АЗОТ анализ N, AM 14,0067 Качественная реакция на азот

Аммоний NH₄ ⁺ , ИМ 18,0386

Пиразолоновый реактив. Биспиразолон.

3,3′-Диметил-1,1′-дифенил-(4,4′-бис-2-пиразолин)-5,5′-дион

C₂₀H₁₈N₄O₂, ММ 346,39 Желтоватые кристаллы; малорастворим в воде, хорошо — в водных растворах щелочей.

Монопиразолон

3-Метил-1 -фенил-5-пиразолон

C₁₀H₁₀N₂O ММ 174,20

Бесцветные кристаллы (порошок); растворим в воде, эт. Очищают перекристаллизацией из воды. Реагент устойчив неограниченное время.

 Применяют для ЭФО аммиака в природных,

сточных водах [34, 131, 279, 366], ФО азота в сталях [131].

ЭФО аммиака. Пиридин-пиразолоновый реагент образует с аммиаком в присутствии хлорамина Т окрашенный в бледно-пурпурный цвет продукт, экстрагируемый ССl₄. В спектре экстракта имеется полоса поглощения с λ_max = 450 им. Не мешают (мг) —10 К; Са, Cd, Сr (III), Pb, Mg, Na; свыше 0,5 Hg (II); 0,1 Al; 0,01 Fe(III); 0,05 Zn; уменьшают ОП —0,1 Ni; 0,01 Co; 0,001 Ag, Cu(II); следует удалять анионитами CN^—, SCN^—, CNO^—.

Выполнение ЭФО. В делительную воронку вместимостью 200 мл вносят 50—100 мл прозрачного анализируемого раствора, нейтрализуют до рН 3,7, вливают 10 мл буферного раствора с рН 3,7 (11 г NaOOCCH₃·3H₂О растворяют в 100 мл воды, вливают 65 мл конц. СН₃СООН и разбавляют водой до 500 мл), 1 мл 5%-ного раствора хлорамина Т (раствор устойчив 1—2 недели). Через 2 мин вливают 40 мл пиразолонового реактива (0,08 г биспиразолона растворяют в 80 мл перегнанного пиридина, вливают 400 мл 0,25%-ного раствора в воде монореагента; реактив устойчив не более 2 ч). Спустя 1—3 мин вливают 10—20 мл ССl₄. Экстрагируют 2 мин. Измеряют ОП экстракта относительно воды при 450 нм.

Тимол

2-Изопропил-5-метилфенол; 3-окси-1-метил-4-изопропилбензол; 3-оксицимол; 3-окси-п-цимол

С₁₀Н₁₄О, ММ 150,22

Бесцветные кристаллы с характерным запахом; t_пл 51,5°С;t_Кип 232,9°С (760 мм рт. ст.); 122,6°С (20 мм рт. ст.); ,n⁶⁰_D=1,5044; d⁵⁰₄ = 0,9(257. Растворим (г/100 г) в воде 0,09 (19°С), 0,11 (100°С); эт. 125; хорошо растворим в диизопропиловом эфире, хлф., растворах щелочей. Летуч с водяными парами. Кислота, константа ионизации рК= 10,49.

Применяют для ЭФО аммиака в растворах [34, 13l, 491], сталях, тугоплавких материалах [131].

ЭФО аммиака. Аммиак, тимол, СlO^— (ВrО^—) в растворах при рН 11,0—11,5 образуют окрашенный продукт, экстрагируемый н-бутанолом, эфиром, диизопропиловым эфиром, ИАС, хлф., ССl₄, дхл., бзл., толуолом, о-ксилолом; цвет экстракта в разных растворителях разный. Наиболь- шая чувствительность достигается при экстракции и-бутанолом Е₆₈₀=5,3·10³, диизопропиловым эфиром E₅₃₀=5,0·10². В присутствии оксалата, ЭДТА, F^— не мешают Fe(III), Cr(III), Ti(IV), V(V).

Выполнение ЭФО. Вливают 10 мл анализируемого раствора с содержанием до 0,1 мг аммиака в делительную воронку, добавляют каплю фенолфталеина, 0,5 мл 20%-ного раствора KF, нейтрализуют 2 М NaOH до возникновения устойчивой розовой окраски. Вливают 5 мл 2%-ного раствора тимола в 0,2 М NaOH, перемешивают, вливают по каплям 5 мл 0,3 М. гипобромита (100 мл насыщенной бромной воды смешивают с 35 мл 2 М NaOH), еще 5 мл тимола. Через 30 мин извлекают окрашенный продукт 2—3 раза порциями по 5 мл н-бутанолом. Экстракты фильтруют через вату в мерную колбу вместимостью 25 мл, доливают до метки н-бутанолом. Измеряют ОП при 680 нм относительно раствора холостого опыта.

Фенол

Оксибензол; карболовая кислота С₆Н₆О, ММ 94,11

Бесцветные кристаллы (иглы), розовеющие на свету и воздухе, с характерным запахом; t_пл 40,9°С; t_кип 181,75°С; 120,2°С(100 мм рт. ст.), 73,5°С (10 мм рт. ст.); d⁴¹₄ = 1,0576; п⁴¹_D =1,5426; образует с водой азеотропную смесь (9,20% фенола; t_кип 99,6°С). Растворим (г /100 г) в воде 8,2 (15°С); при нагревании свыше 65°С смешивается с

водой, эт., глицерином, хлф.; растворим в бзл., ац., водных растворах щелочей; малорастворим в бензине. Кислота, рК=9,90 (25°С), 9,98 (μ=l,6), 14,0 (метанол). Раствор фенола в изооктане имеет полосы поглощения в λ’_mах = 265 нм, λ»_mах=270 нм, λ»’_mах=277,4 нм с величинами E₂₆₅= 12,1, E270= 18,5, E₂₇₇= 17,6. ПДКг.э 5 мг/м³. Очищают перегонкой под вакуумом (20 мм рт. ст.).

Применяют для ЭФО аммиака в растворах [34, 131], азота в титане и его сплавах [639], сталях и сплавах, воде [131].

ЭФО аммиака. В щелочной среде аммиак с фенолом, СlO^—(ВrО^—) образует индофенол синего цвета с λmax=610÷620 нм. Мешают повышенные содержания Са, Mg, образуя мутные растворы: тартраты предотвращают образование мути с понижением чувствительности; повышают избирательность ЭДТА, F^—. Время развития окраски 50 мин, она устойчива до 3 ч. Индофенолят экстрагирует хлф.

Выполнение ЭФО. К 100 мл анализируемого раствора приливают 5 мл 30%-ного раствора сегнетовой соли, 2 мл фенолята (1 г Na₂S₂O₃·5H₂O растворяют в 100 мл воды, добавляют 9 г NaOH, 18 г перегнанного фенола, воды до 300 мл; раствор устойчив при 20—25°С в течение 2—3 мес), 15 мл гипобромита (к 100 мл 9%-ного NaOH приливают 1,3 мл брома и воду до 300 мл). Через 40—50 мин измеряют ОП при 620 нм относительно раствора реагентов.

Нитрат NO₃^—, ИМ 62,005 Конго красный

Бифенил-4,4′-бис [(-азо-2)-1-аминонафталин-4-сульфокислота] динатриевая соль C₃₂H₂₂N₆O₆S₂Na₂, ММ 696,38

Темно-красный порошок; малорастворим в воде, щелочах, эт.; хорошо — в горячей воде. Очищают перекристаллизацией из воды. В спектре поглощения есть полоса с λ_max=505 нм.

Применяют в качестве рН-индикатора [67], для фотохимического определения нитратов [614].

Фотохимическое определение нитратов. Раствор конго красного в присутствии нитрата под влиянием УФС при рН 7—8 обесцвечивается; по уменьшению ОП в течение определенного времени определяют содержание нитратов. Мешают — Вr^—, I^—, NO₂^— ; не мешают — Сl^—, F^—, SO²₄^— СН₃СОО^—, РО³₄^—,VO₃^—

3.4-Ксиленол

3,4-Диметилфенол С₈Н₁₀О, ММ 122,17

Бесцветные кристаллы; t_пл 62,5°С; t_кип225°С (757 мм рт. ст.). Растворим в воде, эт., эфире, растворах СН₃СООН (1%), растворах щелочей. Константа диссоциации рК=10,3.

Применяют для ФО нитратов в воде, растворах [131]. ФО нитратов. Нитраты в кислотных растворах нитруют 3,4-ксиленол; продукт нитрования в растворе поглощает при λ_max = 430÷450 нм. Предел обнаружения ~0,02 мкг/мл. Мешающее влияние хлоридов устраняют добавлением сульфата серебра; нитриты устраняют сульфаниловой кислотой.

Выполнение ФО. К 40 мл раствора серной кислоты (3:1) приливают 10 мл анализируемого раствора (воды) с содержанием до 0,3 мг нитрата, 10 мл 0,1 М ксиленола в СН3СООН. Спустя 5 мин измеряют ОП при 325 нм относительно па-створа реагентов.

Нитрон

1,4-Дифенил-(3,5-эндоанил)-4,5-дигидро-1,2,4-триазол O₂₀H₁₆N₄, ММ 312,38

Желтоватые кристаллы (листочки, порошок); t_пл 189—190°С (с разл.); нерастворим в воде, мало — в эфире, лучше — в горячих эт., ац.; хорошо растворим в бзл., толуоле, хлф., этилацетате, разбавленных растворах кислот (кроме НСlO₄, HNO₃). В хлф. обладает индикаторными свойствами с изменением окраски в области рН 6 59— 8,1. Основание, рК_ROH = 10,34. Соли нитрона C₂₀H₁₆N₄·0,5H₂SO₄ неограниченно растворимы в воде, а при образовании C₂₀H₁₆N₄·H₂SO₄ выделяются бесцветные малорастворимые кристаллы (иглы), t_пл 84— 85°С. Очищают перекристаллизацией из растворов серной кислоты [33]; C₂₀H₁₇N₄⁺ ООССН₃^— в растворах неустойчив, светочувствителен. В спектре водного раствора при рН 9—11 имеется полоса поглощения с λmах = 250÷255 нм.

Применяют для ГО нитратов [131], хлоратов, перхлоратов [620], перренатов [80, 493], бора [403], ТТО нитратов, перхлоратов [150], ФО ванадия в TiCl₄ [461], ДФО нитратов [736].

ГО нитратов. Нитрат с нитроном в слабокислой среде образует малорастворимый ИА (растворимость в 0,05 М K₂SО₄ при 20°С составляет 1,78·10₆^— М; растворим (г/л) в хлф. 2,1, анилине 3,5, бензиловом спирте 11,5. Не мешают — иодаты, сульфаты, фосфаты, хлориды, ацетаты, тартраты, бораты. Мешают — нитриты, хлораты, перхлораты, перренаты, роданиды, иодиды, пикраты.

Выполнение ГО. К анализируемому раствору с содержанием 20—100 мг нитрата приливают воду до объема 80 мл, каплю конц. H₂SО₄ или 1 мл конц. СН₃СООН,нагревают до кипения, вливают 10—12 мл 10%-ного раствора ацетата нитрона в 5%-ном растворе СН₃СООН, оставляют стоять на 1 ч. После 1,5 ч охлаждения в ледяной воде (холодильнике) осадок отфильтровывают через взвешенный стеклянный фильтр с размером пор 16—40 мкм, осадок на фильтр переносят с помощью фильтрата, промывают его пять раз по 2 мл ледяной водой, сушат при 105°С в течение 1 ч.

Фенол-2,4-дисульфокислота (ФДСК)

C₆H₆О₇S₂, ММ 254,24

Бурая жидкость или расплывающиеся иглы; хорошо растворима в воде, эт. Применяют для ФО нитратов в водах, почвах, растворах [34, 131, 279].

ФО нитратов. В растворах серной кислоты ФДСК нитруется  нитратами с образованием окрашенного нитропроиз-

водного, которое в растворах аммиака окрашено в желтый цвет и поглощает свет в λ_max = 410 нм. Мешают — хлориды, нитриты, органические вещества.

Выполнение ФО. Анализируемый раствор с содержанием 20—100 мкг нитрата нейтрализуют, вы- паривают досуха, приливают 2 мл 25%-ного раствора

ФДСК в конц. H₂SO₄. Если растворение осадка проходит медленно, то раствор нагревают на водяной бане, охлаждают. Разбавляют водой до 20 мл, прибавляют порциями 7 мл конц. аммиака (И), охлаждают, разбавляют водой до 50—100 мл. Измеряют ОП при 410 нм относительно раствора реагентов.

Хромотроповая кислота (ХК)

1,8-Диоксинафталин-3,6-дисульфокислота C₁₀H₈O₈S₂·2H₂O, ММ 356,33

Бесцветные кристаллы (иглы, листочки) хорошо растворимы в воде, мало — в водных растворах NaCl, эт., эфире. Водные растворы в УФС флуоресцируют голубым светом. В спектре поглощения содержатся полосы с λ’_mах =325 нм и λ»_mах =340 нм. Константы ионизации по оксигруппам K_RH^2- = 4,4·10^-6, K_RH^3-= 2,5·10^-16. Очищают перекристаллизацией из воды.

Соль — C₁₀H₆O₈S₂Na₂, ММ 364,3. Бесцветный порошок, растворимый в воде.

Применяют для ФО нитрата в ра-

створах, воде, почвах [46, 131], титана в

сплавах [108], металлургических флюсах [227], аммиака в сталях [744], КМО хлоридов [658], ФО титана во флюсах [227].

Нитрит NO₂^—, 46,006

α-Нафтиламин C₁₀H₉N, ММ 143,19

Бесцветные иглы с неприятным запахом, на воздухе краснеют;

t_пл 50°С; t_кип 300,8°С; d²⁵=1,2228; n⁵¹_D = 1,67034; растворим в вод» 0,17 г/100 г; хорошо растворим в эт., эфире, разбавленных кислотах. Возгоняется, летуч с водяными парами. Восстановитель. Основание — рК_ROH = 10,08. Очищают перекристаллизацией из эт.

Применяют для ФО нитрита [34, 131, 279], в качестве титранта для АмпТТ рения [573], марганца в сталях [118].

Сульфаниловая кислота

н-Аминобензолсульфокислота

C₆H₇NO₃S·2H₂O, ММ 209,22 Бесцветные кристаллы, выветривающиеся на воздухе; t_разл 280— 300°С. Растворима в воде (г/100 г) 0,8(10°С), 1,0(20°С), 1,45(30°С), 1,99(40°С), 6,6(100°С). Константы ионизации в воде рК= 3,20, ацетонитриле 6,0.

Применяют для ФО нитрита в воде, растворах [34, 131, 279].

ФО нитритов. Нитриты диазотируют сульфани-ловую кислоту; полученный продукт с α-нафтиламином образует окрашенное соединение с полосой поглощения в λ_mах = 520 нм, E₅₂₀=3,3·10⁴. Мешают — мочевина,

NH₄⁺, Mn (VII), хлорат, W(VI), персульфат, иодид, Fe(II),

сульфид, тиосульфат, сульфит, Fe (III), V(V).

Выполнение ФО. Разбавляют 0,1—10 мл анализируемого раство-ра с содержанием до 7 мкг нитрита водой до 50 мл, устанавливают рН 7,0±О,5, добавляют 1 мл раствора сульфаниловой кислоты (0,6 г сульфаниловой кислоты растворяют в 70 мл воды, 20 мл СН₃СООН, разбавляют водой до объема 100 мл). Дают стоять 3—10 мин, устанавливают рН 1,4, вливают 1 мл раствора α-нафтиламина (0,6 г α-нафтиламина-НСl растворяют 1 мл конц. НСl и разбавляют водой до 100 мл), вливают 1 мл раствора ацетата натрия (164 г безводной соли растворяют в 100 мл воды), при этом рН должен быть 2—2,4. Через 10—30 мин измеряют ОП при 520 нм относительно раствора холостого опыта.

 

Азот анализ