PL246800B1 - Sposób wyznaczania punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu. - Google Patents
Sposób wyznaczania punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu. Download PDFInfo
- Publication number
- PL246800B1 PL246800B1 PL438848A PL43884821A PL246800B1 PL 246800 B1 PL246800 B1 PL 246800B1 PL 438848 A PL438848 A PL 438848A PL 43884821 A PL43884821 A PL 43884821A PL 246800 B1 PL246800 B1 PL 246800B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- determining
- titration
- end point
- concentrations
- solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/82—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a precipitate or turbidity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/16—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using titration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1826—Organic contamination in water
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób detekcji punktu końcowego w metodzie oznaczania stężeń surfaktanów anionowych. Do oznaczania stężeń surfaktantów anionowych w roztworach wodnych stosuje się wodny roztwór polimeru kationowego, a kontrolę zmętnienia mieszaniny surfaktant-polimer prowadzi się za pomocą układu pomiarowego pracującego w zakresie podczerwieni. Porcję analitu o znanej objętości miareczkuje się roztworem polimeru, rejestrując w sposób ciągły natężenie wiązki promieniowania przechodzącego przez naczynie z mieszaniną reakcyjną. Miareczkowanie prowadzi się do momentu wytrącenia osadu. Objętość titranta w punkcie końcowym odczytuje się z krzywej miareczkowania, a stężenie analitu – z krzywej wzorcowej w postaci funkcji C = f(V) (gdzie V – objętość roztworu polimeru w punkcie końcowym).
Description
Opis wynalazku
Sposób wyznaczania punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu metodą miareczkowania roztworem polimeru kationowego (np. poli(chlorku diallilodimetyloamonowego)), przeznaczony do zastosowania w przemyśle chemicznym, kosmetycznym oraz farmaceutycznym.
Do powszechnie stosowanych technik analizy surfaktantów jonowych należy miareczkowanie potencjometryczne lub nefelometryczne. Procedura miareczkowania potencjometrycznego, opisana w notatce technicznej [1], jest przeznaczona do oznaczania surfaktantów anionowych i polega na miareczkowaniu próbki analitu mianowanym roztworem surfaktanta kationowego. Rejestracja punktu końcowego następuje za pośrednictwem elektrody jonoselektywnej (ISE). Niedogodnością takiego rozwiązania jest powolna zmiana sygnału oraz czułość ISE na substancje organiczne z grupy amin alifatycznych. Z kolei procedury analizy surfaktantów anionowych za pomocą surfaktanta kationowego, opisane w notatkach technicznych [2,3] do rejestracji punktu końcowego wykorzystują pomiary nefelometryczne [2,3]. Ten tryb pomiaru jest odpowiedni także w przypadku zastosowania jako titranta roztworu polimeru kationowego [4,5]. Do rejestracji zmian zmętnienia mieszaniny analit-titrant stosuje się różnego rodzaju detektory optyczne. Należą do nich między innymi sondy zanurzeniowe [2-4,6].
Przykład 1 [2,3] ‘ ‘
Miareczkowanie roztworu surfaktanta anionowego przeprowadza się surfaktantem kationowym (handlowy odczynnik mianowany TEGO trant A100). Ciągły pomiar absorbancji przy długości fali 610 nm wykonuje się za pomocą optycznego miernika zanurzeniowego Spektrode. Punktem końcowym miareczkowania jest określona wartość sygnału (ok. 69 mV). Wadą opisanej metody jest ograniczony zakres stężeń oznaczanych próbek, spowodowany małymi wartościami stałych oddziaływania surfaktantsurfaktant.
Przykład 2 [6]
Roztwory dodecylosiarczanu sodu miareczkuje się mianowanym roztworem poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) o stężeniu 1 mM. Absorbancja mieszaniny jest rejestrowana w trybie ciągłym za pomocą sondy zanurzeniowej Optrode, przy długości fali 574, 610 lub 660 nm. Możliwe jest stosowanie alternatywnych sposobów wyznaczania punktu końcowego miareczkowania. Stężenie analitu wyznacza się na podstawie krzywej wzorcowej. Wadą procedury jest mały zakres stężeń analitu, ograniczony adhezją cząstek asocjatu surfaktant - polimer do ścianek okienka pomiarowego sondy.
Aby zapobiec zanieczyszczaniu układu optycznego powstającym w trakcie miareczkowania osadem stosuje się zewnętrzne czujniki optyczne. Zaproponowano wykorzystanie czujników światłowodowych, emitujących wiązkę światła białego i pracujących w trybie transmisji [6] lub odbicia promieniowania [5]. W obu przypadkach wada metody polega na konieczności precyzyjnego doboru parametrów geometrycznych układu pomiarowego oraz czułość na zmiany poziomu oświetlenia zewnętrznego.
Przykład 3 [5] ‘
Miareczkowanie roztworu surfaktanta anionowego przeprowadza się polimerem kationowym (poli(chlorek diallilodimetyloamonowy)). Ciągły pomiar zmętnienia wykonuje się za pomocą czujnika światłowodowego CR100. Punktem końcowym miareczkowania jest pojawienie się oscylacji sygnału czujnika.
W celu uproszczenia konstrukcji układu pomiarowego jako detektor zewnętrzny z powodzeniem zastosowano czujnik CCD do monitorowania zmian zmętnienia mieszaniny surfaktant - polimer. [7]
Przykład 4 [7] ‘
Sposób wyznaczania punktu końcowego miareczkowania surfaktanta polimerem obejmuje szereg kroków. Pierwszy z nich polega na rejestrowaniu obrazu naczynia analitycznego przez kamerę w trakcie miareczkowania. Następne obejmują procedurę analizy zarejestrowanych obrazów, zmierzającą do wyznaczenia wymiaru fraktalnego. Punktem końcowym miareczkowania jest objętość titranta, przy której następuje gwałtowny wzrost wymiaru fraktalnego. Wadą rozwiązania jest rozbudowany aparat obliczeniowy.
Wspólną cechą pomiarów zmętnienia prowadzonych za pomocą zewnętrznych czujników optycznych w zakresie promieniowania widzialnego jest podatność na zniekształcenie wyników pod wpływem zmian natężenia oświetlenia układu pomiarowego. Stąd w niniejszym rozwiązaniu zaproponowano pomiar za pomocą czujnika pracującego w zakresie promieniowania podczerwonego.
[1] Potentiometric determination of anionie and cationic surfactants with surfactant electrodes. Metrohm Application Bulletin 233/4 e
[2] Lauryl sulphate by photometric/turbidimetric titration. Ti Application Note No. T-55. Metrohm.
[3] Lauryl ether sulphate by photometric/turbidimetric titration. Ti Application Note No. T-56. Metrohm.
[4] zgłoszenie patentowe P.431025 z dn. 3-09-2019
[5] zgłoszenie patentowe P.432392 z dn. 24-12-2019
[6] D. Ziółkowska, J. Lamkiewicz, A. Shyichuk, Determination of Sodium Dodecyl Sulfate via Turbidimetric Titration with Poly(Diallyldimethylammonium Chloride), J. Surfact. Deterg. 2020, 23, 913-920.
[7] zgłoszenie patentowe P.435505 z dn. 28-09-2020
W sposobie według wynalazku zastosowano układ pomiarowy pracujący w bliskiej podczerwieni do rejestracji postępu reakcji podczas oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu metodą miareczkowania roztworem polimeru kationowego (np. poli(chlorku diallilodimetyloamonowego)) w roztworach wodnych metodą miareczkowanie roztworem polimeru kationowego (np. poli (chlorkiem diallilodimetyloamonowym) - PDDA).
Oznaczenie sprowadza się do miareczkowania roztworu surfaktanta anionowego roztworem polimeru kationowego o określonym stężeniu, z jednoczesnym pomiarem natężenia promieniowania podczerwonego przechodzącego przez badany roztwór. Błąd oznaczenia nie przekracza 3%.
Układ pomiarowy złożony jest ze źródła promieniowania elektromagnetycznego o mocy 1-5 W, emitującego fale o długości 800-1000 nm (promieniowanie IR) oraz z detektora promieniowania. Źródło umieszcza się naprzeciw detektora, na zewnątrz naczynia reakcyjnego.
Istota sposobu detekcji punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu, polega na tym, że w trakcie miareczkowania wyznacza się objętość titranta odpowiadającą osiągnięciu najmniejszej wartości sygnału detektora podczerwieni.
Detektor podczerwieni mierzy natężenie promieniowania emitowanego ze źródła umieszczonego na zewnątrz naczynia reakcyjnego, naprzeciw detektora. Długość fali promieniowania emitowanego ze źródła podczerwieni mieści się w zakresie od 800-1000 nm, a moc diody IR wynosi od 1-5 W.
Miareczkowanie prowadzi się do momentu uformowania cząstek osadu, będącego trudno rozpuszczalnym asocjatem surfaktant-polimer, czemu towarzyszy pojawienie się oscylacji sygnału detektora. Punktem końcowym miareczkowania jest objętość titranta, przy której zarejestrowano najmniejszą wartość sygnału detektora. Wartość ta odpowiada związaniu wszystkich cząsteczek surfaktanta przez polimer.
S posób wyznaczania punktu końcowego miareczkowania pokazano na fig. 1.
Stężenie analitu odczytuje się z krzywej kalibracyjnej, będącej zależnością stężenia surfaktanta od objętości titranta w punkcie końcowym miareczkowania.
Krzywą kalibracyjną z bardzo dobrą dokładnością opisuje równanie linii prostej.
S posób wyznaczania krzywej kalibracyjnej ilustruje fig. 2.
Korzystne skutki wynalazku • Procedura analizy jest nieskomplikowana. Nie wymaga stosowania dodatkowych odczynników, np. wskaźników.
• Analizie można poddać roztwór barwny.
• Zakres oznaczenia jest bardzo szeroki.
• Układ pomiarowy charakteryzuje się prostą konstrukcją i niewielkimi wymaganiami sprzętowymi.
• Naczynie reakcyjne może mieć dowolną średnicę.
• Mierzony sygnał nie ulega zniekształceniu na skutek zanieczyszczenia układu optycznego (brak kontaktu detektora z analitem), jak również pod wpływem zmian natężenia oświetlenia stanowiska pomiarowego (pomiar w zakresie promieniowania IR).
Wynalazek przedstawiono bliżej w przykładzie realizacji.
Analizie poddano roztwór dodecylosiarczanu sodu (SDS), który miareczkowano mianowanym roztworem poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) (PDDA) o stężeniu 50 mmoli meru/dm3. Roztwór PDDA otrzymano przez rozcieńczenie handlowego poli(chlorku diallilodimetyloamonowego) (Mcz =
PL 246800 Β1
100.000-200.000, Mmeru = 161,5 g/mol, C = 20%, d = 1,04 g/cm3) wodą destylowaną. Roztwory SDS otrzymano przez rozpuszczenie naważki dodecylosiarczanu sodu w wodzie destylowanej.
Do rejestracji zmian zmętnienia zastosowano układ pomiarowy złożony ze źródła promieniowania elektromagnetycznego w postaci diody Power LED o mocy 1 W, emitującej falę o długości 850 nm, oraz detektora promieniowania, którym był bardzo czuły konwerter przekształcający natężenie światła do postaci cyfrowej. Detektor rejestrował dane z rozdzielczością 16 bitów.
Oznaczenia wykonano w następujący sposób:
Do zlewki o objętości 200 cm3 i średnicy 60 mm umieszczonej na mieszadle magnetycznym odmierzano 50 cm3 roztworu SDS. Źródło promieniowania IR oraz detektor umieszczano na zewnątrz zlewki, przeciwległe i prostopadle do ścianek zlewki. Próbkę miareczkowano roztworem PDDA, który dozowano co 10 sekund porcjami o objętości od 0,01 do 0,50 cm3, zależnie od stężenia analitu, stosując umiarkowaną szybkość mieszania. Na podstawie wyników uzyskanych dla serii roztworów wzorcowych wyznaczono krzywą kalibracyjną (tabela 1). Cztery badane roztwory wodne SDS o znanej zawartości analitu zmiareczkowano analogicznie, jak roztwory wzorcowe. Następnie z krzywych miareczkowania odczytano objętości titranta w punkcie końcowym, a stężenia roztworów badanych wyliczono z równania krzywej kalibracyjnej (tabela 2).
Względny błąd oznaczenia stężeń roztworów badanych (bł.,%) obliczano ze wzoru:
bł. = (Co-C^) 100/Co gdzie: Co, mg/dm3 - rzeczywiste stężenie surfaktanta w roztworze analitu,
CexP, mg/dm3 - stężenie surfaktanta wyznaczone doświadczalnie.
Wyniki oznaczenia:
Tab. 1. Parametry krzywej wzorcowej do oznaczania stężeń SDS (r2 - dokładność wyznaczenia krzywej kalibracyjnej)
| Równanie krzywej kalibracyjnej: | r2 |
| C[mmol/dm3] = 0,9415 VpDDA[cm3] | 1,0000 |
Tab. 2. Wyniki oznaczenia stężeń roztworów SDS
| Co, mmol/dm3 | VpDDA, 3 cm | Cexp, mmol/dm3 | δ, % |
| 2 | 2,1 | 1,98 | 1,14 |
| 10 | 10,9 | 10,26 | -2,62 |
| 40 | 42,6 | 40,11 | -0,27 |
| 80 | 84,5 | 79,56 | 0,55 |
Claims (3)
1. Sposób detekcji punktu końcowego w metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu na drodze miareczkowania wodnym roztworem polimeru poli(chlorku diallilodimetyloamonowego), znamienny tym, że w trakcie miareczkowania wyznacza się objętość titranta odpowiadającą osiągnięciu najmniejszej wartości sygnału detektora podczerwieni.
2. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że detektor podczerwieni mierzy natężenie promieniowania emitowanego ze źródła umieszczonego na zewnątrz naczynia reakcyjnego, naprzeciw detektora.
3. Sposób wg zastrz. 2, znamienny tym, że długość fali promieniowania emitowanego ze źródła podczerwieni mieści się w zakresie od 800 do 1000 nm, a moc diody IR wynosi od 1 do 5 W.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438848A PL246800B1 (pl) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | Sposób wyznaczania punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438848A PL246800B1 (pl) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | Sposób wyznaczania punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL438848A1 PL438848A1 (pl) | 2023-03-06 |
| PL246800B1 true PL246800B1 (pl) | 2025-03-10 |
Family
ID=85413211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL438848A PL246800B1 (pl) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | Sposób wyznaczania punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246800B1 (pl) |
-
2021
- 2021-08-30 PL PL438848A patent/PL246800B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL438848A1 (pl) | 2023-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Oudot et al. | Precise shipboard determination of dissolved oxygen (Winkler procedure) for productivity studies with a commercial system 1 | |
| Gorbunova et al. | A novel paper-based sensor for determination of halogens and halides by dynamic gas extraction | |
| BR112020020717B1 (pt) | Sistema de titulação automatizado, e, método para quantificar uma concentração de analito alvo em uma corrente de amostra | |
| US9562881B2 (en) | Titration method using a tracer to quantify the titrant | |
| Klimant et al. | A fiber optical sensor for heavy metal ions based on immobilized xylenol orange | |
| US4329149A (en) | Method for spectrophotometric compensation for colorimetric reagent variation | |
| EP0285170A2 (en) | Fluorescence analyzer | |
| PL246800B1 (pl) | Sposób wyznaczania punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu. | |
| EP3635369B1 (en) | Colorimetric analyzer with improved error detection | |
| CN111141728A (zh) | 一种滴定终点自动判定方法 | |
| KR20150090747A (ko) | 분석장치 및 분석장치의 카트리지 장착상태를 판단하는 방법 | |
| PL241566B1 (pl) | Sposób detekcji punktu końcowego miareczkowania w metodzie oznaczania stężenia surfaktantów anionowych | |
| US20090103084A1 (en) | OXYGEN SENSOR FOR USE IN HARSH, ESPECIALLY HIGH, pH ENVIRONMENTS | |
| EP3472597B1 (en) | A method for measuring the concentration of a chemical species using a reagent baseline | |
| RU2054673C1 (ru) | Способ определения концентрации лигносульфоновых кислот в сульфитных растворах | |
| Periolatto et al. | Routine Monitoring of Trace Arsenic in Water by Lab-on-a-chip Technology: a Preliminary Study | |
| De Caro et al. | Titrimetry with Automated Instruments | |
| SU1693491A1 (ru) | Способ количественного определени сурьмы | |
| Ueda et al. | Titration analysis of calcium salts of organic acids using potentiometry and photometry | |
| RU2192632C1 (ru) | Способ определения концентрации многокомпонентных растворов | |
| Dissanayake et al. | Optical sensor to detect titration end point to evaluate hardness of drinking water | |
| Blakeley et al. | Wet-chemistry and Autotitrator Analyzers | |
| PL248418B1 (pl) | Sposób detekcji punktu końcowego w miareczkowej metodzie oznaczania stężeń dodecylosiarczanu sodu | |
| KR20220020031A (ko) | 수질 분석 장치 | |
| Kalous et al. | Microdetermination of sulphate and organic sulphur: potentiometric back-titration using simple coated-wire electrodes |