Анализ спиртов и эфиров. Спирты

Спирты применяются не только как растворители, но и как сырье в разнообразных синтезах. Так, например, метиловый спирт широко используют для производства формальдегида, этиловый спирт - непосредственно в медицинской практике.

Для качественного определения спиртов используется "нитрохромовая реакция", которая основана на окислении спирта бихроматом калия в присутствии серной кислоты. При этом образуется альдегид или кетон, сульфат хрома Cr2(S04)3, который придает смеси зеленую окраску.

Этиловый спирт

C2H5OH      Мол. м. 46,06

Спирт этиловый технический бывает гидролизный, сульфитный, синтетический.

Свойства. Бесцветная прозрачная жидкость, плотность 813-816 кг/м3, температура кипения 77-78,5 С.

Технические требования на спирт этиловый синтетический. Содержание этилового спирта (крепость) в очищенном спирте 95%, в техническом - 92% (об.); веществ, окисляющихся в условиях определения изопропилового спирта, не более 0,05% (об.) для очищенного и 0,21% (об.) для технического. Содержание сернистых соединений для очищенного спирта (в пересчете на серу) не допускается, а для технического - 2 мг/л. Содержание кислот в пересчете на уксусную 10 мг/л для очищенного и 15 мг/л для технического спирта. Содержание сложных эфиров 250 мг/л, альдегидов не более 0,05% (об.) и 0,1% (об.) сухого остатка не более 10 мг/л; этилового эфира в очищенном спирте не допускается, в техническом - 1% (об,).

Определение содержания этилового спирта

Содержание этилового спирта определяют с помощью специального ареометра - спиртометра. При определении крепости технического спирта значение, найденное по спиртометру, уменьшают на сумму примесей - веществ, окисляющихся в условиях определения изопропилового спирта (в пересчете на изопропиловый), диэтилового эфира и нерастворимых в воде веществ. Все величины выражают в объемных процентах.

Определение содержания веществ, окисляющихся в условиях определения изопропилового спирта

Определение основано на том, что при действии окислителя этиловый спирт превращается в уксусную кислоту, а изопропиловый спирт - в ацетон. В отгоне, полученном после окисления, ацетон определяют йодометрическим способом.

Ход анализа. Для окисления готовят окислительную хромовую смесь следующим образом: в мерную колбу емкостью 100 мл вносят 10 г бихромата калия, 50 мл воды и постепенно, встряхивая, 25 мл концентрированной серной кислоты. Раствор в колбе охлаждают и объем доводят до метки. Полученный раствор выливают в круглодонную колбу емкостью 500 мл.

Затем готовят водный раствор анализируемого спирта. Для этого в мерную колбу емкостью 100 мл наливают 20-25 мл воды и взвешивают с точностью до 0,01 г. При помощи пипетки в колбу вносят 2 мл спирта и снова взвешивают с той же точностью. Раствор в колбе доводят водой до метки и перемешивают.

В колбу с окислительной смесью вносят 100 мл приготовленного спиртового раствора. Колбу закрывают пробкой и, перемешав, оставляют на 30 мин. При этом происходят следующие реакции окисления:

Затем в колбу помещают капилляры для равномерного кипения, 20-25 мл воды и через двухшариковый дефлегматор присоединяют к холодильнику для отгонки. Полученные при окислении кетоны отгоняются вместе с водой в приемник, помещенный в емкость с холодной водой. Отгонку прекращают, когда количество дистиллята достигнет 60-70 мл.

Дистиллят переливают в коническую колбу с притертой пробкой, прибавляют 12 мл 4 н. раствора едкого натра и 25 мл 0,1 н. раствора йода. Колбу закрывают пробкой, перемешивают и оставляют стоять.

Образующийся сильный окислитель гипойодид натрия окисляет полученный ацетон до йодоформа:

Затем к раствору добавляют 5 мл соляной кислоты (ГОСТ 3118-46) для восстановления растворов гипойодида и окисления йодида натрия до молекулярного йода:

Избыток йода оттитровывают 0,1 н. раствором тиосульфата натрия в присутствии 0,5% раствора крахмала:

Содержание веществ, окисляющихся в условиях определения изопропилового спирта, в пересчете на изопропиловый спирт в объемных процентах (X) вычисляют по формуле:

где V - количество 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование 25 мл 0,1 н. раствора йода (контрольный опыт проводят 1 раз в сутки в условиях испытания изопропилового спирта), мл; V1 - количество 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, пошедшее на титрование избытка йода, мл; 1,001 - количество изопропилового спирта, соответствующее 1 мл 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, мг; а - навеска пробы, г; d - плотность исследуемого спирта при температуре 20 С, кг/м3; 0,785 - плотность изопропилового спирта, кг/м3.