- Визначення первинної аміногрупи методом діазотування (нітрітометрія)
- Визначення нітрогрупи і нітрозогрупи
- Визначення альдегідної і кетонної груп
- Визначення гідроксильної групи в спиртах
- Визначення ацетильной групи
- визначення галогенів
Аналіз органічних речовин багато в чому відрізняється від аналізу неорганічних речовин. Так, якісний аналіз неорганічних речовин заснований на реакціях іонів і мета його - відкриття іонів, що входять до складу даної речовини. Властивості органічної сполуки залежать не тільки від його елементного складу, а й від наявності та положення функціональних груп. Визначення цих груп є важливим завданням дослідження органічних сполук. Хімічні методи визначення органічних сполук засновані на реакціях їх функціональних груп. Наприклад, для якісного і кількісного визначення спиртів використовують реакції, характерні для спиртової групи, для визначення альдегідів, кетонів, амінів - реакції, характерні для груп: -СНО, СО, -NH2 і т.п.
Визначення первинної аміногрупи методом діазотування (нітрітометрія)
Метод заснований на реакції діазотування первинних амінів.
Точну наважку препарату (близько 0,001 г / моль) розчиняють в 20 мл розведеної соляної кислоти і доводять об'єм водою до 80 мл. Додають 1 г броміду калію і титрують при постійному перемішуванні 0,1 і. розчином нітриту натрію, додаючи його на початку титрування по 2 мл в хвилину, а в кінці - по 0,05 мл в хвилину. Кінець титрування визначають зі сталого фарбування йодкрахмальной паперу.
Визначення нітрогрупи і нітрозогрупи
Для кількісного аналізу нітросполук застосовують метод відновлення їх хлоридом титану (III) - TiCl3, хлоридом олова (II) - SnCl2 або цинком з подальшим диазотировании аминосоединения.
Про кількість визначається нитросоединения судять по витраті титрованих розчинів TiCl3 або SnCl2.
Відновлення нітросполук до відповідних аміни цинковим пилом проводять в солянокислой або оцтовокислої середовищі. Отримані аминосоединения титрують розчином нітриту натрію:
Цей метод використовують також для кількісного аналізу речовин, що містять нітрозогрупи.
Визначення альдегідної і кетонної груп
Для кількісних визначень альдегідів і кетонів застосовують методи, засновані на реакціях приєднання з утворенням бісульфітной з'єднань під дією сульфіту натрію; заміщення з утворенням альдоксімов і кетоксімов при дії солянокислого гідроксиламіну; окислення альдегідів і кетонів.
а) Реакція приєднання. Реакцію освіти бісульфітного з'єднання здійснюють за розчином сульфіту або бисульфита натрію:
Виділилася в результаті реакції еквівалентну кількість лугу визначається титруванням соляною кислотою. Цей метод застосовується для визначення формальдегіду.
б) Реакція заміщення. Для альдегідів і кетонів характерна реакція заміщення кисню карбонільної групи на радикал = N-ОН. В результаті реакції утворюються альдоксіми і кетоксіми. В якості робочого розчину використовують спиртові або водні розчини солянокислого гідроксиламіну (NH2OH-HCl) або сірчанокислого гидроксиламина (NH2OH) 2-H2SO4.
При дії солей гідроксиламіну на карбонільні з'єднання відбувається утворення оксима з виділенням еквівалентної кількості кислоти (соляної або сірчаної):
Виділилася після реакції кислоту титрують лугом; індикатор - розчин бромфенолового синьої (забарвлення розчину змінюється від жовто-зеленої до фіолетово-синьою).
в) Реакція окислення. В аналітичній практиці використовується окислення альдегідів і кетонів йодом в лужному середовищі:
Йод додають в надлишку, а потім надлишок його оттітровивают тиосульфатом натрію.
Окислення кетонів протікає значно важче, ніж альдегідів. При цьому розривається зв'язок одного з алкілів з карбонільної групою і утворюється кислота з меншим вмістом атомів вуглецю в молекулі. У лужному середовищі реакція протікає по рівнянню:
Визначення гідроксильної групи в спиртах
Кількісний аналіз спиртів проводять фізичними і хімічними методами. Фізичними методами визначають щільність спиртів, температуру кипіння і обсяг відгону в заданому температурному інтервалі. У деяких спиртів (етиленгліколь, гліцерин) вимірюють показник заломлення.
Хімічні методи визначення спиртів засновані на реакціях окислення і етерифікації. Зміст ненасичених спиртів в розчині визначають бромування. Метод окислення може бути застосований лише при відсутності сторонніх восстановителей. Цим методом аналізують ізопропіловий спирт, гліцерин, а також визначають зміст етилового і метилового спиртів в водно-спиртових розчинах . Як окислювач застосовують біхромат калію. Етиловий спирт окислюється до оцтової кислоти, метиловий - до мурашиного альдегіду або мурашиної кислоти. Вторинні спирти переходять в кетони, а поліспирти руйнуються до двоокису вуглецю.
Реакцію етерифікації застосовують для визначення вмісту спиртів аліфатичного ряду. Як ацилирующего агента зазвичай використовують оцтовий ангідрид в середовищі піридину.
При додаванні води C5H5N-CH3COOH гідролізується з утворенням вільної оцтової кислоти, яку титрують лугом у присутності фенолфталеїну.
Визначення ацетильной групи
Ацетільная група входить до складу багатьох лікарських речовин і проміжних продуктів їх синтезу, тому визначення змісту речовини по ацетильной групі є поширеним методом технічного аналізу.
Для визначення ацетильной групи користуються тим же приладом, що і для визначення азоту при елементному аналізі (див. Рис. 16). Однак в цьому випадку приймач з'єднують з холодильником через пробку, в яку вставлена також трубка з натронной вапном для запобігання відганяючи від дії вуглекислоти повітря.
У колбу Кьельдаля поміщають точну наважку аналізованого препарату, яку в разі потреби попередньо обмилюють лугом. Обсяг рідини в колбі доводять водою до 50-60 мл. Одночасно в парообразователь наливають дистильовану воду і кип'ятять її не менше години для повного звільнення від вуглекислоти. Після цього реакційну колбу приєднують до приладу і додають в неї через крапельну воронку фосфорну кислоту в кількості, на 5 мл більшому, ніж потрібно для нейтралізації лугу. Потім відганяють з парою оцтову кислоту, підтримуючи постійним рівень в реакційній колбі. Процес продовжують до отримання відгону нейтральної реакції. Відігнати оцтову кислоту титрують 0,1 н. розчином їдкого натру; індикатор - фенолфталеїн. Паралельно проводять контрольний дослід.
1 мл 0,1 н. розчину їдкого натру відповідає 0,006055 г оцтової кислоти або 0,004305 г ацетил (СН3СО).
визначення галогенів
Для визначення галогенів в молекулі органічної сполуки застосовується метод спалювання в атмосфері кисню. (Цей же метод можна застосовувати і для визначення вмісту фосфору, сірки, селену і деяких інших елементів.)
Визначення проводять в колбі з термостійкого скла з шліфом. У пробку колби впаяна платинова дріт, що закінчується платинової спіраллю, розташованої при закритій пробці в 1,5-2 см від дна колби.
Точну наважку речовини (зазвичай близько 0,05 г) загортають у шматочок беззольной фільтрувального паперу, залишаючи стирчить вгору вузьку смужку паперу. Цей пакетик поміщають в платинову спіраль. При аналізі рідин або мазеобразную речовини їх поміщають в капсули з нітропленкі або метилцелюлози. Капсули також загортають у беззольную фільтрувальну папір, залишаючи вузьку смужку. У колбу для спалювання наливають воду або іншу поглинає рідину (при визначенні хлору і брому - перекис водню, при визначенні йоду - розчин їдкого натру). Рівень рідини повинен бути нижче спіралі. Через колбу пропускають протягом 3-5 хв кисень, потім підпалюють вільний кінець вузької смужки фільтрувального паперу і швидко щільно закривають колбу пробкою (шліф повинен бути змочений водою).
Після закінчення спалювання ретельно перемішують вміст колби і через 30-60 хв виробляють визначення продуктів згоряння методом, відповідним для даного елемента (наприклад, йод титрують розчином тіосульфату натрію).
