王翠明(新疆鄯善吐哈石油天然氣化工廠 838200)
順酐鐵含量分析時所用到的還原劑抗壞血酸很不穩定,只能保存10天,10天后重新配制,為延長抗壞血酸溶液的有效使用時間,節約試劑,提高工作效率,故提出對抗壞血酸的配制方法進行改進。
1.抗壞血酸的結構性質及變質機理
抗壞血酸(C6H8O6)),又稱維生素C,無色片狀或針狀晶體味酸,溶于水,乙醇,不溶于乙醚,氯仿,苯,石油醚,和油脂,不耐熱。純品干燥時在空氣中穩定,非純品易被氧化,見光會慢慢變色,在水溶液中即很快分解,微跡量金屬離子可加速其氧化,成為酮式結構。
(1)抗壞血酸的酸性:抗壞血酸屬于不飽和多元醇內酯,由其結構式以看出,分子中的羰基和稀二醇結構,使羰基上的氫變的較易離解,因而其水溶液有較強的酸性(pH值在3.5~5.0之間)。
(2)抗壞血酸的氧化:
a金屬離子對抗壞血酸的氧化作用:有關資料表明,在有微跡量金屬離子存在時,抗壞血酸更易被催化氧化分解,金屬離子與抗壞血酸的氧化還原反應機理,以Cu2+為例說明:反應過程中,Cu2+消耗量與加入的抗壞血酸量為1:1,Cu2+一部分被還原到Cu+,另一部分催化抗壞血酸自氧化為脫氫抗壞血酸。

我廠配藥所用脫鹽水中含微量Cu2+,K,+Na+,Fe,3+Al3+(控制指標為2mg/l),這些離子能嚴重的加劇抗壞血酸的氧化,因此其使用的有效期很短。為有效的解決抗壞血酸的使用期限問題,我們作了以下嘗試。
1.消除金屬離子對抗壞血酸的影響

在此,我們加入了EDTA,即乙二胺四乙酸,它是典型的有機金屬絡和劑,EDTA分子結構中含有絡和能力很強的氨氮(..N←)和羧氧(-C∥-O-)這兩種配位原子,與金屬離子結合時有六個配位原子,可形成五個五元螯合環,具有很強的絡合性能,能與多數金屬離子形成穩定的絡合物,將溶液中加入少量的EDTA可有效的將金屬離子絡和,而且反應的速度較快,形成的螯合物非常穩定。如下圖示為EDTA與銅離子形成的鰲和物。

因此,在進行溶液配制前,我們對脫鹽水進行了預處理,從而有效的祛除了脫鹽水中的金屬離子。
實驗
⑴取1升脫鹽水加入0.0005mol/L的EDTA溶液1L,將Cu2+Fe,3+Al3+等金屬離子完全絡合(初步估算所加EDTA過量)。
用1L0.0004mol/L的氯化銅和過量的EDTA絡合,
⑶ 用0.001mol/L的NaOH溶液和過量的氯化銅產生氫氧化銅沉淀,將沉淀干燥后測定重量計算出沉淀中銅離子的含量,從而計算出和過量EDTA絡合所用的銅離子的量,這樣就能精確計算出處理1L脫鹽水所用EDTA的量。實驗數據在下表給出。

用量1L 1L 1L 1L試劑種類脫鹽水EDTA溶液氯化銅溶液NaOH溶液試劑濃度/0.0005mol/L 0.0004mol/L 0.0010mol/L
干燥后Cu(H0)2沉淀質量 :0.02646g
反應過程為:CuCl2+NaOH=Cu(0H)2
EDTA+Cu=EDTA-Cu
由Cu(H0)2沉淀的質量計算出過量的EDTA的量為0.00023mol,由此,我們就能準確計算出我廠1L脫鹽水需用EDTA0.04752g,就能恰好完全絡合其中的金屬離子。
綜上所述,配制100ml抗壞血酸溶液需100ml脫鹽水,此時就需要加入EDTA0.004752g,即4.0mg。
1.改進后的抗壞血酸在標準樣品中的適用性測定
儀器
722分光光度計
試劑
(1)鄰菲羅啉顯色的標準比色液
2.實驗方法
(1)吸光度的測定
以未加鄰菲羅啉顯色的標準比色溶液作參比,在波長510nm處,用分光光度計分別測定個每個顯色標準比色溶液的吸光度。
(2)繪制標準曲線
以100ml標準比色溶液中所含鐵的微克數為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制標準曲線。
(3)其他實驗條件不變,按以上步驟用改進法配制的抗壞血酸溶液制作校準曲線。
實驗結果表明,用改進法配制的抗壞血酸溶液測定樣品,其靈敏度,線性關系,相對誤差,均符合技術要求。改進后的抗壞血酸溶液置棕色瓶中貯于冰箱中保存,至少可以穩定34天,既延長了使用時間,又節省了人力,節約了藥品試劑的用量,從長遠來看,在保證較高準確度的同時,節省了開支,又提高了工作效率。
[1]莎仁,韓明梅,金屬催化抗壞血酸的反應動力學及其應用.武漢科技大學學報.2006.32(5).201-203.
[2]陳立軍,抗壞血酸氧化還原反應的紅外光譜分析.重慶師范學院學報.2003.17(1),41-43.