Определение количества воды в этаноле, бензино-спиртовом топливе по методу фишера азиз Авазович Салойдинов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВОДЫ В ЭТАНОЛЕ, БЕНЗИНО-СПИРТОВОМ ТОПЛИВЕ ПО МЕТОДУ ФИШЕРА
Азиз Авазович Салойдинов
[e-mail]
Докторант базовой докторантуры Бухарского инженерно-технологического института
Научный руководитель - д.х.н.,проф. Мухтор Жамолович Махмудов
Узбекистан, Бухара
Сафар Бахронович Усмонов
Директор Бухарского колледжа нефтяной и газовой промышленности
Научный руководитель - д.т.н., стар. научн. сотруд. Бобиржон Замирович Адизов
Узбекистан, Бухара
Аннотация: This article describes the method of determining the amount of water in the gasoline-alcohol mixture and the fact that anti-knock additives form a dispersed phase in gasoline.
Ключевые слова: этанол, раствор, метанол, реактив, химических процесс.
Вода является нетоксичным и дешевым мощным растворителем. Однако лишь немногие органические реакции могут протекать в водной среде. Кроме того, вода обладает способностью разрушать многие органические соединения и может вызывать побочные реакции в химических процессах. Поэтому желательно определить количество воды в каждой системе. [1; 1-7 стр.]
Теория титрования Фишера
Для определения количества воды в составе органических соединений, особенно в этаноле, необходимо выбрать такую реакцию, при которой должна вступать в реакцию только вода, растворенная в этом веществе. Этот метод может быть использован для многих классов соединений.
Эта проблема была решена в 1935 году немецким ученым Карлом Фишером. Основополагающий принцип метода Фишера определения количества воды основан на реакции Бунзена между йодом, диоксидом серы и водой. При этом Фишер обнаружил, что избыток диоксида серы, метанол в качестве растворителя и пиридин в качестве основания (для буферизации раствора) можно использовать для определения воды в неполярных растворителях.
Титрование включает в себя трехэтапный процесс:
(2.1)
(2.2)
(2.3)
На первой стадии этих реакций диоксид серы реагирует с водой и в результате восстанавливается до I ₂ I ^{- (реакция 1).} Выделяющийся в результате этой реакции триоксид серы образует комплекс с пиридином (реакция 2), который в присутствии метанола (или под действием другого спирта) превращается в устойчивый комплекс пиридина (реакция 3). Таким образом, на каждый эквивалент воды расходуется один эквивалент йода.
В качестве спирта обычно используют метанол, а в некоторых случаях и диэтиленгликоль.
В качестве основания используют пиридин, а во многих случаях имидазол или первичные амины.
Метод реактивации Фишера.
В наших исследованиях для определения количества воды в бензино-спиртовой топливной смеси методом Фишера использовался кулонометрический титратор «Экрос ПЭ-9210». (Рисунок 1). Метанол безводный (400 мл, количество воды в метаноле не должно превышать 0,3%), и сухой пиридин (80 г) помещают в колбу вместимостью 750 мл. Через раствор в холодных условиях пропускают диоксид серы до тех пор, пока масса раствора не увеличится до 20 г.

1 - картинка. Обзор кулонометрического титратора марки «Экрос ПЭ-9210» для определения количества воды в этаноло-бензиновой смеси по методу Фишера

Затем добавляют 45 г йода, перемешивают до полного растворения и выдерживают 24 часа перед использованием. Водный эквивалент реагента, полученного этим методом, составляет 3,5 мг/мл. Для проверки соответствия полученного реактива эталону его испытывают в стандартных реактивах с чистым количеством воды в нем или титруют кристалл Na ₂ C ₄ H ₄ O _{6 .}

Типы титрования по Фишеру
Объемное титрование (для определения содержания воды от 100 ppm до 100%)

• 
  Для титрования растворителем в пробу из бюретки добавляют титрант, содержащий все необходимые компоненты для реактива Фишера (если вещество жидкое, то его можно использовать без растворителя);
  
• 
  К раствору пробы, растворенной в среде, содержащей основание, диоксид серы и спирт, добавляют йод и спиртосодержащий шейкер.
  

Кулонометрическое титрование (для определения содержания воды от 1 ppm до 5%)
При этом титровании йод образуется электрохимически во время титрования, а количество воды определяется величиной полного тока, проходящего через кулонометрическую ячейку. При этом результат титрования определяется с помощью микропроцессорного устройства и выводится на экран.
В наших исследованиях использовали метод кулонометрического титрования.