劉 委,張文杰,蔡書穎,王正程,胡 玖,王 珍,陳黎明
(常州進出口工業(yè)及消費品安全檢測中心,江蘇 常州 213022)
苯胺是一種重要的化工原料,主要用于生產(chǎn)聚二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、橡膠助劑、染料中間體、藥物、樹脂和炸藥等[1]。
水分含量是表征苯胺質(zhì)量的一項重要指標,目前苯胺中水分測定主要有卡爾·費休法和氣相色譜法,卡爾·費休法又分為容量滴定法和庫侖法[2]。 GB/T 2961-2014 《苯胺》[3]中規(guī)定卡爾·費休法為苯胺中水分測定仲裁法,按GB/T 2386-2014 《染料及染料中間體 水分的測定》[4]中3.4項規(guī)定進行測定,該規(guī)定中使用的容量滴定法適用范圍廣泛,但需逐日對滴定劑進行標定,操作較繁瑣,另外經(jīng)典卡爾·費休試劑中含有的甲醇會與苯胺發(fā)生副反應[5]C6H5NH2+CH3OH→C6H5NHCH3+H2O,生成多余的水,導致測定結(jié)果不夠準確。本文采用市售專用醛酮試劑[6]、庫侖法水分儀測定苯胺中水分含量,該方法簡單、快速、準確性好。
水分測定基于R.W.Bunsen描述的碘與水和二氧化硫能發(fā)生化學反應,使用咪唑作為緩沖試劑,在醇溶液中,碘和水按物質(zhì)的量比1∶1反應[7]:
ROH+SO2+3RN+I2+H2O→(RNH)·SO4R+2(RNH)I
就庫侖法而言,試樣中的水分與卡爾·費休試劑發(fā)生上述反應,生成的碘離子重新被電解電極氧化為碘,根據(jù)產(chǎn)生碘所消耗的電量計算試樣中水分含量[8]。
卡爾·費休醛酮專用試劑:霍尼韋爾FlukaTM;超純水;苯胺樣品:編號CQ180650、CQ180653;甲醇(分析純):江蘇強盛功能化學股份有限公司。
(1)C30S緊湊型庫侖法卡爾·費休水分儀:瑞士梅特勒-托利多公司,由卡爾·費休滴定臺、滴定杯、雙鉑針測量電極(DM143-SC)、電解電極、磁力攪拌器、溶劑管理器、分子篩、密封型進樣口等配件組成。
(2)XS 104電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)。
(3)2mL注射器。
(4)30mL棕色容量瓶。
混合時間:15s;極化電流:5μA;攪拌速度:45%;終點電位:103mV;終止類型:相對漂移終止;終止漂移值:5μg/min。
(1)打開電源,將滴定杯中液體全部排空,用甲醇清洗滴定杯和電極并干燥。
(2)于滴定杯中添加100mL卡爾·費休醛酮專用試劑,按1.4設(shè)置方法參數(shù),預滴定至漂移值穩(wěn)定在5μg/min以下。
(3)取待測苯胺搖勻并潤洗注射器,于滴定杯中注入適量苯胺(為降低副反應影響,減少進樣量至0.1mL左右),使用差量法稱量注入的苯胺質(zhì)量(精確至0.0001g)并輸入水分儀,待測定結(jié)束后讀取結(jié)果。
對編號為CQ180650的苯胺樣品重復測定6次,得出苯胺樣品水分的平均值為272.18 mg·kg-1,標準偏差為3.83 mg·kg-1,相對標準偏差為1.41%,結(jié)果見表1??梢姳痉椒ň芏攘己?。
表1 精密度實驗結(jié)果(n=6)
稱取20g(精確至0.0001g)編號為CQ180653的苯胺樣品于干燥的棕色容量瓶中,加入超純水4μL并稱重(精確至0.0001g),搖勻后進行加標回收率實驗,結(jié)果見表2。
表2 準確度實驗結(jié)果
由表2可見,苯胺中水分含量加標回收率為99.61%~100.80%,相對標準偏差為1.09%~1.23%,說明方法準確度良好。
采用卡爾·費休醛酮專用試劑、庫侖法水分測定儀測定苯胺中水分含量,不僅方法簡便快捷、重復性好,而且極大的降低試劑與樣品副反應的發(fā)生,提高水分含量測定的準確度,能有效運用于苯胺的水分測定。