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        温度滴定分析水分

        互联网

        1992

         

        1.     简介

        当加入酸催化剂后,2,2-二甲氧基丙烷(DMP)会立即与水发生很强烈的吸热反应[1],反应:

        CH 3C (OCH3)2CH3H2O→CH3COCH32 CH3OH

        是这种通用滴定分析方法分析多种物质中水分的基础 [2.3] 。与自从1935 年就开始被采用的传统的卡尔费休(KF)方法相比,运用DMP的温度滴定法在下列领域具有优势:

        a.        毒性:DMP毒性很低,KF试剂含有嘧啶(或其它含氮有机化合物)、碘和二氧化硫。

        b.       稳定性:DMP稳定,无需特别的预防措施。可以省去每次滴定之前的校准。KF试剂天生不稳定,需要频繁的重复校准,为了贮存还需采取特别的预防措施。

        c.        通用性:使用DMP试剂的温度滴定可用于KF方法不能分析的样品,或易受干扰的分析。例如强酸、含胺的、硫磺化合物,或者氧化还原试剂。

        d.       传感器:温度滴定仪配用一个灵敏且坚固的热敏电阻,不会有阻塞或者结垢问题。

        e.        废液处理:通常不受严格规则的限制。

         

        2.     方法和仪器

         

        2.1 仪器

        所有的滴定都是由美国费城的SANDA公司生产的FACTS(全自动计算机化滴定系统)完成的。该滴定仪配有一台热敏电阻的传感器和一块温度滴定板,实质上是由惠斯通电桥组成。滴定是在一个有磁力搅拌的绝热容器中完成的,和KF滴定仪不同的是,FACTS系统可用于数百种不同的温度滴定、电位滴定、电导滴定和光度滴定。

         

        2.2 方法概述

        将计量过的样品溶解于一个合适的、极性无水溶剂(如乙腈),溶剂空白值在校准过程中确定。非酸性样品可通过加入少量的但量确定的合适的酸进行酸化,如甲磺酸。滴定终点根据滴定温度曲线的二阶导数确定。滴定时间大约为30秒到2分钟。

         

        2.3 校正

        滴定剂由一个常用于标定卡尔・费休(KF)试剂的商业标准液――#34813 Hydranal Riedel de Haën)――校正。试剂包含5.00±0.02 mg H2O/mL10次滴定Hydranal的结果为5.015± 0.0051 smg H2O/mL。用DMP作滴定剂分析水分的典型温度曲线如图1所示。

         

        1 DMP作滴定剂分析水分的典型温度曲线

         

        2.4 应用

         

        这里选择的应用概述说明了温度DMP方法可能与卡尔・费休方法明显不同。样品或者是市场上可买到的试剂,或者由感兴趣的公司提交。

         

        2.4.1.         浓缩溶液中的水分

         

        2.4.1 .1. 磷酸,85% (Aldrich)

        滴定序号

        H2O%

        H3PO4 %

        1

        14.92

        85.08

        2

        14.95

        85.05

        3

        14.91

        85.09

        4

        15.13

        84.87

        平均值

        14.98

        85.02

         

        2.4.1 .2. 浓硝酸 (Baker6871%)

        滴定序号

         H2O%

        HNO3

        1

        30.69

        69.31

        2

        30.72

        69.28

        3

        31.12

        68.88

        4

        30.85

        69.15

        平均值

        30.85

        69.15

         

        2.4.1 .3. 发烟硝酸, 97%.

        滴定序号

        H2O% 

        1

        1.67

        2

        1.52

        3

        1.36

        4

        1.52

        5

        1.52

        6

        1.36

        平均值

        1.49

         

        其他应用(包括浓硫酸和硝酸盐混合物)已经证明可行。

         

        2.5 硫醇中的水

        分析了三种不同的硫醇。硫醇不溶于乙腈,但可能被分散在异丙醇中。

        样品编号

         H2O%

        1A

        0.42

        1B

        0.41

        2A

        0.23

        2B

        0.20

        3A

        0.62

        3B

        0.58

         

        2.6 含生物碱的植物叶子里的水

        像生物碱那样的含氮化合物会干扰KF分析,其结果可能会产生误导。

        Sample

        H2O %

        1A

        1.8

        1B

        1.9

        1C

        1.9

        2A

        14.3

        2B

        14.8

        2C

        15.0

         

        2.7 二甲亚砜(DMSO)中的水

        二甲亚砜(DMSO)非常容易吸湿,并且储藏时极易吸水。对一个新鲜样品与用过一段时间的样品进行比较,已有报道称用KF方法分析二甲亚砜中含水量的结果是另人置疑的。

        样品

        H2O% 

        新鲜样品(溶液1

        0.11 

        新鲜样品(溶液2

        0.11

        使用过的样品(溶液1

        4.67

        使用过的样品(溶液2

        4.66

         

        2.8 聚合物中的水

        滴定序号

        H2O% 

        1

        2.24

        2

        2.24

        3

        2.24

         

        3.     其它方面的应用

        温度DMP滴定同时成功地广泛应用于下列滴定分析中:

         

        食品:砂糖、巧克力、橙汁、苹果汁、乳酪、人造黄油


        聚合物和聚合物母体:尼龙、三聚氰胺、已内酰胺、多元醇


        有机化合物:醛类和酮类、脂肪胺、氯化烃、酚类化合物、洗涤剂


        药品: 阿斯匹林、抗坏血酸


        氧化剂:过氧化氢、有机过氧化物


        车用油:马达油(新的和旧的)、刹车油、自动传动油、白油


        矿物质和催化剂:矾土、碳黑
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