CS239862B1

CS239862B1 - Method for detection and determination of active chlorine

Info

Publication number: CS239862B1
Application number: CS84267A
Authority: CS
Inventors: Emil Halamek; Frantisek Prikryl; Jiri Tesarek; Jan Soucek; Josef Kellner; Antonin Kremlicka; Vaclav Veverka; Olga Kalaskova
Original assignee: Emil Halamek; Frantisek Prikryl; Jiri Tesarek; Jan Soucek; Josef Kellner; Antonin Kremlicka; Vaclav Veverka; Olga Kalaskova
Priority date: 1984-01-12
Filing date: 1984-01-12
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS26784A1

Abstract

Řešení spočívá v tom, že se analyzovaný vzorek obsahující aktivní chlor nechá reagovat s derivátem fenylmethanu, například s aminotetramethyldiaminodifenylmethanem v roztoku nebo na nosiči, například papíru a podle změny zbarvení a doby, která je k tomu potřeba, se určí přítomnost a koncentrace aktivního chloru ve vzorku. Indikátorový systém umožňuje rychlé a jednoduché zjištění obsahu aktivního chloru. Uvedená metoda analýzy může být využita při detekci a stanovení chloru v bělicích lázních, při zpracování celulózy a papíru i v textilním průmyslu.The solution consists in reacting the analyzed sample containing active chlorine with a derivative of phenylmethane, for example with aminotetramethyldiaminodiphenylmethane in solution or on a carrier, for example paper, and determining the presence and concentration of active chlorine in the sample based on the change in color and the time required for this. The indicator system enables quick and simple determination of the content of active chlorine. The mentioned analysis method can be used for the detection and determination of chlorine in bleaching baths, in the processing of cellulose and paper, and in the textile industry.

Description

(54)(54)

Způsob detekce a stanovení aktivního chloruMethod for detection and determination of active chlorine

Řešení spočívá v tom, že se analyzovaný vzorek obsahující aktivní chlor nechá reagovat s derivátem fenylmethanu, například s aminotetramethyldiaminodifenylmethanem v roztoku nebo na nosiči, například papíru a podle změny zbarvení a doby, která je k tomu potřeba, se určí přítomnost a koncentrace aktivního chloru ve vzorku. Indikátorový systém umožňuje rychlé a jednoduché zjištění obsahu aktivního chloru. Uvedená metoda analýzy může být využita při detekci a stanovení chloru v bělicích lázních, při zpracování celulózy a papíru i v textilním průmyslu.The solution consists in reacting the analyzed sample containing active chlorine with a phenylmethane derivative, for example aminotetramethyldiaminodiphenylmethane in solution or on a carrier, for example paper, and determining the presence and concentration of active chlorine in the color and time required for this. sample. The indicator system enables quick and easy detection of the active chlorine content. This method of analysis can be used in the detection and determination of chlorine in bleaching baths, pulp and paper processing and in the textile industry.

239 862239 862

- 1 239 862- 1 239 862

Vynález se týká způsobu detekce a stanovení aktivního chloru.The invention relates to a method for detecting and determining active chlorine.

Pro detekci aktivního chloru byla dosud využita kolorimetrie, kdy chlor reagoval s činidlem 4-dimethylazobenzen-2-karboxylovou kyselinou, tj. methylovou červení. Změnu zbarveni vyvolával rovněž chlorovodík. Minimální stanovitelné množství bylo lOOjug chloru (Staszewski, a. - Grzyboweki, W. - Strzelecki, H.: Pat. PLH. č. 112 060). Plynný chlor reaguje také s toluidinem za vzniku modrého zbarvení. Na uvedeném reakčním principu jsou založeny průkazníkové trubičky Drager (Leichnitz, K.: Prufrohrchen Taschenbuch, 5. vydání. Dragerwerke G. Lubeck 1982). Vedle barevných reakcí jsou pro detekci i stanovení chloru využity rovněž reakce srážecí, kdy chlor po redukci na chlorid dává s dusičnanem stříbrným chlorid stříbrný, který se na papíře pod zdrojem ultrafialového záření fotolyzuje na kovové stříbro a denzitometričky se vyhodnocují vznikající hnědé skvrny* Pro stanovení chloru v ovzduší byl vyvinut přístroj na principu voltametrické indikace s platinovými elektrodami (De Vale, D.P.: Pat. Velké Britanie č. 1 423 314). Mezi základní způsoby stanovení aktivního chloru patří jodometrická titrace. tento způsob analýzy je pracný, časově náročný a náročný na použitý materiál. Ostatní postupy jsou vhodné pro detekci i stanovení chloru volného i vázaného v různých oxidačních stupních. To umožňuje aplikaci zejména pro kontrolu ovzduší*For the detection of active chlorine colorimetry has been used so far, when chlorine reacted with the reagent 4-dimethylazobenzene-2-carboxylic acid, ie methyl red. The color change was also caused by hydrogen chloride. The minimum detectable amount was 100-chlorine (Staszewski, a. - Grzyboweki, W. - Strzelecki, H .: Pat. PLH. No. 112 060). Chlorine gas also reacts with toluidine to give a blue color. Drager's tubing is based on this reaction principle (Leichnitz, K .: Prufrohrchen Taschenbuch, 5th edition. Dragerwerke G. Lubeck 1982). In addition to color reactions, precipitation reactions are also used for the detection and determination of chlorine, where chlorine, after reduction to chloride, gives silver chloride with silver nitrate, which is photolyzed to metallic silver on paper under ultraviolet radiation and densitometry evaluates brown spots. In the air, an instrument based on voltammetric indication with platinum electrodes has been developed (De Vale, DP: Pat. Great Britain No. 1,423,314). The basic methods for determination of active chlorine include iodometric titration. This method of analysis is laborious, time-consuming and labor-intensive. Other procedures are suitable for detection and determination of free and bound chlorine in various oxidation stages. This allows application especially for air control *

Na analýzu roztoků, s výjimkou jodometrie, jsou tyto způsoby méně vhodné, především z hlediska selektivity* Detekce chloruThese methods are less suitable for the analysis of solutions, with the exception of iodometry, especially in terms of selectivity.

239 882239 882

- 2 4-dimethylazobehzen-2-karboxylovou kyselinou je rušena přítomností minerálních kyselin a zásad. Pro stanoveni chloru, který se uvolňuje po okyselení a je schopen dále oxidovat, aktivního chloru, uvedené způsoby analýzy vždy nevyhovují.- 2 4-dimethylazobehzen-2-carboxylic acid is disturbed by the presence of mineral acids and bases. The methods of analysis are not always suitable for determining the chlorine that is released after acidification and is able to further oxidize the active chlorine.

Podstata způsobu detekce a stanovení aktivního chloru záleží na tom, že se analyzovaný vzorek, obsahující aktivní chlor nechá reagovat s derivátem fenylmethanu, například s aminotetramethyldiaminodifenylmethanem v roztoku nebo na nosiči, například papíru a podle změny zbarvení a doby, která je k tomu potřeba, se určí přítomnost a koncentrace aktivního chloru ve vzorku.The principle of the method for detecting and determining active chlorine is that the analyzed sample containing active chlorine is reacted with a phenylmethane derivative, for example aminotetramethyldiaminodiphenylmethane in solution or on a carrier, for example paper, and depending on the change in color and time required determine the presence and concentration of active chlorine in the sample.

Hlavní výhody způsobu detekce a stanovení aktivního chloru podle tohoto vynálezu spočívají v tom, že lze zabezpečit kontrolu chlornanových roztoků do 3 % obsahu aktivního chloru. Ve srovnání s jodometrickou titracl, kterou se dosud kontrola obsahu aktivního chloru provádí, je způsob analýzy podle tohoto vynálezu rychlejší.The main advantages of the method for detecting and determining active chlorine according to the invention are that control of hypochlorite solutions up to 3% active chlorine can be ensured. Compared to the iodometric titration which the active chlorine content control has so far carried out, the method of analysis according to the invention is faster.

Příklad 1Example 1

Byl připraven vodněacetonový roztok aminotetraměthyldiaminodifenylmethanu o koncentraci 5 mg.ml”^, zásobní vodný roztok ••2 1 chlornanu vápenatého o koncentraci 1.10 mol.l a hydrogen-1 —1 ftalanové tlumivé roztoky o koncentraci 1.10 mol.l o pH 1 až 5 (Sýkora, V.: Chemickoanalytické tabulky, SNIL Praha 1976). Do temperované kyvety o délce hrany 10 mm bylo dávkováno při teplotě 20 °C po 2 ml pufru o píl 1,0; 3,0 a 5,0, 0,2 ml roztoku činidla a 2 ml roztoku chlornanu vápenatého, připraveného zředěním zásobního roztoku tak, aby byla vytvořena sada dvaceti roztoků o koncentracích 1.10” do 1.10 mol.l'* po jedné desetině molu. Změna zbarvení v závislosti ná použité koncentraci byla graficky vyhodnocena podle změny času, za který se původní roztok odbarvil.Aqueous acetone solution of aminotetramethyldiaminodiphenylmethane at a concentration of 5 mg.ml -1 was prepared, a stock aqueous solution of 2 L of calcium hypochlorite at a concentration of 1.10 mol.l and hydrogen-1-phthalate buffer solutions at a concentration of 1.10 mol.l pH of 1 to 5 (Sykora, V .: Chemickoanalytické tabulky, SNIL Praha 1976). To a tempered cuvette with an edge length of 10 mm, 2 ml of 1.0 µl buffer was dosed at 20 ° C; 3.0 and 5.0, 0.2 ml of the reagent solution and 2 ml of calcium hypochlorite solution, prepared by diluting the stock solution to form a set of twenty solutions at concentrations of 1.10 " The change in color as a function of the concentration used was graphically evaluated by the change in time at which the original solution decolorized.

Příklad 2Example 2

239 862239 862

Byl připraven vodný roztok aminotetramethyldia.ninod.ifenylmethanu o koncentraci 6 mg.ml“¹, zásobní vodný roztok chlornanu —2 -1 vápenatého o koncentraci 1.10 mol.l a acetátové tlumivé roztoky o pH 3 až 5 (Sýkora, V.: Chemickoanalytické tabulky,An aqueous solution having a concentration of 6 aminotetramethyldia.ninod.ifenylmethanu mg.ml ^"1, a stock aqueous solution of calcium hypochlorite -2 -1 at a concentration of 1.10 mol.la acetate buffer solution of pH 3-5 (Sykora, V .: Chemickoanalytické table

SNTL Praha 1976). Postupně bylo pipetováno po 2 ml tlumivého roztoku o pH 3,0i 4,0 a 5,0, 0,2 ml činidla a 2 ml roztoku chlornanu vápenatého připraveného zředěním zásobního roztoku o _o -5 -1 koncentraci 1.10 až 5.10 mol.l po jedné desetině molu.SNTL Prague 1976). Subsequently, 2 ml of buffer solution at pH 3.0, 4.0 and 5.0, 0.2 ml of reagent and 2 ml of calcium hypochlorite solution prepared by diluting the stock solution at -5 to -1 -1 concentration of 1.10 to 5.10 mol.l were pipetted successively. one tenth of the pier.

Změna zbarvení v závislosti na zvolené koncentraci byla graficky vyhodnocena podle změny,doby, ka kterou se původní roztok odbarvil.The change in color as a function of the selected concentration was graphically evaluated according to the change in time to which the original solution had decolorized.

Příklad 3Example 3

Bylo připraveno 10 roztoků chlornanu vápenatého o koncentraci od 1.10“ do 1.10 mol.l“ po 0,2 molu. Do zkumavek bylo pipetováno po 2 ml acetátového tlumivého roztoku o koncentraci 0,1 mol.l”¹ o pH 3,4,5 (Sýkora, V,: Chemickoanalytické tabulky, SNTL Praha 1976). 3ylo doplněno 0,2 ml roztoku aminotetramethyldiarainodifenylinethanu. Po přídavku 2 ml chlornanového roztoku byl na stopkách odečítán čas, za který nastala výrazná změna zbarvení. Pokud se roztok neodbarvil do 60 sekund, obsah aktivního chloru byl menší než 0,5 %. Odbarvil-li se roztok za dobu 45-5 sekund obsahovala reakční směs 0,5 %. Za 20 - 5 sekund se odbarvovaly roztoky, které obsahovaly 1 % aktivního chloru. Pro obsah aktivního chloru vyšší než 2 % odpovídá doba nutná k odbarvení, času kratšímu než 20 sekund.10 solutions of calcium hypochlorite with concentration from 1.10 "to 1.10 mol.l" by 0.2 mol were prepared. To the tubes was pipetted in 2 ml of acetate buffer solution at a concentration of 0.1 M ^"1, pH 3,4,5 (Sykora, V ,: Chemickoanalytické table SNTL Praha 1976). 3 ml of aminotetramethyldiarainodiphenylinethane solution was added. After the addition of 2 ml of the hypochlorite solution, the time at which a significant change in color occurred was observed on the stopwatch. If the solution was not discolored within 60 seconds, the active chlorine content was less than 0.5%. When the solution was decolorized for 45-5 seconds, the reaction mixture contained 0.5%. After 20 - 5 seconds, solutions containing 1% active chlorine were destained. For an active chlorine content greater than 2%, the time required for decolouration corresponds to a time of less than 20 seconds.

Příklad 4 g aminotetramethyldiaminodifenylmethanu byl rozpuštěn v 50 ml acetonu a doplněn vodou na 100 ml. Připraveným roztokem byly impregnovány proužky chromatografického papíru Whatman 1 o rozměrech 10 x 50 mm tak, aby 1 g papíru obsahoval 5 mg činidla. Proužky papíru impregnovaného aminotetramethyldiaminodifenyl- 4 239 862 methanem byly ponořovány do roztoků chlornanu vápenatého o obsahu 0,2 až 5,0 % aktivního chloru po 0,2 %, při teplotách 10, 20, 30, 40, 50 a 60 °C. Pro každou teplotu byla provedena tři paralelní měření. Byla sledována doba, za kterou se papír odbarvil od okamžiku ponoření. Bylo zjištěno, že s teplotou roste i rychlost odbarvování indikátorového papíru. Roztoky obsahující více než 5 % aktivního chloru odbarvovaly papír v času kratším dvou sekund.Example 4 g of aminotetramethyldiaminodiphenylmethane was dissolved in 50 ml of acetone and made up to 100 ml with water. The prepared solution was impregnated with 10 x 50 mm Whatman 1 strips of chromatography paper so that 1 g of paper contained 5 mg of reagent. Strips of paper impregnated with aminotetramethyldiaminodiphenyl-4,239,862 methane were immersed in solutions of calcium hypochlorite containing 0.2 to 5.0% active chlorine by 0.2% at temperatures of 10, 20, 30, 40, 50 and 60 ° C. Three parallel measurements were performed for each temperature. The time it took for the paper to bleach from the time of immersion was monitored. The bleaching rate of the indicator paper was found to increase with temperature. Solutions containing more than 5% active chlorine bleached the paper in less than two seconds.

Příklad 5Example 5

Byl připraven 2 % acetonový roztok aminotetramethyldiaminodifenylmethanu. Tím byly impregnovány proužky chromatografického papíru o rozměrech 10 x 50 mm tak, aby na 1 g papíru What man připadalo 5 mg činidla. Připravené, vysušené indikátorové papírky byly ponořovány do roztoků benzenchlorsulíonamidu v 1,2-dichlorethanu o obsahu 0,5; 1,0 a 3,0 % aktivního chloru. Při teplotě 20 °C byl měřen čas, za který došlo k odbarvení papírků. Pro každou zkoušku byla volena tři paralelní opakování. Roztoky obsahující 1 % aktivního chloru odbarvily indiká torový papírek do 40 sekund.A 2% acetone solution of aminotetramethyldiaminodiphenylmethane was prepared. 10 x 50 mm strips of chromatographic paper were thus impregnated to yield 5 mg of reagent per g of What man paper. The prepared, dried indicator papers were immersed in solutions of benzenchlorsulfonamide in 1,2-dichloroethane containing 0.5; 1.0 and 3.0% active chlorine. At 20 ° C, the time to decolour the papers was measured. Three parallel replicates were chosen for each test. Solutions containing 1% active chlorine bleached the indicator paper within 40 seconds.

Použití barevných roztoků a impregnovaných papírků fenylmethanovými barvivý umožňuje detekci i stanovení aktivního chloru v roztoku. To při znalosti zředění a času, za který se indikátorový papírek nebo roztok odbarví, dovoluje s přesností 0,2 % určit obsah aktivního chloru a tím i jeho kvalitu.The use of color solutions and impregnated papers with phenylmethane dyes allows detection and determination of active chlorine in the solution. Knowing the dilution and the time it takes to discolour the indicator paper or solution, it is possible to determine the active chlorine content and thus its quality with an accuracy of 0.2%.

Indikátorový systém podle tohoto vynálezu umožňuje jednoduché a rychlé zjištění kvality roztoků, obsahujících aktivní chlor. Tím je dosaženo i vyšší efektivity pracovního procesu při současném snížení materiálových nákladů.The indicator system of the present invention allows the quality of solutions containing active chlorine to be determined quickly and easily. This also improves the efficiency of the work process while reducing material costs.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

239 862

Method for detecting and determining active chlorine, characterized in that the analyzed sample containing active chlorine is reacted with a phenylmethane derivative, for example aminotetramethyldiaminodiphenylmethane, in solution or on a carrier, for example paper, and the presence and the change in color and time are determined. concentration of active chlorine in the sample ·