Способ определения тетранитрометана и нитроформа в среде концентрированной азотной кислоты
METHOD OF DETERMINING TETRANITROMETHANE AND NITROFORM IN ENVIRONMENT OF CONCENTRATED NITRIC ACID

Предлагаемое изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано для качественного и количественного определения тетранитрометана и нитроформа в реакционной массе, получаемой при нитровании ацетилена концентрированной азотной кислотой в присутствии нитрата ртути.
Существующий метод определения тетранитрометана и нитроформа в указанной смеси проводится следующим образом.
Определяется сумма тетранитрометана и нитроформа колориметрическим методом. Тетранитрометан определяется иодометрически, а нитроформ - по разности результатов, полученных по колориметрическому и иодометрическому методов.
Метод имеет следующие недостатки:
1. Трудность определения конечной точки титрования тетранитрометана;
2. Длительность проведения анализа (6 часов).
В литературе отсутствуют данные по газохроматографическому определению тетранитрометана и нитроформа в среде азотной кислоты.
Предлагаемый способ заключает в себе применение газожидкостной хроматографии для анализа органических соединений в среде концентрированной азотной кислоты. Метод основан на различной растворимости компонентов анализируемой смеси в селективной органической жидкости (силиконовое масло), нанесенной на инертный носитель - диатомитовый кирпич и детектировании каждого разделенного компонента по теплопроводности. Особенность предлагаемого изобретения заключается в том, что азотная кислота при температуре опыта разлагается в испарителе хроматографа на окислы азота и воду. При хроматографировании пик воды, как правило, имеет несимметричную форму, что затрудняет количественный анализ. На данном сорбенте вода необратимо адсорбируется, не затрудняя определение тетранитрометана и нитроформа. При газохроматографическом анализе анализируемых реакционных масс на хроматограмме получается три пика, которые соответствуют: первый пик - сумма окислов азота, второй пик - тетранитрометан и третий пик - нитроформ.
На рис. 1 представлена хроматограмма анализируемой смеси.
Для анализа применен универсальный хроматограф УХ-1.
Методика определения
Для проведения качественного и количественного определения тетранитрометана и нитроформа в анализируемых реакционных смесях необходимо установить следующий режим работы хроматографа УХ-1:
1. Температура термостатирования - 96±1°С.
2. Сорбент - силиконовое масло (15%) от веса носителя), на диатомитовом кирпиче инз-500 зернением 0,2-0,4 мм.
3. Длина колонки - 2,5 метра.
4. Скорость газа - носителя гелия - 150 мл/мин.
5. Давление на входе - 0,8-1,0 ати.
6. Давление на выходе - 0,2-0,3 ати.
7. Ток моста детектора - 190 мА.
8. Количество анализируемой пробы - 7,5 мкл.
Запуск анализируемых кислотных смесей производится микрошприцем, устойчивым к действию азотной кислоты и окислов азота.
Пример
Анализируемая проба набирается в микрошприц и загружается в хроматограф в количестве 7,5 мкл при указанных выше условиях. По полученной хроматограмме определяется высота пиков тетранитрометана и нитроформа. Зная высоту, по соответствующему калибровочному графику зависимости высоты пика от концентрации находят концентрацию обоих веществ.
На определение тетранитрометана и нитроформа затрачивается 8-10 минут.
В таблице 1 приведены результаты определения тетранитрометана и нитроформа в реакционных смесях.
Таблица 1.
№№ п/п
Компоненты
Найдено химич. методом
Найдено хроматограф. методом
Среднее отклонение от среднего значения
Относит. ошибка анализа
I
II
III
IV
V
среднее значение
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
Тетранитрометан
5,7
6,0
6,4
6,4
6,5
6,4
6,3
0,16
2,52
Нитроформ
15,2
15,6
15,2
15,3
14,8
15,6
15,3
0,30
1,96
2
Тетранитрометан
6,4
6,9
6,9
6,7
6,8
6,7
6,8
0,08
1,18
Нитроформ
11,8
12,6
13,3
12,9
13,0
12,8
12,9
0,18
1,39
3
Тетранитрометан
5,7
4,80
5,25
5,05
4,8
4,9
4,9
0,14
2,86
Нитроформ
12,9
12,7
11,8
12,1
11,8
12,1
12,1
0,3
2,48
4
Тетранитрометан
0,4
0,65
0,60
0,65
0,65
0,70
0,65
0,025
3,8
Нитроформ
13,4
12,7
12,3
12,3
12,5
12,9
12,7
0,26
2,05
5
Тетранитрометан
0,6
0,70
0,70
0,70
0,70
0,65
0,70
0,01
1,43
Нитроформ
12,3
12,3
12,2
12,2
11,8
11,8
12,0
0,22
1,83
Относительная ошибка анализа тетранитрометана и нитроформа газохроматографическим методом не превышает 3,5%. Результаты метода имеют хорошую воспроизводимость с химическим методом.