В результате можно осуществлять оперативный и надежный контроль производства, например контроль процесса биохимической очистки сточных вод на 25 предприятиях азотной промышленности. * Кроме того, предлагаемый способ позво ляет сократить время анализа в 2 - 3 раза по сравнению с известным способом.The positive effect of the proposed ¹⁵ method for the quantitative determination of hexamethylenediamine is that the proposed method, in comparison with the known method, allows selective determination of hexamethylenediamine in the presence of a hundred-fold excess of ammonium ion. As a result, it is possible to carry out operational and reliable production control, for example, monitoring the process of biochemical wastewater treatment at 25 enterprises of the nitrogen industry. * In addition, the proposed method allows to reduce the analysis time by 2 - 3 times in comparison with the known method.

Claims

The invention relates to polarographic methods, in particular to the polarographic determination of T xamethylenediamine in aqueous solutions. A known method for the determination of hexamethylenediamine is that the sample is treated with a solution of 1-dimethylaminonaphthalene-5 sulfonic acid chloride and then the resulting product is extracted with an extractant, for example, chloroform, thin-layer chromatography and fluorometry using a solution of absolute alcohol, C1, I’ll be in the absolute alcohol solution. which makes it difficult to use in production control. Closest to the invention is a method for polarizing the determination of hexamethylenediamine in an aqueous solution by measuring the dependence of current on concentration. According to this method, the determination is carried out by polarizing against the background of 0, O1 M sodium tetraborate at pH 9.2 in the presence of 0.2 M formaldehyde in the potential range from minus 0.8 to minus 1.2 V 2 The disadvantage of this method is that that due to the strong interfering effect of ammonium ion, it cannot be used in the analytical control of those. production, where an inevitable excess of ammonium ion relative to hexamethylenediamine, for example, in the production of AH-sapi is aimed at increasing the selectivity of the analysis. This goal is achieved by the fact that according to the method of polarographic determination of hexamethylenediamine in a military solution by measuring the dependence of the current on the concentration, the analyzed solution is polarized against the background of a unique buffer solution with a pH of 9.5 1O, 5 in the presence of 0.01 - 0, 02 M of furfural in the range of potentials from minus 0.8 to minus 1.4 V. For determination, use a wave with S / equal to 1, O5 V relative to us .. Under these conditions, the height of the magnetization of concentrations of hexamethy lendiamine. Sodernsaty hexamethylenediamine can be set using the calibration graph method or the standard solution addition method. The lower transferability of detectable conentherency of hexametvlendiamine according to the proposed method is 0.2 mg / l. The relative standard deviation is O, O4. Duration of anal 10–15 min. The proposed method allows selective determination of hexameg shend 1amine in the presence of ammonium ions. One hundred percent excess of ammonium ions is not MetEfaeT defined. The reason for this is a more selective reaction of furfural with hexamethylenediamine under the conditions of paaoBatraH that is more graphically active than the similar {hectamynediamine diamine reaction with formaldehyde. • The studies performed allow us to choose the optimal conditions for the formation of a polarographic active product depending on the concentration of the reacting components and the pH of the solution. These optimal conditions determined the limits of furfural co-center (O, O1 - 0.02 M and solution pH (9.5 - 1 O, 5). Using pH values that go beyond the specified values leads to a decrease in current and, consequently, loss of sensitivity - bones. Similar effect is shown by the use of furfural concentration below 0.01 M. Using furfural concentration above 0.02 M reduces the current limit area, which does not reliably measure wave height. Example 1 nocTpoetnie calibration graph. In a 25 ml volumetric flask, add 2.5 ml OD M p a solution of furfural; 2.5 ml of a universal buffer solution with a pH of 10.5; 3 MP of a standard solution of 2.5 mg / l of hexametype diamine and diluted with water up to the mark. The contents of the volumetric flask are added to a polarographic cell. , flush with nitrogen for 5 min and record a polarogram in the potential range from minus 0.8: B to minus 1.4 V relative to the rms, e. Measure the wave height at the half-wave potential equal to minus 1.05 V. The wave height corresponds to the concentration of hexamethylenediamine in the cell is 0.3 mg / L. The obtained point is plotted on the graph of the magnitude of the current versus the concentration of hexametane diamonds. Similarly, the current value is measured for other concentrations of hexamethylene Dymin (0.5 mg / l; 1.0 mg / l; 2, O mg / l), entering alternately into a 25 ml cell, respectively, 5 M / I, 10 ml, 15 ml and 2 ml of standard hexamet solution. Lendiamine. The resulting values of the currents are plotted and the calibration straight through the plotted points. Example 2. The analysis of the standard solution. In a volumetric flask with a capacity of 25 ml, apply 2.5 ml of a 0.1 M solution of furfural; 2.5 ml of a universal buffer solution with a pH of 1O, 5; 2.5 ml of ammonium chloride solution at a concentration of 35 O mg / l; 10 ml of a standard solution of hexamethylenediamine 0.885 mg / l and bring to the mark with water. The contents of the volumetric flask are introduced into the polarographic cell, purged with nitrogen for 5 minutes and a polarogram is recorded in the potential range from minus 0.8 V to minus 1.4 V. The wave height is measured at a half-wave potential equal to minus 1, O5 B, and by calibration. The appropriate concentration of hexamethylenediamine in the cell is found on the graph. Statistical processing of the results of the analysis on 12 parallel determinations of the MN leads to the following parameters: the confidence interval of the content of hexametilendshmin in the cell (X ±, j) is O, 351 + O, ОО84 with a relative stationary deviation (Sr) O, 04. Taking into account the dilution, calculate the concentration of hexamethylenediamine in the original solution. It is 0.878 + + 0.021 mg / l. Example 3. Analysis, solution with Unknown content of hexamethylenediamine. In a 25 ml volumetric flask, add 2.5 ml of a 0.1 M solution of furfural} 2.5 ml of a universal buffer solution with a pH of 9.5; ± 0 ml of the solution to be analyzed and diluted to the mark with water. Subsequently, the same operations are performed that are opted in Example 2. The following parameters were obtained during the statistical processing of the results of eight parallel determinations: the entrapment interval for the content of hexamethylenediamine in the cell is 0.635 + 0.013 mg / l with a relative standard deviation of O, O2. Taking into account the dilution, calculate the concentration of hexamethylenediamine in the analyzed sample. It is 1.59 + 0.03 mg / l. From the above examples it can be seen that even SO-fold excess of ammonium ion does not introduce a systematic error, i.e. does not interfere with the determination of hexamethylendequamine by the proposed method. The presence in the solution of ammonium ion interferes with the determination of hexamethylenediamine according to a known method, even with a ratio of their concentrations of 1: 1. The positive effect of the proposed method for the quantitative determination of hexamethylenediamine is that the proposed method, in comparison with the known method, allows selective determination of hexamethylenediamine in the presence of a hundredfold excess of ammonium ion. As a result, it is possible to carry out operational and reliable control of production, for example, control of the process of biochemical wastewater treatment at the enterprises of the nitrogen industry. In addition, the proposed method makes it possible to shorten the ash-out time by 2 to 3 times as compared with the known method. Claims of the method for determining the hexamethylenediamine in a water runner by measuring the dependence of the current on the concentration, characterized in that, in order to increase the village & The analysis capabilities of the analyzed solution are polarized against the backdrop of a unified buffer solution with a pH of 9.5 - 1 O, 5 in the presence of 0, O1 - 0.02 M fur-5-5 la in the potential range from minus 0.8 to minus 1.4 volts. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate N ° 315117, cl. Q 01 N 31/08, 09/21/71.

2.Strukova MP, Ignatiev Yu.S., Milosevic N.GO. and Zamelin V.I. Kovvennoy polrographichesky definition msh-. The amount of 1,6-hexamethamine diamine in aqueous solutions. - Analytical.chem's Chemistry, 1970, No. 9, T. 25 / p. 1833-1835.