Как приготовить реактив фишера

Органическая химия

Взгляд из лаборатории

FONT_SIZE

SCREEN

• WIDE_SCREEN
• FULL_SCREEN
• NARROW_SCREEN

Статьи

Хроматография — это метод разделения и анализа смесей веществ, основанный на. Читать далее.

Видеоуроки

Видеоурок, посвященный основам Ультрафиолетовой и видимой спектроскопии. Смотреть.

Определение воды по К. Фишеру

Вода – это превосходный растворитель. Нетоксичный и дешевый. Однако лишь немногие органические реакции способны протекать в водной среде. Более того, вода способна оказывать разрушающее действие на многие органические соединения, приводить к побочным реакциям в химических процессах. Т.о. необходимо точное определение воды в используемых реагентах и/или растворителях.

Теория титрования по Фишеру

Для определения содержания воды в органических соединениях следовало подобрать такую реакцию, в которую вступает лишь растворенная вода, а сам метод может быть использован для широкого класса соединений.

Эту задачу удалось решить в 1935 году немецкому химику Карлу Фишеру (см. лит.). Фундаментальный принцип «определения воды по Фишеру» основан на реакции Бунзена между йодом, диоксидом серы и водой. К. Фишер обнаружил, что использование избытка диоксида серы, метанола в качестве растворителя и пиридина как основания (для буферизации раствора) можно использовать для определения воды в неполярных растворителях.

Титрование представляет собой трехстадийный процесс:

На первой стадии вода реагирует с диоксидом серы, в результате чего I₂ восстанавливается до I — (реакция 1). Выделяющейся триоксид серы образует с пиридином комплекс (реакция 2), который в присутствии метанола (или другого спирта) превращается в стабильный пиридиновый комплекс (реакция 3). Таким образом, для титрования каждого эквивалента воды затрачивается один эквивалент йода.

В качестве спирта обычно используется метанол, реже диэтиленгликоль.
В качестве основания – пиридин, но чаще имидазол или первичные амины.

Получение реактива Фишера

Типы титрования по Фишеру и рекомендации

Волюметрическое титрование (от 100 ppm до 100% воды)

1) К образцу в подходящем для титрования растворителе (или без растворителя если вещество жидкое) из бюретки добавляют титрант, содержащий все необходимые компоненты реактива Фишера.

2) К образцу растворенному в среде содержащей основание, диоксид серы и спирт из бюретки добавляют титрант, содержащий только йод и спирт.

Кулонометрическое титрование (от 1 ppm до 5% воды)

В данном титровании йод генерируется электрохимически in situ в течение титрования, а содержание воды определяется как общее количество тока, прошедшее через кулонометрическую ячейку. В данном случае результат титрования определяется микропроцессором прибора и выводится на экран.

Внимание!

1. Реагент Фишера неустойчив к действию света и влаги. Его стандартизация должна проводиться перед каждым использованием.

2. Рабочий интервал pH для определения воды по Фишеру между 5 и 8, в противном случае высоко кислотные или основные соединения рекомендуется буферизовать.

3. Плохо растворимые в метаноле соединения (например, жиры, углеводороды) следует растворять в высших спиртах или хлороформе, возможны также добавки формамида (для полярных веществ).

4. Следует избегать титрования веществ, которые способны реагировать с компонентами реактива Фишера (например, альдегиды и кетоны, сильные кислоты и основания, окислители и восстановители, соединения, реагирующие с компонентами реактива Фишера с образованием воды).

Источник

1. ОТБОР ПРОБ

В пробирку с этиленгликолем помещают пробу аммиака, доводя объем до метки, соответствующей 100 см 3 .

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 * не ниже 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления не более 1 × 10 -4 г.

*С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001 (здесь и далее).

**С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 7328-2001.

Установка электрометрического титрования по ГОСТ 14870 или любой другой прибор, обеспечивающий измерение с той же суммарной погрешностью.

Пипетки 2-2-2; 2-2-10; 2-2-20 по НТД.

Цилиндр 2-100 по ГОСТ 1770 .

Бюкса из тефлона ( d = 8 мм, Н = 20 мм).

Склянка из темного стекла вместимостью 2 дм 3 .

Шкаф электрический сушильный типа 2В-151 или любого другого типа с диапазоном регулирования температуры от 40 °С до 200 °С.

Реактив Фишера (растворы № 1 и 2).

Кислота уксусная по ГОСТ 61 , х.ч., ледяная, с массовой долей воды не более 0,2 %.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 .

Смесь метанола с уксусной кислотой в объемном соотношении 9:1, готовят непосредственно перед анализом.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление рабочих растворов реактива Фишера

Реактив Фишера выпускают в виде двух растворов: раствора № 1 (раствор оксида серы ( IV ) в пиридине) и раствора № 2 (раствор йода в метаноле).

При смешивании этих растворов в соотношении 1:2,17 и при соответствующем разбавлении при необходимости этой смеси метанолом (в зависимости от массовой доли воды в жидком аммиаке) получают рабочий раствор реактива Фишера.

Рабочий раствор реактива Фишера готовят в темной герметически закрывающейся посуде. Приготовленный рабочий раствор пригоден для анализа через 24 ч после его приготовления. К применению пригоден реактив, имеющий титр не менее 2 мг/см 3 .

3.2. Установка титра рабочего раствора реактива Фишера

В предварительно взвешенную тефлоновую бюксу с крышкой вносят из капельницы одну каплю дистиллированной воды (20-30 мг) и снова взвешивают. Массу навески воды вычисляют по разности результатов двух взвешиваний. Затем через боковой тубус в колбу вносят тефлоновую бюксу с навеской воды, предварительно быстро сняв с нее крышку.

Воду в реакционную колбу можно вносить также с помощью микрошприца. В микрошприц набирают 10 мкл воды, взвешивают микрошприц с водой, затем через боковой тубус вносят воду в реакционную колбу и вновь взвешивают микрошприц (результаты всех взвешиваний записывают с точностью до четвертого десятичного знака).

Включают мешалку и содержимое колбы перемешивают в течение 2 мин, затем титруют раствор так же, как и при проведении фортирования метанола. Титр рабочего раствора реактива Фишера (Т) в миллиграммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле

где m — масса навески воды, мг;

V — объем рабочего раствора реактива Фишера, израсходованный на титрование навески воды, см 3 .

Титр рабочего раствора реактива Фишера вычисляют из результатов 2-3 параллельных определений.

3.3. Подготовка анализируемого раствора

После испарения жидкого аммиака растворившийся в этиленгликоле аммиак нейтрализуют раствором уксусной кислоты в метаноле (аммиак мешает определению воды при титровании рабочим раствором реактива Фишера), для чего промывают пробирку 10 см 3 смеси метанола с уксусной кислотой. Затем содержимое пробоотборной пробирки переводят количественно несколькими порциями смеси метанола с уксусной кислотой в мерную колбу вместимостью 25-50 см 3 , доводят объем той же смесью до метки и перемешивают.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

5-20 см 3 приготовленного в соответствии с п. 3.3 раствора отбирают пипеткой и переносят в колбу для титрования, в которой находится оттитрованная порция метанола. Титрование проводят как при установке титра рабочего раствора реактива Фишера.

Для контрольного определения в пробоотборную пробирку, высушенную в тех же условиях, что и пробирка, используемая для отбора пробы, вводят 2 см 3 этиленгликоля и далее выполняют все операции, что и при анализе раствора после испарения аммиака.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Массовую долю воды ( X ) в процентах вычисляют по формуле

где V ₁ — объем рабочего раствора реактива Фишера, израсходованный на титрование рабочей пробы, см 3 ;

V ₀ — объем рабочего раствора реактива Фишера, израсходованный на титрование контрольной пробы, см 3 ;

Т — титр реактива Фишера по воде, мг/см 3 ;

V ₂ — объем мерной колбы, используемой для приготовления анализируемого раствора, см 3 ;

К — коэффициент испарения ( ГОСТ 28326.1 , приложение);

V ₃ — суммарный объем жидкого аммиака и этиленгликоля, см 3 ;

V ₄ — объем этиленгликоля, см 3 ;

0,682 — плотность жидкого аммиака, г/см 3 ;

V ₅ — объем анализируемого раствора, отобранный в колбу для титрования, см 3 .

После преобразования формула примет вид

За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,05 %, при доверительной вероятности Р = 0,95.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±20 % при доверительной вероятности Р = 0,95 (для массовой доли воды 0,08 %).

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Реактив Фишера содержит токсичные вещества — пиридин и метанол. Пиридин — легковоспламеняющаяся жидкость с резким неприятным запахом, обладающая раздражающим, общеядовитым действием. Предельно допустимая концентрация паров пиридина в воздухе производственных помещений — 5 мг/м 3 по ГОСТ 12.1.005 . При загорании пиридин тушат с помощью углекислотного огнетушителя.

Метанол-яд может приникать в организм через кожу. Пары метанола раздражают слизистую оболочку глаз, вызывают заболевание верхних дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация паров метанола в воздухе производственных помещений — 5 мг/м 3 по ГОСТ 12.1.005 .

Работу с жидким аммиаком проводят только внутри хорошо вентилируемого вытяжного шкафа.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством по производству минеральных удобрений СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.11.89 № 3315

3. ВЗАМЕН ГОСТ 6221-82 в части п. 4.5

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6381-88 и международному стандарту ИСО 7105-85

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Источник

Полное меню

Основные ссылки

На правах рекламы:

Вернуться в «Каталог СНиП»

ГОСТ 28326.2-89 Аммиак жидкий технический. Определение массовой доли воды методом Фишера.

АММИАК ЖИДКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

Определение массовой доли воды методом Фишера

Technical liquid ammonia.
Determination of water mass percentage by Fischer method

Дата введения 01.07.90

Настоящий стандарт устанавливает метод определения массовой доли воды по Фишеру в жидком техническом аммиаке марки А в интервале массовых долей от 0,05 % до 0,14 % и в продукте марок Ак и Б для массовой доли воды менее 0,2 % при разногласиях в ее оценке.

Метод основан на взаимодействии йода с оксидом серы ( IV ) и водой в среде метанола и пиридина в процессе титрования испытуемой пробы реактивом Фишера. Точку эквивалентности определяют электрометрически по возникновению тока между двумя платиновыми электродами с появлением в растворе свободного йода.

1. ОТБОР ПРОБ

В пробирку с этиленгликолем помещают пробу аммиака, доводя объем до метки, соответствующей 100 см 3 .

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 * не ниже 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления не более 1 × 10 -4 г.

*С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001 (здесь и далее).

**С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 7328-2001.

Установка электрометрического титрования по ГОСТ 14870 или любой другой прибор, обеспечивающий измерение с той же суммарной погрешностью.

Пипетки 2-2-2; 2-2-10; 2-2-20 по НТД.

Цилиндр 2-100 по ГОСТ 1770 .

Бюкса из тефлона ( d = 8 мм, Н = 20 мм).

Склянка из темного стекла вместимостью 2 дм 3 .

Шкаф электрический сушильный типа 2В-151 или любого другого типа с диапазоном регулирования температуры от 40 °С до 200 °С.

Реактив Фишера (растворы № 1 и 2).

Кислота уксусная по ГОСТ 61 , х.ч., ледяная, с массовой долей воды не более 0,2 %.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 .

Смесь метанола с уксусной кислотой в объемном соотношении 9:1, готовят непосредственно перед анализом.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление рабочих растворов реактива Фишера

Реактив Фишера выпускают в виде двух растворов: раствора № 1 (раствор оксида серы ( IV ) в пиридине) и раствора № 2 (раствор йода в метаноле).

При смешивании этих растворов в соотношении 1:2,17 и при соответствующем разбавлении при необходимости этой смеси метанолом (в зависимости от массовой доли воды в жидком аммиаке) получают рабочий раствор реактива Фишера.

Рабочий раствор реактива Фишера готовят в темной герметически закрывающейся посуде. Приготовленный рабочий раствор пригоден для анализа через 24 ч после его приготовления. К применению пригоден реактив, имеющий титр не менее 2 мг/см 3 .

3.2. Установка титра рабочего раствора реактива Фишера

В предварительно взвешенную тефлоновую бюксу с крышкой вносят из капельницы одну каплю дистиллированной воды (20-30 мг) и снова взвешивают. Массу навески воды вычисляют по разности результатов двух взвешиваний. Затем через боковой тубус в колбу вносят тефлоновую бюксу с навеской воды, предварительно быстро сняв с нее крышку.

Воду в реакционную колбу можно вносить также с помощью микрошприца. В микрошприц набирают 10 мкл воды, взвешивают микрошприц с водой, затем через боковой тубус вносят воду в реакционную колбу и вновь взвешивают микрошприц (результаты всех взвешиваний записывают с точностью до четвертого десятичного знака).

Включают мешалку и содержимое колбы перемешивают в течение 2 мин, затем титруют раствор так же, как и при проведении фортирования метанола. Титр рабочего раствора реактива Фишера (Т) в миллиграммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле

где m — масса навески воды, мг;

V — объем рабочего раствора реактива Фишера, израсходованный на титрование навески воды, см 3 .

Титр рабочего раствора реактива Фишера вычисляют из результатов 2-3 параллельных определений.

3.3. Подготовка анализируемого раствора

После испарения жидкого аммиака растворившийся в этиленгликоле аммиак нейтрализуют раствором уксусной кислоты в метаноле (аммиак мешает определению воды при титровании рабочим раствором реактива Фишера), для чего промывают пробирку 10 см 3 смеси метанола с уксусной кислотой. Затем содержимое пробоотборной пробирки переводят количественно несколькими порциями смеси метанола с уксусной кислотой в мерную колбу вместимостью 25-50 см 3 , доводят объем той же смесью до метки и перемешивают.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

5-20 см 3 приготовленного в соответствии с п. 3.3 раствора отбирают пипеткой и переносят в колбу для титрования, в которой находится оттитрованная порция метанола. Титрование проводят как при установке титра рабочего раствора реактива Фишера.

Для контрольного определения в пробоотборную пробирку, высушенную в тех же условиях, что и пробирка, используемая для отбора пробы, вводят 2 см 3 этиленгликоля и далее выполняют все операции, что и при анализе раствора после испарения аммиака.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Массовую долю воды ( X ) в процентах вычисляют по формуле

где V ₁ — объем рабочего раствора реактива Фишера, израсходованный на титрование рабочей пробы, см 3 ;

V ₀ — объем рабочего раствора реактива Фишера, израсходованный на титрование контрольной пробы, см 3 ;

Т — титр реактива Фишера по воде, мг/см 3 ;

V ₂ — объем мерной колбы, используемой для приготовления анализируемого раствора, см 3 ;

К — коэффициент испарения ( ГОСТ 28326.1 , приложение);

V ₃ — суммарный объем жидкого аммиака и этиленгликоля, см 3 ;

V ₄ — объем этиленгликоля, см 3 ;

0,682 — плотность жидкого аммиака, г/см 3 ;

V ₅ — объем анализируемого раствора, отобранный в колбу для титрования, см 3 .

После преобразования формула примет вид

За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,05 %, при доверительной вероятности Р = 0,95.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±20 % при доверительной вероятности Р = 0,95 (для массовой доли воды 0,08 %).

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Реактив Фишера содержит токсичные вещества — пиридин и метанол. Пиридин — легковоспламеняющаяся жидкость с резким неприятным запахом, обладающая раздражающим, общеядовитым действием. Предельно допустимая концентрация паров пиридина в воздухе производственных помещений — 5 мг/м 3 по ГОСТ 12.1.005 . При загорании пиридин тушат с помощью углекислотного огнетушителя.

Метанол-яд может приникать в организм через кожу. Пары метанола раздражают слизистую оболочку глаз, вызывают заболевание верхних дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация паров метанола в воздухе производственных помещений — 5 мг/м 3 по ГОСТ 12.1.005 .

Работу с жидким аммиаком проводят только внутри хорошо вентилируемого вытяжного шкафа.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством по производству минеральных удобрений СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.11.89 № 3315

3. ВЗАМЕН ГОСТ 6221-82 в части п. 4.5

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6381-88 и международному стандарту ИСО 7105-85

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Источник