Продукты химические. Методы определения воды

Для массовой доли воды более 0,01% конец титрования может быть установлен визуально и электрометрически. Массовую долю воды менее 0,01% определяют электрометрически с применением разбавленного реактива Фишера.

При визуальном титровании максимальная чувствительность определения достигается при прозрачных и бесцветных анализируемых растворах. В окрашенных растворах или в присутствии нерастворимых веществ точку эквивалентности устанавливают электрометрически.

В качестве растворителя применяют метанол. Допускается использовать 1,4-диоксан, диметилформамид (при использовании реактива Фишера видоизмененного состава по п.1.4 приложения 1), 1,2-метоксиэтанол, пиридин, тетрахлорметан (хлороформ), этиленгликоль, ледяную уксусную кислоту и другие инертные растворители, а также смеси растворителей (например, смесь метанола с пиридином в объемном соотношении 4:1, смесь метанола с тетрахлорметаном (хлороформом) в объемном соотношении 1:3, смесь 1,2-метоксиэтанола с пиридином в объемном соотношении 4:1. Все применяемые растворители должны быть максимально обезвожены.

В реактиве Фишера метанол может быть заменен на 2-метонсиэтанол. Этот растворитель может быть использован для определения воды в альдегидах и кетонах без применения специальных приемов для устранения мешающего влияния анализируемого вещества.

Вещества, труднорастворимые в метаноле, но хорошо смачиваемые им, предварительно тонко измельчают, а затем встряхивают с метанолом в течение 5-10 мин и суспензию титруют.

В веществах, вступающих в реакцию с реактивом Фишера, воду определяют после их химической пассивации, либо после отгонки воды в виде азеотропной смеси с растворителем, указанным в нормативно-технической документации на анализируемый продукт (черт.1).

Для определения воды в карбонильных соединениях и сильных кислотах применяют реактив Фишера видоизмененного состава (рекомендуется для электрометрического титрования).

Допускается определять массовую долю воды в некоторых органических и неорганических реактивах с йод-ацетатным раствором, приготовленным по п.1.5 приложения 1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.3.2. Установка титра реактива Фишера

В зависимости от метода, принятого для анализа препарата, титр (водный эквивалент) реактива Фишера устанавливают визуальным или электрометрическим методом через 24 ч после приготовления реактива.

Титр реактива проверяют через каждые 2-3 сут, а для особо точных анализов и при значительном колебании температуры воздуха и влажности ежедневно.

При хранении титр реактива Фишера уменьшается. Если титр реактива Фишера стал меньше, чем 2 мг/см , следует заменить реактив свежеприготовленным.

Титр реактива Фишера устанавливают одним из следующих способов.

А. Установка титра реактива Фишера по навеске воды

В сухую колбу для титрования вместимостью 50-100 см помещают 2-5 см метанола, отмеренных пипеткой, и добавляют реактив Фишера до появления красновато-коричневой окраски.

Взвешивают капельницу с водой (результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака).

Помещают в колбу для титрования одну каплю воды, стараясь не потерять воду при переносе.

Капельницу с оставшейся водой снова взвешивают (результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака). По разности масс устанавливают массу капли.

Раствор в колбе перемешивают и титруют реактивом Фишера до появления красновато-коричневой окраски.

Титр реактива Фишера ( ) - масса воды в миллиграмах, соответствующая 1 см реактива Фишера, в мг /см вычисляют по формуле

,

где - масса капли воды, г;

- объем реактива Фишера, израсходованный на титрование, см .

Б. Установка титра реактива Фишера по раствору воды в метаноле

В сухую колбу для титрования вместимостью 50-100 см помещают 10 см раствора воды в метаноле, отмеренных пипеткой или бюреткой, и титруют реактивом Фишера до появления красновато-коричневой окраски.

Одновременно титруют 10 см метанола, применяемого для приготовления раствора воды, также выдержанного в термостате при 20 °С.

Титр реактива Фишера ( ) в мг /см вычисляют по формуле

,

где - масса навески воды, взятая для приготовления раствора воды в метаноле, г;

- объем реактива Фишера, израсходованный на титрование 10 см раствора воды, см ;

- объем реактива Фишера, израсходованный на титрование 10 см метанола, см .

В. Установка титра реактива Фишера по кристаллогидратом

7-10 см метанола, отмеренных пипеткой, помещают в сухую колбу для титрования вместимостью 50-100 см и добавляют реактив Фишера до появления красновато-коричневой окраски. Затем в колбу для титрования вносят около 0,0500-0,1000 г 3-водного уксуснокислого натрия (или тщательно растертого 2-водного тартрата натрия), перемешивают и титруют реактивом Фишера до появления красновато-коричневой окраски.

Титр реактива Фишера ( ) в мг /см вычисляют по формуле

,

где - масса кристаллогидрата, г;

- масса кристаллогидрата, соответствующая 1 г воды, г (2,52 - для 3-водного уксуснокислого натрия; 6,39 - для 2-водного тартрата натрия);

- объем реактива Фишера, израсходованный на титрование навески .кристаллогидрата, см .

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.3.3. Подготовка приборов

2.3.3.1. Визуальное титрование

Установка для визуального титрования указана на черт.2.

Бюретку заполняют реактивом Фишера через кран из сосуда 6. При этом воздух, попадающий в установку, обезвоживается осушителем в поглотительной трубке, а также в склянках для промывания газов с концентрированной серной кислотой и реактивом Фишера. После заполнения бюретки следует убедиться в полноте стекания реактива.

В случае применения бюретки с автоматическим нулем и склянкой заполнение бюретки реактивом Фишера проводят передавливанием реактива Фишера из склянки при помощи резиновой груши. При этом воздух, попадающий в установку, обезвоживается твердым поглотителем (например, силикагелем и ангидроном).

Резервуар бюретки с реактивом Фишера изолируют от влаги воздуха при помощи поглотительной трубки, заполненной ангидроном и силикагелем-индикатором. Уровень жидкости в бюретке отмечают по верхнему краю мениска.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.3.3.2. Электрометрическое титрование

Титр реактива Фишера определяют по п.2.3.2.

Установка для электрометрического титрования показана на черт.3.

Резервуар для хранения реактива 5 заполняют реактивом Фишера. Из резервуара через нижний боковой кран реактив Фишера поступает в бюретку.

Установка защищена от попадания влаги воздуха поглотительными трубками, наполненными аигидроном и силикагелем-индикатором.

Электрическую схему для определения точки эквивалентности собирают как указано на черт.4. Для проверки электрической схемы замыкают электроды, поднося к их выводам металлический предмет. При замкнутых электродах отклонение стрелки микроамперметра должно быть на всю шкалу.

2.4. Проведение анализа

А. Визуальное титрование

Способ 1

2-10 см метанола помещают в сухую колбу для титрования, закрывают колбу пробкой со вставленным в нее концом бюретки и добавляют по каплям реактив Фишера при перемешивании вращательным движением или с помощью магнитной мешалки до появления красновато-коричневой окраски. Затем в колбу для титрования вносят навеску анализируемого препарата и титруют реактивом Фишера до той же окраски. Для расчета учитывают объем реактива Фишера, пошедший только на титрование анализируемого препарата.

Способ 2

2-10 см метанола помещают в сухую колбу, вносят навеску анализируемого препарата, закрывают колбу пробкой со вставленным в нее концом бюретки и титруют реактивом Фишера при перемешивании до появления красновато-коричневой окраски.

Одновременно титруют объем метанола, использованный для растворения навески препарата и в результат определения вносят поправку.

Способ 3

Для веществ, не требующих предварительного смешивания с растворителем, навеску анализируемого препарата помещают в сухую колбу для титрования, закрывают колбу пробкой со вставленным в нее концом бюретки и титруют реактивом Фишера до появления красновато-коричневой окраски.

Б. Электрометрическое титрование

В сухую колбу для титрования помещают метанол и размешиватель магнитной мешалки. Электроды должны быть полностью погружены в метанол, а размешиватель не должен касаться двух электродов. Включают мешалку, замыкают электрическую цепь и титруют метанол реактивом Фишера. В начале титрования реактив Фишера прибавляют со скоростью 1 капля в секунду, при этом стрелка микроамперметра отклоняется от нулевого положения. При дальнейшем прибавлении реактива стрелка микроамперметра начинает сильно колебаться. В этом случае реактив Фишера добавляют со скоростью 1 капля в 5 с, а при приближении к точке эквивалентности - со скоростью 1 капля в 10 с. Титрование продолжают до тех пор, пока стрелка микроамперметра не установится и не продержится в течение 1 мин (по секундомеру) на определенном делении шкалы.

После окончания приливания реактива проводят проверку правильности титрования. Для этого останавливают магнитную мешалку и наблюдают по секундомеру время, в течение которого стрелка микроамперметра не начнет двигаться к исходному положению. Стрелка должна удерживаться в этом положении не более 15 с.

Затем в колбу для титрования (черт.1) через боковой штуцер вводят анализируемый препарат. Включают магнитную мешалку, перемешивают смесь в течение 1-2 мин и титруют реактивом Фишера, как описано выше.

Проверив правильность титрования, отмечают объем реактива Фишера, израсходованный на титрование препарата.

Допускается проводить титрование на лабораторном титраторе ЛТВ-375, лабораторном титрометре ТПЛ-75-7Г или на титраторе другого типа, обеспечивающем требуемую точность измерения.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.4а. Допускается объем реактива Фишера, израсходованный на титрование, определять кинетическим способом.

Растворитель, указанный в нормативно-технической документации на препарат, титруют реактивом Фишера визуально (способ 1) или электрометрически.

Затем в колбу для титрования (черт.1) вводят анализируемый препарат, отмечая время ввода пробы в ячейку. Включают магнитную мешалку, перемешивают смесь в течение 1-2 мин и титруют реактивом Фишера до первоначального установления стрелки микроамперметра на определенном делении шкалы. Таким образом титруют в течение 10-15 мин с интервалом 1-2 мин. При этом каждый раз необходимо отмечать время титрования и объем израсходованного реактива.

По полученным результатам строят график в координатах: объем раствора Фишера, см - время титрования, мин.

Излом на кривой соответствует моменту полного окончания реакции реактива Фишера с водой, присутствующей в пробе. Дальнейший расход реактива объясняется выделением воды в побочном процессе или титрованием мешающих определению примесей, что соответствует пологой части графика: объем реактива Фишера - время титрования.

Отрезок, полученный при пересечении этой части графика с осью ординат, соответствует объему реактива Фишера, израсходованному на реакцию с водой, содержащеся в анализируемой пробе.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.5. Обработка результатов

Массовую долю воды ( ) в процентах вычисляют по одной из формул:

или ,

где - объем реактива Фишера, израсходованный на титрование анализируемого препарата, см ;

- титр реактива Фишера, мг /см ;

- объем анализируемого препарата, взятый для определения , см ;

- масса навески анализируемого препарата, г;

- плотность анализируемого препарата, г/см .

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 10%.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±15% при определении массовых долей воды от 0,01 до 0,10% (включительно) и ±10% при определении массовых долей воды свыше 0,10 до 10% при доверительной вероятности =0,95.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ ВЫСУШИВАНИЕМ

3.1. Сущность метода

Сущность метода заключается в высушивании вещества до постоянной массы и определении уменьшения массы вещества.

3.2. Проведение анализа

Реактивы и материалы - по п.2.2 настоящего стандарта.

Стаканчик для взвешивания высушивают до постоянной массы и взвешивают (результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака).

Помещают в стаканчик 1-5 г анализируемого препарата и взвешивают (результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака).

Приоткрыв крышку, стаканчик для взвешивания с анализируемым препаратом помещают в термостат (при необходимости на корковой подставке) и сушат при 105-110 °С до постоянной массы.

Если в нормативно-технической документации на анализируемый продукт указан способ высушивания в эксикаторе, наполненном определенным осушителем, то в эксикатор помещают стаканчик для взвешивания с анализируемым веществом, приоткрывают крышку стаканчика и выдерживают при комнатной температуре до постоянной массы.