DE1054740B - Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung der Wasserstoffionen-Konzentration mit einem Azofarbstoff - Google Patents

Description

• Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung der Wasserstoffionen-Konzentration mit einem Azofarbstoff Es ist bekannt, als Indikatoren zur kolorimetrischen Anzeige der Wasserstoffionen-Konzentration Azofarbstoffe zu verwenden, bei denen 2- 4-Dinitroanilin mit Naphtholsulfonsäuren gekuppelt ist. Solche Farbstoffe sind beispielsweise beschrieben in der USA.-Patentschrift 1975 340 und in der Zeitschrift ^>Industrial and Engineering Chemistry, Analytical Editionsr, 1935, S. 40 bis 41, und weisen die allgemeine Formel auf : Es ist nun gefunden worden, daß mit besonders günstiger und unerwarteter Wirkung als Indikator der gekennzeichneten Art der Farbstoff angewandt werden kann, bei dem 2-4-Dinitroanilin, welches in der 6-Stellung eine Sulfonsäuregruppe als Substituenten enthält, mit 1-Naphthol-6-8-disulfonsäure gekuppelt ist und welcher der Formel entspricht.
• Hierbei bedeutet das X in der Naphtholgruppe eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe. Die eine der Sulfosäuregruppen kann somit ersetzt sein durch eine Sulfamidgruppe.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung der Wasserstoffionen-Konzentration ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Indikator verwendet wird, der aus einem Azofarbstoff besteht, der durch Kuppeln von l-Naphthol-6 8-disulfonsäure mit 2-4-Dinitroanilin-6-sulfonsäure erhalten worden ist.
• Die neuen Farbstoffe, die in an sich bekannter Weise durch Kuppeln der beiden Komponenten gewonnen werden, bilden trocken und pulverisiert und in Form ihrer neutralen Alkalisalze rote oder braune Pulver.
• In Wasser sind sie mit grüner Farbe löslich. Die alkalische Lösung schlägt nach Blau, die saure nach Gelb um. Bei Reduktion mit Zinnchlorür und Salzsäure wird der Farbstoff übergeführt in 1 2 4-Triaminobenzol-6-Sulfonsäure und eine Amino-l-naphthol-6-8-disulfon- 8-disulfonsaure oder eine Amino-t-naphthol-8-sulfamido-6-sulfonsäure.
• Der erfindungsgemaß anzuwendende Farbstoff ist ungeeignet für gewöhnliche Färbezwecke wegen seiner Saure-un Alkaliempfindlichkeit ; er hat jedoch ausgezeichnete Indikatoreigenschaften, welche ihn zur Bestimmung der Wasserstoffionen-Konzentration von Lösungen hervorragend geeignet machen. Die Farben des Farbstoffes, sowohl in Lösung als auch in Form eines mit demselben hergestellten Reagenzpapiers, sind bei wechselnden pH-Werten folgende : p-Zahl Farbton 7,5................. Tiefblau 7,0................. Blau, etwas grünlich 6,5................. Grünblau 6,0................. Reingrün 5,5................. Grüngelb 5,0................. Gelb, etwas grünlich 4,5............... Tiefgelb Diese Farben sind von einer Reinheit und Farbtiefe, wie sie von anderen Indikatoren (z. B. den in USA.-Patentschrift 1975340 und in Industrial Engineering Chemistry, Analytical Edition beschriebenen) nicht erreicht werden. Wegen einer scharfen Differenzierung selbst bei geringen Unterschieden des pH-Wertes von Testfliissigkeiten ist der neue Farbstoff hervorragend geeignet als ein pn-Indikator nicht nur für chemische Laboratorien, sondern ganz besonders auch auf dem Gebiete der Medizin.
• Filtrierpapier und anderes Material, das mit dem Indikator behandelt ist, bildet ebenfalls einen Teil der Erfindung.
• Nachfolgend werden Herstellung und Eigenschaften von drei Indikatorfarbstoffen beschrieben.
• Beispiel 1 30,1 Gewichtsteile 2-4-dinitroanilin-6-sulfonsaures Kalium werden diazotiert durch Auflösen in 300 Teilen konzentrierter Schwefelsäure und Zugabe von 6,9 Teilen Natriumnitrit. Die so erhaltene Lösung von Diazo-2 läßt man langsam in eine Lösung von 30,4 Teilen 1-Naphthol-6 8-disulfonsäure in 300 Teilen Wasser bei Gegenwart von 600 Teilen Eis einfließen. Nach 1 Stunde wird der Farbstoff durch Zusatz von 90 Teilen Kaliumsulfat ausgesalzen, filtriert, mit Kaliumsulfatlösung ausgewaschen, gepreßt und getrocknet.
• Der so erhaltene Farbstoff der Formel 2-4-Dinitro-6-sulfonsäurebenzolazo-1-naphthol-6 bildet trocken ein braunes Pulver, das in Wasser mit grüner Farbe, und zwar bei einem pEr-Wert von 6 mit reingrüner Farbe, in konzentrierter Schwefelsäure mit rotvioletter Farbe löslich ist.
• Beispiel 2 30,1 Gewichtsteile 2-4-dinitroanilin-6-sulfonsaures Kalium werden wie im Beispiel 1 diazotiert. Die Diazolösung läßt man einlaufen in eine Lösung von 1-Naphthol-8-sulfamido-6-sulfonsäure, welche erhalten wird, indem man 30,8 Teile 1 8-naphthosulton-6-sulfonsaures Natrium von der Formel (=Naphthosulton-) sulfonsaures Natrium mit 30 Teilen konzentriertem wäßrigem Ammoniak bei Zimmertemperatur 12 Stunden stehenläßt, den Überschuß Ammoniak mit verdünnter Schwefelsäure neutralisiert und 150 Teile Wasser sowie 600 Teile Eis hinzufügt. Nach 1 Stunde wird der Farbstoff durch Zugabe von Kaliumsulfat ausgesalzen, filtriert, mit einer Kaliumsulfatlösung ausgewaschen, gepreßt und getrocknet.
• Der Farbstoff, in Form seines neutralen Kaliumsalzes, entspricht wahrscheinlich der Formel (2- 4-Dinitro-6-sulfonsäurebenzolazo-1-naphthol-8-sulfamido-6-sulfonsäure) und ist in trockenem Zustand ein rotes Pulver, löslich in Wasser mit grüner Farbe. Mit Zinnchlorür und Salzsäure reduziert, liefert er 1 2 4-Triaminobenzol-6-sulfonsäure und l-Naphthol-4-amino-8-sulfamido-6-sulfonsäure.
• Das nach diesem Beispiel hergestellte Indikatormaterial wies bei den verschiedenen pH-Werten folgende Farbtöne auf : PH Farbe 7,5................. Blau, leicht Violett 7,0................. Reinblau 6,5................. Blau, etwas weniger tief 6,0................. Grünblau 5,5................. Grün 5,0................. Grün, schwach gelblich 4,5................. Gelb, leicht grünlich 4,0................. Gelb, etwas trübe 3,5................. Lebhaftgelb Beispiel 3 30,1 Gewichtsteile 2-4-dinitroanilin-6-sulfonsaures Kalium werden wie im Beispiel 1 diazotiert. Man läßt die Diazolösung einlaufen in eine Lösung von 1-Naphtho-8-N-methyl-sulfamido-6-sulfonsaure, welche erhalten wird, indem man 30,8 Teile 1 8-naphthosulton-6-sulfonsaures Natrium in der Kälte mit 60 Teilen 25%piger wäßriger Methylaminlösung 12 Stunden stehenläßt, den Überschuß Methylamin mit verdünnter Schwefelsäure neutralisiert und 150 Teile Wasser sowie 600 Teile Eis hinzufügt. Nach einer Stunde wird der neue Farbstoff durch Hinzufügen von etwa 150 Teilen Salz ausgesalzen, filtriert, mit einer Salzlösung gewaschen, gepreßt und getrocknet. Der neue Farbstoff, als neutrales Natriumsalz, entspricht wahrscheinlich der Formel : und bildet trocken ein braunes Pulver, löslich in Wasser mit grüner Farbe, in konzentrierter Schwefelsäure mit rotvioletter Farbe. Mit Zinnchlorür und Salzsäure reduziert liefert er 1 2 4-Triaminobenzol-6-sulfonsäure und 1-Naphthol-4-amino-8-N-methylsulfamido-6-sulfonsäure.
• Das nach diesem Beispiel hergestellte Indikatormaterial wies bei den verschiedenen p-Werten folgende Farbtöne auf : pH-Wert Farbe 7,5................. Blau 7,0................. Blau 6,5................. Blau, etwas weniger tief 6,0................. Grünlichblau 5,5................. Blaugrün 5,0................. reines Grün 4,5................. Grüngelb 4,0................. Gelb, etwas grünlich 3,5................. Reingelb Die reingrüne Farbe in der Mitte des pH-Bereiches erscheint demnach bei Beispiel 1 bei PH 6,0, bei Beispiel2 bei pH 5,5 und bei Beispiel3 bei pn 5,0. Mit anderen Worten : Der Neutralpunkt der drei Indikatoren verschiebt sich von Beispiel 1 bis Beispiel 3 zunehmend nach der sauren Seite hin.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung der Wasserstoffionen-Konzentration, dadurch gekennzeichnet, daß ein Indikator verwendet wird, der aus einem Azofarbstoff besteht, der durch Kuppeln von 1-Naphthol-6- 8-disulfonsäure mit 2 4-Dinitroanilin-6-sulfonsäure erhalten worden ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Indikator ein Azofarbstoff verwendet wird, bei welchem die Sulfonsäuregruppe in der a-Stellung des Naphthols durch eine Sulfamidgruppe ersetzt ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Indikator ein Azofarbstoff verwendet wird, bei welchem die Sulfonsäuregruppe in der a-Stellung durch eine N-Methyl-sulfonamidgruppe ersetzt ist.