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Kurze Mitteilung

Bestimmung yon Spurenmengen H202 dureh Entfiirbung yon Indigocarmin unter Verwendung yon Essigs~iure als Katalysator

ALrO~S K~Avs~, S. ZInLI~SKI und T. W ~ I ~ A ~

Institut fiir anorgemische Chemie der Universitg~ Poznafi (Polen)

Eingegangen am i1. November 1967

Bei der Priifung yon anorganisehen und organisehen Verbindungen auf kaSalytiseher Grundlage, woriiber wir schon mehrfaeh berichtet haben [1], erwiesen sich besonders die letzteren ganz unerwartet und in groger Mehrheit als Redox-Katalysatoren vom Peroxidasetypus, was am Bet- spiel der Indigoearminoxydation (Enffgrbung) mit H~Oe deutlieh zu er- kennen war. A~teh die einfaehen Carbons~nren waren gute Katalysa- toren [3]. Wenn z. B. die Konzentration der Essigs/~ure (auf das Gesamt- volumen des Reaktionsgemisehes bezogen) ~ 1,5 N betragt, so ist ihre Wirkung so stark, dag die Entf/irbung schon naeh wenigen Minuten erfolgt. Die katalytisehen Eigensehaften der Essigs/~ure sowie anderer Carbonsauren sh]d offenbar darauf zurfiekzuffihren, dag an ihren Alkyl- gruppen die H-Atome dutch H202 oxydativ beansprueht werden, wo- dutch entweder OtI-Wirkgruppen als neue Struktureinheiten entstehen oder auch -- infolge Dehydrierung -- voriibergehend C-t~adikale auf- treten, die ftir einen Elektronentransfer einsatzbereit sind. Selbst wenn diese oxydativesL Vergnderungen nut geringfiigig sein sollten, so wiirden sie doeh, solange sie dutch I-I20 ~ immer wieder hervorgerufen werden, genfigen, um die; katalytisehe Reaktion auszulSsen und laufend zu er- halten [1,2].

Dabei ist noch zu berficksichtigen, dab sich in diesem Medium aueh Par- essigs/~ure bilder, kann [4]. Solehe Per-Verbindungen haben erfahrungs- gem/~l? meist ein hSheres Sauerstoffpotential als die H2Q-Moleke] , die yon sich aus nieht befahigt ist, das Indigoearmin zu entfarben. Mit der Bildung yon Peroxyverbindungen wird somit eine stufenkatalytisehe Verbesserung des O-Potentials angestrebt. Jedenfa]ls ist die Essigsaure ein sehr wirksamer peroxydatischer Katalysator, der sogar noch bet Spurenmengen tI~O 2 aktiv ist und die Entf~rbung des Indigocarmins auslSst. Letzteres wird iibrigens allein (ohne H~O2) durch Essigsgure nicht entf/irbt.

13 Z. Anal. Chem,, Bd. 237

194 A. K~iUSE et al. : Bestimmung yon Spurenmengen H202 durch Entfi~rbung

Arbeitsweise Man versetzt 5 ml konz. Essigsi~ure mit 20 ml dest. Wasser sowie mit 25 ml H20 e- L6sung einer bestimmten Konzentration und zuletzt mit 10 ml Indigoc~rmin- 16sung (~ 3,3 mg Farbstoff) bei 37~ Das einmal grfindlich umgesehwenkte Reaktionsgemisch verbleibt zwecks Ermittlung der Entf/irbungszeit ohne weitere Konvektion im Wasserthermostaten bei 37~

Ergebnisse Wie aus der Tabelle ersichtlich isL sinkt mi t abnehmender I{202-Kon- zentrat ion die Entf/~rbungsgeschwindigkeit stetig, wenn auch langsam, bis sie schlieglich zum Stfllstand kommt . Der , ,Stillstand" der Reakt ion ist so zu verstehen, dab ihre Geschwindigkeit sich mi t der sogenannten Blindprobe deckt, die mit 10 ml Indigocarminl6sung und 50 ml H~O 2- L6sung (0,6~ ohne weiteren Zusatz angesetzt wurde und zur Ent - f/~rbung 1500 rain ben6tigte. Bet rachte t man diesen Zeitwert als den nicht zu unterschrei tenden Grenzwert, so betr/~gt die unters te H20 ~- Konzentra t ion, die kata lyt isch noch faBbar ist, auf die 60 ml Reaktions- gemisch bezogen, nicht mehr als 10 -6 ~ was immerhin bemerkenswert ist. Das entspricht - - mengenm/il?ig ausgedrfickt - - 6 - 1 0 -4 mg I-I~O 2 in einer Verdfinnung yon 1 : 100 Millionen. Wenn man die Entfs zeit der genannten Reaktionsl6sung ermittelt , so kann man gem/~B der Tabelle - - nStigenfalls nach In terpola t ion - - den entsprechenden H~O~- W e f t direkt ablesen.

T~belle Indigocarminentfiirbung durch verschiedene H20~-Mengen bis 37 ~ C in 1,46 N Essigsi~ure

En~fgrbungs- ~ I-I202 mg H202 Entfiirbungs- ~ H202 mg H202 zeit in rain zeit in rain

6 0,5 300 13 0,02 12 42 0,002 1,2 80 0,001 0,6

160 0,0004 0,24 195 0,0002 0,12

390 0,0001 0,06 900 0,00002 0,012

1170 0,00001 0,006 1220 0,000004 0,0024 1380 0,000001 0,0006 1500 0,0000002 0,00012

(Blindprobe)

Literatur 1. K~Ags~, A.: Chemiker-Z~g. (zusammens Bericht) 91, 180 (1967). --

Med. FIonatsschr. (ira Druck). 2. --, u. M. BLAWAO~ZA: Naturwissenschaften 49, 104 (1962). 3. --, u. T. WEr~A~: 0sterr. Chemiker-Ztg. 68, 163 (1967). 4. -- -- Monatsh. Chem. (ira Druck).

Prof. Dr. A. K~Avs~, S. ZIELI~SXr und T. WEI)IAz~s Institut fiir anorganische Chemie der Universit~,t Poznafi, GrunwMdzka 6 (Polen)