PL210977B1 - Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych - Google Patents

Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych

Info

Publication number
PL210977B1
PL210977B1 PL384543A PL38454308A PL210977B1 PL 210977 B1 PL210977 B1 PL 210977B1 PL 384543 A PL384543 A PL 384543A PL 38454308 A PL38454308 A PL 38454308A PL 210977 B1 PL210977 B1 PL 210977B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
edta
solution
guanidine carbonate
iii
salts
Prior art date
Application number
PL384543A
Other languages
English (en)
Other versions
PL384543A1 (pl
Inventor
Andrzej Łodyga
Ewa Strawa
Bożena Łodyga
Zbigniew Hubicki
Original Assignee
Inst Nawozow Sztucznych
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Nawozow Sztucznych filed Critical Inst Nawozow Sztucznych
Priority to PL384543A priority Critical patent/PL210977B1/pl
Publication of PL384543A1 publication Critical patent/PL384543A1/pl
Publication of PL210977B1 publication Critical patent/PL210977B1/pl

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 210977 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 384543 (51) Int.Cl.
G01N 33/00 (2006.01) G01N 31/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 25.02.2008
Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 31.08.2009 BUP 18/09 (73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT NAWOZÓW SZTUCZNYCH, Puławy, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.03.2012 WUP 03/12 (72) Twórca(y) wynalazku: ANDRZEJ ŁODYGA, Puławy, PL EWA STRAWA, Puławy, PL BOŻENA ŁODYGA, Puławy, PL ZBIGNIEW HUBICKI, Lublin, PL
PL 210 977 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych z instalacji produkcyjnej węglanu guanidyny.
Kwasy aminopolikarboksylowe, a zwłaszcza kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) i ich sole, są szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu, przy produkcji detergentów i żywności w rolnictwie itd. Do najważniejszych zastosowań przemysłowych zaliczyć można przemysły: metalurgiczny, tekstylny, farmaceutyczny, nawozowy.
Ważną dziedziną zastosowań kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli jest analityka. Tak szerokie i powszechne stosowanie EDTA zmusza do dysponowania odpowiednimi metodami analitycznymi oznaczania tego związku pozwalającymi z jednej strony na kontrolę prowadzenia procesów technologicznych i badanie czystości produktów, a z drugiej na różnorodne analizy środowiskowe.
Sól sodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego w roztworach wodnych dysocjuje na jony zgodnie z równaniem:
Na2H2Y θ H2Y2- + 2Na+
Jon H2Y2- posiada silne właściwości kompleksotwórcze i łatwo tworzy chelaty z jonami metali zgodnie z następującym ogólnym równaniem;
Men+ + H2Y2< :· MeY(n-4)+ + 2H+
Jak wynika z powyższego równaniem, duży wpływ na tworzenie przez kwasy aminopolikarboksylowe trwałych kompleksów z jonami metali wielowartościowych ma wielkość pH środowiska reakcji.
Cząsteczka kwasu etylenodiaminotetraoctowego, bywa oznaczana skrótem H4Y, o budowie chemicznej: (HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2, zawiera 4 aktywne atomy tlenu i 2 elektronodonorowe atomy azotu, a więc jest ligandem sześciokleszczowym. EDTA tworzy trwałe i łatwo rozpuszczalne w wodzie kompleksy chelatowe z kationami większości dwu-, trój- i czterowartościowych metali. Kompleksy EDTA są bezbarwne lub barwne w przypadku, kiedy metal wchodzący w skład kompleksu posiada właściwości chromoforowe (np. żelazo, chrom, nikiel, miedź, kobalt itp.). Kompleksy różnych kationów bardzo znacznie różnią się trwałością.
Kompleksy o dużych wartościach logarytmu stałych trwałości, np. Fe(III) czy Co(III), są bardzo trwałe i nie ulegają widocznej dysocjacji nawet, jeśli roztwory są bardzo rozcieńczone. W poniższej tabeli przedstawiono logarytmy stałych trwałości kompleksów (IgKMy) dla wybranych kationów.
T a b e l a 1
Wartości logarytmów stałych trwałości kompleksów EDTA z wybranymi kationami
Kation IgKMY
Ag(i) 7,20
Zn(II) 16,50
Cu(II) 18,80
Ni(II) 18,62
Pb(II) 18,04
Cd(II) 16,46
Ca(II) 10,96
Mg(II) 8,69
Fe(II) 14,33
Fe(III) 25,10
Cr(III) 23,00
Co(II) 16,31
Co(III) 36,00
Literatura dotycząca oznaczania kwasu etylenodiaminotetraoctowego w różnych mediach jest obszerna, co wiąże się z dużym praktycznym, technicznym zastosowaniem tego związku.
Do najczęściej stosowanych metod analitycznych oznaczania EDTA należą:
PL 210 977 B1
- metody spektrofotometryczne,
- metody chromatograficzne.
- miareczkowanie kompleksometryczne,
- inne metody instrumentalne.
Najwcześniejsze metody analityczne oznaczania EDTA stosowały głównie techniki miareczkowania oraz spektrofotometrię.
W metodach spektrofotometrycznych zarówno bezpośrednich jak i pośrednich, wykorzystuje się tworzenie trwałych, barwnych kompleksów z takimi kationami jak: Fe(III); Cr(III); Bi(III); Cu(II); Co(II) i inne.
Metodami spektrofotometrycznymi oznacza się zawartość EDTA m.in. w płynach ustrojowych (surowica, mocz), w środkach żywności, w różnego rodzaju wodach (surowej kotłowej), w detergentach, w mediach przemysłowych oraz próbkach środowiskowych i ściekach.
W metodach miareczkowych czę sto stosowane są metody pośrednie polegające na wiązaniu EDTA w trwały kompleks z kationem np. bizmutem, a następnie na odmiareczkowaniu nadmiaru tego kationu. Do miareczkowania bezpośredniego stosuje się mianowane roztwory m.in. Fe(III); Cu(II); Mg(II); Zn(II); Ni(II) itp.
Wraz z rozwojem metod chromatograficznych różne typy chromatografii wypracowały nowoczesne, czułe metody analityczne. Metodami chromatografii gazowej można oznaczać kwasy aminopolikarboksylowe po ich przekształceniu w lotne estry. Od wielu lat obserwuje się znaczny wzrost zainteresowania stosowaniem odczynników chelatujących do wydzielania śladowych ilości metali z matrycy analitycznej oraz oznaczanie kompleksów EDTA przy pomocy chromatografii cieczowej (HPLC) oraz jonowej (IC).
Z innych metod instrumentalnych stosowanych do oznaczania iloś ciowego EDTA moż na wymienić: polarografię, absorpcyjną spektrometrię atomową, miareczkowanie amperometryczne i katalityczne itp.
Obszerny przegląd literatury omawiającej oznaczanie EDTA zaprezentowali w swej pracy przeglądowej M. Sillanpaa i M.L. Sihvonon (Talanta, 44, 1997, 1487-97), kładąc główny nacisk na oznaczanie EDTA w ściekach i różnego rodzaju wodach naturalnych.
Niezmiernie ważną sprawą w procesie otrzymywania węglanu guanidyny z ługów surowych (ługi pofiltracyjne), pochodzących z wytwórni melaminy są wysokie wymagania, stawiane przez odbiorców, dotyczące jego czystości, między innymi zawartość żelaza w produkcie nie może przekroczyć 10 ppm. Oczyszczanie węglanu guanidyny od związków żelaza prowadzone jest bardzo skutecznie w wyniku kompleksowania żelaza przy pomocy EDTA. Jony Fe(III) tworzą z EDTA silne kompleksy Fe(III)-EDTA, których logarytm stałej trwałości jest bardzo duży i wynosi: log KFe(III)-D-EDTA = 25,10; podczas gdy kompleks Fe(II)-EDTA jest znacznie słabszy -log KFe(III)-D-EDTA = 14,33.
Obok kompleksów żelazowych w mediach technologicznych występują kompleksy EDTA z innymi metalami ciężkimi, m.in. Cr-EDTA, Ni-EDTA. Stałe trwałości tych kompleksów są jednak znacznie niższe niż Fe(III)-EDTA.
Roztwory technologiczne, takie jak ług surowy czy ług zatężony, zawierają dodatkowo: mocznik, melaminę, jony żelaza(III), jony amonowe, jony metali ciężkich i inne. W tabeli 2 przedstawiono wyniki analiz ługów technologicznych pochodzących z instalacji przemysłowej oraz krystalicznego węglanu guanidyny.
T a b e l a 2
Wyniki analiz ługu surowego z instalacji przemysłowej
Analizowany składnik Ług surowy Ług zatężony Krystaliczny węglan guanidyny
Węglan guanidyny 4,92% 24,79% -
Mocznik 2,55% 7,65% 0,10%
Melamina 0,81% 1,29% 0,02%
Żelazo 5,22 ppm 24,63 ppm 1,85 ppm
PH 9,49 9,36 -
Stosowanie kwasu etylenodiaminotetraoctowego do wydzielania żelaza wymaga dysponowania odpowiednimi metodami analitycznymi oznaczania zawartości EDTA w krystalicznym produkcie, w celu kontrolowania czystości produktu, oraz w roztworach technologicznych, w celu kontroli prowadzenia procesu technologicznego.
PL 210 977 B1
Istota wynalazku polega na tym, że analizowaną ciekłą próbkę poddaje się odparowaniu prawie do sucha, doprowadza się buforem octanowym do kwaśnego pH, korzystnie do pH 4, dodaje się roztworu soli kobaltu(II) i czynnika utleniającego i utrzymuje się pod przykryciem w podwyższonej temperaturze, korzystnie w stanie wrzenia przez okres 5-30 minut, korzystnie 15 min. Następnie po wystudzeniu roztwór przenosi się do kolby miarowej i uzupełnia się wodą do określonej objętości a następnie analizuje się znaną metodą spektrofotometryczną.
Jako roztwór soli kobaltu stosuje się wodny roztwór CoCI2 o stężeniu 0,05-0,5 mol/l korzystnie 0,1 mol/l, a jako czynnik utleniający stosuje się wodny roztwór H2O2, korzystnie o stężeniu 30%.
Nieoczekiwanie okazało się, że jony Co(III) wiążą EDTA w trwały kompleks w tak skomplikowanych matrycach jakimi są roztwory technologiczne występujące w procesie produkcji węglanu guanidyny.
Ponieważ trwałość kompleksów EDTA z jonami Co(III) jest znacznie wyższa niż trwałość kompleksów EDTA z większością innych kationów metali, jony Co(III) wypierają wszystkie te metale z kompleksów, tak ż e obecność tych metali nie ma wpływu na całkowite związanie EDTA w kompleksie z Co(III).
Sprawdzono trwałość kompleksu Co(III)-EDTA w ługu technologicznym. Próbka miała barwę czerwonofioletową (biskupią). Absorbancję mierzono względem wody destylowanej. W tabeli 3 przedstawiono zmiany absorbancji kompleksu Co(III)-EDTA w czasie.
T a b e l a 3
Zmiana absorbancji kompleksu Co(III)-EDTA w czasie
Czas, min Absorbancja (A)
0 528,3 0,355
10 528,3 0,354
20 528,0 0,348
30 526,4 0,348
40 528,3 0,348
60 528,3 0,333
Dane zawarte w tabeli 3 wskazują na dużą trwałość kompleksów EDTA z Co(III) o czym świadczą utrzymujące się w ciągu 1 godziny praktyczne stałe wartości absorbancji (A) jak i wartości maksimum długości fali (Xmax). Trwałość kompleksu Co(III)-EDTA jest więc wystarczająca dla wykonywania analiz ilościowych.
Zaproponowana metoda oznaczania EDTA metodą spektrofotometryczną polega na związaniu EDTA w kompleks Co(III)-EDTA. Jest to jeden z najtrwalszych znanych kompleksów jakie tworzy EDTA a logarytm stałej trwałości tego kompleksu wynosi 36,00, dla porównania Co(II)-EDTA tylko 16,31.
Przykład 1
Oznaczanie zawartości EDTA w próbkach ługów technologicznych pochodzących z instalacji przemysłowej produkcji węglanu guanidyny.
W zlewce o pojemności 100 ml odważono około 2 g analizowanego ługu technologicznego, ług zatężony, odparowano prawie do sucha, przy pomocy stężonego kwasu octowego doprowadzono do pH 4, dodano 5,0 ml CoCI2 o stężeniu 0,1 mol/l oraz 0,5 ml 30%-owego roztworu H2O2. Roztwór utrzymywano w stanie wrzenia, pod przykryciem, przez 15 minut. Po ochłodzeniu zawartość zlewki przeniesiono ilościowo do kolby miarowej pojemności 25 ml, uzupełniono wodą do kreski i zmierzono absorbancję względem ślepej próby. Pomiary absorbancji wykonano z zastosowaniem kuwety o grubości warstwy absorbującej 4 cm.
W tabeli 4 przedstawiono wyniki analiz ilościowych oznaczania zawartości EDTA w próbkach ługu technologicznego.
PL 210 977 B1
T a b e l a 4
Wyniki ilościowego oznaczania zawartości EDTA w próbce ługu zatężonego
Próbka Nr Masa próbki [mg] Koncentracja Średnia koncentracja EDTA %
1 2264,0 2,548 2,562 2,565 2,558 0,113
2 2235,6 2,432 2,441 2,449 2,441 0,109
3 2179,4 2,532 2,537 2,529 2,533 0,116
4 2224,1 2,471 2,471 2,474 2,472 0,111
5 2244,2 2,559 2,584 2,590 2,578 0,115
6 2242,4 2,557 2,554 2,551 2,616 0,114
7 2230,8 2,612 2,617 2,620 2,554 0,117
Przykład 2
Oznaczanie zawartości EDTA w próbkach krystalicznego, suchego węglanu guanidyny W pierwszym etapie oznaczania ilościowego EDTA przygotowano roztwór wodny analizowanego produktu przez rozpuszczenie wysuszonego, krystalicznego węglanu guanidyny. W tym celu 25 g kryształu rozpuszczono w wodzie dopełniając do objętości 100 ml. Następnie 10 ml tego roztworu odparowano w zlewce, dodano stężonego kwasu octowego do pH 4 oraz 5,0 ml CoCl2 o stężeniu 0,1 mol/l i 0,5 ml 30%-owego H2O2. Otrzymany roztwór utrzymywano w stanie wrzenia pod przykryciem przez 15 min. Analogicznie postępowano z próbką odniesienia. Po ostudzeniu roztwór przenoszono ilościowo do kolbki pojemności 25 ml i dopełniano do kreski. Pomiary absorbancji wykonywano z zastosowaniem kuwety o grubości warstwy absorbującej 4 cm przy długości fali 535 nm. W tabeli 5 zestawiono otrzymane wyniki.
T a b e l a 5
Wyniki analiz ilościowego oznaczania zawartości EDTA w próbkach krystalicznego węglanu guanidyny
Próbka Koncentracja Średnia koncentracja EDTA % (m/m)
1 2 3 4
Próbka A 0,0314 0,0328 0,0342 0,0328 13,1
0,0325 0,0332 0,0346 0,0334 13,4
0,0321 0,0321 0,0314 0,0319 12,8
Próbka B 0,0608 0,0622 0,0650 0,0650 26,0
PL 210 977 B1 cd. tabeli 5
1 2 3 4
0,0684 0,0691 0,0684 0,0686 27,5
0,0786 0,0793 0,0780 0,0786 31,5

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych z instalacji produkcyjnej węglanu guanidyny z wykorzystaniem metody spektrofotometrycznej znamienny tym, że analizowaną ciekłą próbkę poddaje się odparowaniu prawie do sucha, doprowadza się buforem octanowym do kwaśnego pH, korzystnie do pH 4, dodaje się roztworu soli kobaltu(II) i czynnika utleniającego i utrzymuje się pod przykryciem w podwyższonej temperaturze, korzystnie w stanie wrzenia przez okres 5-30 minut, korzystnie 15 min a następnie po wystudzeniu roztwór przenosi się do kolby miarowej i uzupełnia się wodą do określonej objętości a następnie analizuje się znaną metodą spektrofotometryczną.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako roztwór soli kobaltu stosuje się wodny roztwór CoCI2 o stężeniu 0,05-0,5 mol/l korzystnie 0,1 mol/l.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako czynnik utleniający stosuje się wodny roztwór H2O2, korzystnie o stężeniu 30%.
PL384543A 2008-02-25 2008-02-25 Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych PL210977B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL384543A PL210977B1 (pl) 2008-02-25 2008-02-25 Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL384543A PL210977B1 (pl) 2008-02-25 2008-02-25 Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL384543A1 PL384543A1 (pl) 2009-08-31
PL210977B1 true PL210977B1 (pl) 2012-03-30

Family

ID=42986960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL384543A PL210977B1 (pl) 2008-02-25 2008-02-25 Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL210977B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL384543A1 (pl) 2009-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ghaedi et al. Flame atomic absorption spectrometric (FAAS) determination of copper, iron and zinc in food samples after solid-phase extraction on Schiff base-modified duolite XAD 761
Pyrzyńska Recent developments in spectrophotometric methods for determination of vanadium
Wang et al. Colorimetric and fluorescence sensing of Cu2+ in water using 1, 8-dihydroxyanthraquinone-β-cyclodextrin complex with the assistance of ammonia
Mansour et al. Ligand exchange spectrophotometric method for the determination of mole ratio in metal complexes
Hassanien et al. A novel method for speciation of Cr (III) and Cr (VI) and individual determination using Duolite C20 modified with active hydrazone
Zhao et al. Novel benzothiazole-based fluorescent probe for efficient detection of Cu2+/S2− and Zn2+ and its applicability in cell imaging
Gao et al. Colorimetric detection of fluoride in an aqueous solution using Zr (IV)–EDTA complex and a novel hemicyanine dye
Manzoori et al. Spectrophotometric determination of nitrite based on its catalytic effect on the oxidation of carminic acid by bromate
Ishii et al. Analytical application of porphyrins—I Spectrophotometric determination of ultramicro amounts of copper with α, β, γ, δ-tetra-(3-N-methylpyridyl) porphine
Elsherif et al. Facile spectrophotometric determination of Cd (II) and Pb (II) using murexide reagent in mixed solvent system
CN108458981A (zh) 一种甲基羟肟酸光度法检测水样中铁含量的方法
Hussein et al. Lead determination by potentiometric method using a new modified carbon paste electrode in real food samples
Amin et al. Utility of solid phase extraction for UV-visible spectrophotometric determination of gallium in environmental and biological samples
Martinez-Zepeda et al. Efficient naked eye sensing of tartrate/malate based on a Zn-Xylenol orange complex in water and membrane-based test strips
Gündüz et al. Spectrofluorimetric determination of trace aluminum in diluted hemodialysis solutions
Gümüş et al. Simultaneous spectrophotometric determination of cyanide and thiocyanate after separation on a melamine-formaldehyde resin
Park et al. Spectrophotometric determination of trace amounts of cobalt with 2-hydroxybenzaldehyde-5-nitro-pyridylhydrazone in presence of surfactant after separation with Amberlite IRC-718 resin
PL210977B1 (pl) Sposób oznaczania zawartości kwasu etylenodiaminotetraoctowego i jego soli w węglanie guanidyny i w roztworach technologicznych
Mohammed et al. Application of β-correction spectrophotometry for determination and speciation of bismuth (III) & (V) species in various water samples, soil, hair and drug formulations
Nalewajko-Sieliwoniuk et al. Chemical speciation of caffeic and p-coumaric acids with selected lanthanides
Singh et al. Direct spectrophotometric determination of trace amounts of mercury (II) in aqueous media as its dithizonate complex in the presence of a neutral surfactant
Jannatin et al. A novel spectrophotometric method for determination of histamine based on its complex reaction with ni (ii) and alizarin red s
Budesinsky Photometric determination of calcium with antipyrylazo III
CN118010917A (zh) 一种无机复合肥中镁含量的检测方法
Pesavento et al. Separation of copper (II) and aluminium (III) from fresh waters by solid phase extraction on a complexing resin column

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20140225