Анализ изобутилена

Для качественного определения изобутилена наряду с реакциями, которые были описаны для этилена, может быть использована также реакция превращения его в третичный бутиловый спирт и идентификация последнего в виде непрочного характерного соединения (например, 3,5-динитрофенилбензоата третичного бутилового спирта, который хорошо кристаллизуется и плавится при 141,5—142,5°). Применяется также мгновенно и количественно протекающая реакция присоединения к изобутилену сухого хлористого или бромистого водорода с последующей идентификацией трет-бутилгалогенида. В последнее время для характеристики изобутилена используют его реакцию с 2,4-динитробензолсульфонилхлоридом, которая ведет к образованию кристаллического продукта присоединения (I) с температурой плавления 86—87°, или реакция с 3,5-динитробензоилйодатом. Получающееся соединение (II) плавится при 82,2—83°.

Методы количественного определения изобутилена основаны на реакциях присоединения по двойной связи. Выбор их определяется характером примесей. Абсорбция 68%-ной серной кислотой до постоянного объема не дает надежных результатов и ее нельзя использовать, если в анализируемом образце присутствует пропилен, поскольку он тоже частично абсорбируется.

Значительно более точные результаты дает метод, который основан на присоединении безводного хлористого водорода к изобутилену; присоединение происходит мгновенно, и трет-бутилхлорид образуется количественно. Но точность определения достигается в том случае, если изобутилен не содержит пентаны и другие более высокие гомологи этилена с третичным углеродным атомом, к которому галогеноводород присоединяется так же легко, как и к изобутилену.

Непосредственно перед анализом образец газа с целью удаления из него сероводорода промывают раствором едкого натра, сушат над безводным хлористым кальцием и сжижают. Отмеренное количество сжиженного препарата обрабатывают избытком сухого газообразного хлористого (или бромистого) водорода и по уменьшению объема последнего определяют содержание изобутилена. Согласно другому способу, галогеноводород активируют добавкой соответствующего галогенида бария. Видоизменение этого метода анализа заключается в том, что работают с водным раствором хлористого водорода, насыщенным хлористым натрием.

Другой способ количественного определения основан на способности изобутилена давать в воде нерастворимые комплексы с солями ртути, например с реактивом Дениже. Поскольку этот реактив содержит свободную азотную кислоту, в которой частично растворяется образующийся комплекс, то непосредственное использование его исключается. Пригодный для анализа реактив приготовляют растворением окиси ртути в минимальном количестве 70%-ной азотной кислоты при нагревании; затем жидкость разбавляют до соответствующего объема и осторожно нейтрализуют раствором едкого натра. Щелочь прибавляют по каплям до помутнения раствора. Отфильтрованный реактив хранят в темноте. Его титр устанавливают путем сравнительного титрования раствором роданида калия известной концентрации; индикатором является соль трехвалентного железа. Способ определения изобутилена с помощью такого реактива заключается приблизительно в следующем: отмеренный при определенной температуре и давлении образец газа абсорбируют точно взятым объемом реактива. Затем реакционный раствор переносят в стакан, нагревают до 100°, выделившийся при этом осадок после охлаждения отфильтровывают на шоттовском фильтре и промывают дистиллированной водой до тех пор, пока из промывной воды не перестанет выделяться осадок от прибавления к ней сернистого аммония. Получившийся на фильтре осадок растворяют в 10 мл 70%-ной азотной кислоты, одновалентную ртуть окисляют до двухвалентной, прибавляя небольшое количество раствора перманганата калия, и избыток окислителя нейтрализуют раствором щавелевой кислоты. Затем жидкость разбавляют водой до 100—150 мл, вводят в нее 2 мл раствора железоаммонийного сульфата в 50%-ной азотной кислоте и титруют 0,1 н. раствором роданида калия, определяя содержание ртути, а тем самым и количество изобутилена. 1 мл 0,1 н. раствора роданида соответствует 0,1601 мл изобутилена при 0° и 760 мм рт. ст. Описанный метод отличается большой точностью и быстротой и приемлем даже в тех случаях, когда в изобутилене присутствуют низшие и высшие гомологи этилена и диолефины.

Изобутилен определяют титрованием по бромид-броматному методу. Принцип этого метода был описан для случая определения этилена. В случае изобутилена проводят одновременно холостой опыт и на основании разности между найденной при этом величиной и величиной, полученной при анализе, вычисляют содержание изобутилена.

В последнее время для непрерывного производственного контроля применяют физические методы анализа, основанные на инфракрасной спектрометрии или масс-спектрографии.

Copyright © 2007-2013 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить контрольную по химии