Dosage de l'acide tartrique et des tartrates par le tétracétate de plomb

Dosage de l'acide tartrique et des tartrates par le tétracétate de plomb

ANALYTICA DOSAGE CHIMICA DE L’ACIDE TARTRIQUE PAR LE TI?TRACl?TATE 171 ACTA ET DES TARTRATES DE PLOMB Itislilrcl de clrintie ataalyiique, Uuive...

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ANALYTICA

DOSAGE

CHIMICA

DE L’ACIDE TARTRIQUE PAR LE TI?TRACl?TATE

171

ACTA

ET DES TARTRATES DE PLOMB

Itislilrcl de clrintie ataalyiique, Uuiversild Charles, Prague (l’che’coslovuqtrie) (Rc(;u lc 17 juin 1960)

Pour lc closage oxydimctriquc de I’acidc tartriquc on sc sex-t d’agcnts oxyclants Gncrgiqucs commc par excmplc lc pcrmanganate alcalinl-3, lcs compos& du c@rium t&ravalent”-0, lc bichromatc’~~, l’ioclatc~~lo, le periodate” 913, lc vanaclatcl3-10 ou bien dc compos& de cuivrc trivalent 17*18. IJans la plupart clcs cas, il cst n&zcssairc d’ajouter un cxc&5 de r&actif et de chauffcr, plus ou moins longtemps. Lox-s de notrc &ude, now avons constatc! quc l’osydation de l’acidc tartriquc par lc tGtrac&ate de plomb s’effcctuc h la tcmp&-ature du laboratoirc, en pr&,cnce d’a&tate alcalin, en milieu d’acidc acctiquc h So%, rapiclcmcnt ct cluantitativcment avec formation cl’anhydridc carboniquc et ti’cau. Nous avons pu fixer la clur&c cl’action h 30 min cn utilisant un cxc&s clc rcactif. La quantit@ non utilisee cle t@trac&tatc de plomb cst cl6tcrmindc par un titrage potcntiom6triquc au moyen cl’unc solution d’hydroclninone. Ccs dcus solutions (tetrac@tatc de plomb et hydroquinonc) sont tr& stables. 1-a vitcssc, la pr&ision et m6me la simplicit6 d’cs&ution clu pro&d& propos6 d6passcnt ccllcs de la plupart clcs mitthodes oxydim&riclucs utilisdes jusclu’& @sent.

Rdaclifs Acide sulfuriquc, aciclc ac&ique, a&ate de potassium, tartrate double dc sodium et de potassium, tartrate acidc de potassium (p.a. Merck, Lachcma). NasBi(C4H20&-9HzO, NaaBi(C4I-IzOo)z.GH20, I~s~i(C41620a)z.~H20, LicBi(C4H20&.8H20 et BiCeH&2 ont &i! pr4pards au laboratoirc*. Solution d’acide tartrique o.005 M, tit&c par le pcriodatc de potassiumlz. Solution de t&rac&ate de plomb 0.05 M dans l’acicle ac&iquc glacial (exempt dc plomb(II)), pr&par& & partir dc minium et cl’acide ac&.ique glaciallQ et tit&e potcntiom&triqucment par une solution &alon d’hydroquinonc20. Solution d’hydroquinone dans l’acide sulfuriquc St I%, titr& par le bichromate dc potassium.

Les titrages potentiom&riques ont &d effectu& (KovodruZba, Praha), en utilisant un fil de platine * Now cxprimons notrc gratitude B M. B. STRAUCH de 1’Universitb Charles B Prague, qui a mis h notrc disposition

au moyen cl’un ps-m&e AK comme &ectrode indicatrice ct 1’Institut dc chimic les composbs cit6s. Anal. Chi??t. Ada,

inorganiquc

24 (1961)

dc

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unc electrode au calomcl comme f2lectroc.k dc rdfckcnce. Pour agitcr le liquicle, un agitatcur Blcctromagn&iquc a 4th utilisk Lcs titragcs ont BtB effect&s a l’aidc de microburettes de 5 ml (graduecs en 0.01 ml). RkSULTATS

Dans nos travaux precedents, conccrnant Is comparaison dc l’effct oxydant du tetrac&ate de plomb ainsi clue de l’acide periodiclue et dc scs selsi2~rQ-22, nous avons examine, cntre autre, la possibilitc5 d’utiliscr lcs reactions clu tktracetatc de plomb en solution aqucuse et en solution clans dcs acides diluirs, h dcs fins analytiques. Nous avons constat qu’il cst possible de doser, clans lcs conditions donncks, l’hyclrazine et SC’Sd&-iv&, par titrage potcntiom&rique direct, au moyen de tetracdtatc de plomb, ct cluclqucs ions inorganiqucs courants (Cr+e, Ti+e, de m&me clue l’acidc ascorbiqucer 1 Irc+e, Sn-k-2,Sb+s, As+a). Le dosage de l’aciclc tartriquc par titrage potcntiom&triclue clirect20, cl’apres l’dquation zCOa + zHC00H

-}- 3 (CH&OO)&‘b+

6CH~COOH

(I)

rendu difficile par l’oxydation subs6qucntc de l’acidc forrniquc produit. Pour cette raison, le dosage d’autres substances organiques par lc t&rac&atc de plomb cst moins favorable quc, par cxemple, par l’acide periocliquc. Nous nous sommes efforc& par consequent dc trouvcr Its conditions nkcssaires pour obtenir une oxydation quantitative dc l’acide tartriquc en anhydriclc carbonique et eau: est

COOI-I ~CI-IOI-I .CHOH

*COOI~i

+

5 (CH3C00)4Pb

-/- zI&O = 4COa _t 5(CI-I3COO)zPb

+

1oCI-13c0011

(2)

D’apres lcs indications de la litteraturc, l’oxyclation de l’acide formiclue, nc s’cffectuant que lcntement en milieu cl’aciclc acetiquc23, pcut etrc accf%ree par la prkcncc d’eau24 et cl’acetates alcalins 25. C’cst pourquoi nous avons &uclic5 cl’aborcl l’influcncc dc l’eau ainsi que cellc des acdtates (alcalins) sur la rapidite d’oxydation de l’aciclc tartrique: A 10.00 ml dc solution d’acide tartriquc cl.005 M dans l’acide acdtique glacial, il a Bt6 ajout8 une cluantite variable d’eau et d’acdtate dc potassium, 10.00 ml de solution de Pbhclr 0.05 M (excbdcnt double, compare h l’oxydation quantitative, d’apres l’ciquation (2)) et l’acide acdtique glacial jusqu’a un volume total de 30 ml. On laisse reposer la solution pendant IO min ; la cluantit6 de PbAc4 qui n’a pas r6agi est ensuite d6terminde par titrage potcntiometriclue au moyen d’une solution d’hyclroquinone 0.05 M. (Pendant le titragc, la solution SC trouble par formation de sulfate de plomb, provenant de la reaction des ions Pb+2 avcc l’acicle sulfurique, ajout6 Q la solution d’hydroquinone pour augmcntcr sa stabilit6). On effcctue parallelement un essai h blanc; la difference cles volumes utilises pcrmct de calculer la quantite de PbAclr, nkessairc a l’oxydation de l’acidc tartricluc. Lcs r&ultats sont donnks clans le Tableau I. Nous ‘avons constate! que la quantitd de reactif consommdc 6tait la mQme aprcs G 11 qu’aprks IO min. (Milieu aciclc acetique a 80% + 5 g d’acCtate de potassium). En effectuant l’oxyclation clans dcs solutions plus diludcs d’acide acetiquc (par exemple, acide acetiquc a so%), il se produit une hydrolysc particlle du rdactif apres 20 min Anal. China. Acta, 24 (196X)

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DOSAGE

DE

L’ACIDE

TARTRIQUE

ET DES

TABLEAU

--__

-Consommation dc mob da PbAca/r d’acide tartryue

------.-

f

3.32

0.4 g d’acbtate

800/, f

I g d’acdtate

80~/~ +

5 g d’acdtntc

ma1

I .03 3.04

glacial 80% 800/ -+ 0.04 g d’ac&atc 80%

DlsShlILlEU~~DIFF~RENTS,

10 nlIx

nf ilieu

Acide ac&ique Acide acdtiquc hide ac&.ique de potassium hide sc&iquc de potassium Acide ncdtiquc dc potassium Acidc acbtiquc de potassium

I73

I DANS

OXYDATIONDI1L'ACIDP.TARTRIQUEPARLI5T~TRAC~TATED15PLOMB APRI%S

__I_-

TARTRATES

4.26 4.88 5.01 ----_.._-_.. -_ _..___.---.___-

_.-~__-------._...--....-__-

environ, cc qui n’est pas le cas avec l’aciclc a&ticluc it Xo0/o, rnernc apr&s un tcmps rclativcmcnt long. Nous avons finalcmcnt ramcnf5 la quantitd d’ac&ate de potassium h I g, la r&action &ant alors suffisammcnt rapidc. Nous avons ensuitc d&tcrminG la rapiclitd d’osydation de l’acidc tartrique par PbAc4 dans ces conditions, en ajoutant in IO.W ml de la solution d’acide tartriquc (o.005 M clans l’acide a&tique glacial), 5 ml de la solution aqueuse d’ac&ate dc potassium & zoo/Oet IO.OO ml dc la solution de tdtracdtatc dc plomb o.o5 M ct cn titrant aprc’s un certain tcmps, l’cxch clc rhctif par la solution d’hyclroquinone o.05 M. I1 a dtc? effect& parall&lcmcnt un essai h blanc pcrmcttant de tldtcrmincr par diff& rencc la quantit8 consommdc dc PbAcs pour l’oxyclation de l’acidc tartrique. 1,~s rkultats obtenus sont donnh dans le I’ablcau II.

OXYDATION

DE

L'ACIDE

TARTRIQUE

FAR

LE

DU .--_------II

-_____^-

-----2

5 10 20

30 45 240

360 _________--~--.._-..-~~__

D15

Px.onfIj. EN

mcc~%s,

BN

FONCTION

-_l---_--_-_l

Consommation

Tcinps 698min

-__- _---

TSTRACI~TATE TI'MPS

des mols de PbAcrlr

mol d’acidb

tortriqlu .._..- ._._--. ______ - __.._. -l-_-

-_

3.76 4.40 4.87 5.00 5.00 5.02 4.39

5.00 ______._--._.___. -..

-_._- .._.___._-_._

Mode

ofx!raloire La prisc d’essai correspondante B 5 ml cnv. d’acide tartrique 0.01 M (ou la quantitB correspondante du tartratc csamind) cst diluh, soit: (a) dans 5 ml d’eau, (6) dans IO ml d’acide aktique glacial, (c) dans 5 ml de la solution aqucuse d’ac6tate de potassium de ~0%. On ajoute IO ml clc solution d’acdtate de potassium h IO~/~ clans l’acide ac&ique glacial (a), ou 5 ml de la solution aqueuse d’acbtate dc potassium h 200/O (b), ou IO ml d’acide acktique glacial (c), Finalement, on ajoute 10.00 ml de la solution de PbAc4 0.05 M. Aprhs 30 min, la quantit6 de PbAc4 non consomm6e cst d&errninBe par titrage potentiom&rique au moyen d’une solution d’hydroquinone Anal. Chim. Ada, 24 (1961)

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M. On cxdcute parall&lemcnt un essai & blanc et, de la diffCrence des quantitk consomm@cs, on peut calculer la teneur de la substance ?.Ldoser. I ml de PbAc4 o.os M (= I ml d’hydroquinone 0.05 M) correspond h 1.5009 mg d’acidc tartrique. La difference decisive de la mdthode est de 0.180/,. On a pu ainsi cl&ermincr la tencur en tartrate des composCs suivants : I
0.05

1% milieu d’acidu ac6tiquc h 80’2/“, WI prbscncc d’acbtatc clc potassium, l’oxydation clc l’acidc tartriquc par lc tdtrac6tatc de plomb s’cffcctuc quantitativcmcnt. J,ors clu dosage volumbriquc indirect do I’acitlc tartriquc ct clcs tartratcs, on ajoutc un cxc&s dc PbAce; aprhs 30 min, cct cxcbs cst ddtcrmjnc5 par titragc potcntiombtricluc 2 l’aidc d’unc solution d’hydroquinonc.

It WiLS founcl, tlmt in a mcclium of 80% acetic acid, in tllc prcscncc of potassium acetate the oxidation of tartaric acicl by Icad(acctatc takes place quantitirtivcly. In tllc indirect detcrmination of tartaric acid and t:rrtratc.r, an cxccss of lcacl( IV)-acctatc is usctl, allowing 30 min for the reaction to take place. The remaining rcagcnt is then dctcrmined by potcntiometric titration with a volumetric hydroquinonc solution. ZUSAMMENPASSUNG Bcschrcibung cincr indircktcn l&Jctlloclc zur Uestimmung von WcinsYure und Tartratcn durcll Oxydation mit Blci-(IV)-ncetat. Dcr ~bcrsclluss an Blci-( IV)-acctat wird mit cincr Hydrochinon1Bsung potcntiomctrisch titricrt. Dcr quantitative Vcrlauf dcr Oxydation wird nachgcwicscn. BIBLLOGRAPHlE I J. G. I~~HoP, Thesis, IJtrccht, 1932; cit. in I. M. ICOLTEIOPP,Ii. 13ELCliER, V. A. STRNGER ET G. MATSuvAMA, Volrtr)zctvicAtzalysis, Vol. 111, Intcrscicncc Publishers, Inc., New York, 1057, p. I I 3. a V. I~. ZOLOTUCHIN ET A. S. MoLoTKovh, i”vzcCtyKornissii Aptal. KJrirn., .~Ifrud.Natcfc S.S.S.R., 5 (1954) 179; Refcrnl. Zhriv. K/rim., 13 (rg55) 270. a 13. SING&I, A. SINGH ET R. IC. NAI~AN, ICesecavclr Rtrll. Eust Panjab Uuiv., 33 (rg.53) g3 4 N. N. SHARMA ET R. C. MXHROTRA, /I*ral. Claim. A&a, I t (rgg.+) 4x7. a H, H. WILI-AR~I Er 1’. YOUNG, J, Am. Ckerrt. Sot., 52 (rggo) x32. 0 G. 17. SMr*rrl ET F. R. DUICE, Ind. E~tg. C/rem., Amzt. Ed., 15 (1943) 120. 7 IC. 'l%u~wL ET C. WAGNER, %. nmrl. Cl~ctrt., 67 (1g25) IG. ” I<. ICRIZJZOVA,V. SIMON ET J. Z+KA, Cesfroslov. fauru., 7 (x958) 82. a R. STRERINGER ET J. WOLPRAI+I,&leuv. Ckemikcv-Z/g., 2G (1923) 1561. Iv L. CUNY, f. .phUYlM. c/li~~~., 3 (1926) 112. 11 G. 1;. Shll*rI-x,Analytical R#$lica/ions of Pcviodic Acid und Iodic Acid cold lkeir Salts. Smitll, Columbus, 0. toso. 13 A, BEI~ICAET J. ~+KA, Cesfroslov. farm., 7 (x958) 14x. ‘a G. G. RAO, V. P. RAO 15.rM. N. SASTRI, CUYYOZ~Sci. (India), 18 (1949) 381. 14 G. G. RAO ET 1-I. S. GOWDA. C$rvvorl Sci. (fndia1. 21 (1052) 188. 1G V. S. SYnouohlsKlJ 15.rJ, V, KLIMISNKO, %avod&aya &%+,‘7 (x938) 1093. 10 Z. l?. SURANOVA, Sbornik IZlrinr. Fak. Odcssk. Uuiv., 4 (1954) 65. I7 G. BECK, fifilrrochenlie, 38 (rggI) 152. 18 L. JENBOVSK~, C/rem. Iisly, 50 (1956) 1313. 1u A. BERKA, V. DVORAK, I. NEnrsc ET J, Z+KA, Anal. China. Acta, 23 (1960) 380. a0 A. BERKA ET J. Z~KA, Chem. Zisly, 52 (rg58) 930; Collccl.ion Czcchoslov. Ckem. Commzots.,23 ( I958) 2005. ai A. BERKA ET J. Z+UA, CIde~r. Lisly, 52 (1958) g2G; Collectiopr C~ec~~oslov. Chern. Conrwwtts., 24 (1959) 105. aa A. BERKA, Ceskoslov. favtn., 8 (xgsg) 56x. a3 W. A..MOSHBR ET C. L. l<;s~i~, J. Am. Cllern. Sot., 75 (1953) 3172. a4 J, M. GROSHIUNTZ, J. ,llrn. C/rem. Sac., Gr (1939) 3379. aa A. S. PERLIN, Anal. Chn., 26 (x954) x053, Art&. C\li?U. ACta, 24 (1961)

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