羥基乙腈的檢測方法

徐 濤， 于榮華*, 喬 浩， 劉存禮， 孟聲龍， 龔文照

(1.南京工業(yè)大學(xué)，江蘇 南京 211800；2.陽泉煤業(yè)(集團)有限責(zé)任公司化工研究院，山西 太原 030021)

*通訊作者：于榮華，男，1961年出生，高級工程師，主要從事海因類化合物，DL-苯丙氨酸，DL-對羥基苯甘氨酸，DL和L-絲氨酸等產(chǎn)品類的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化研究。

羥基乙腈含量檢測一般為紫脲酸銨容量滴定法，本文在此基礎(chǔ)上，建立了電位滴定法。電位滴定法測定羥基乙腈含量不僅避免了紫脲酸銨滴定法中肉眼觀察指示劑變色帶來的誤差，而且操作方法，精確度高。

羥基乙腈；電位滴定法；紫脲酸銨滴定法

引 言

羥基乙腈是氰醇的重要有機中間體，廣泛用于有機合成、藥物合成、浮選、蝕刻等領(lǐng)域。羥基乙腈含量的常用檢測方法是以紫脲酸銨作指示劑的EDTA滴定法[1]，為避免肉眼觀察指示劑變色引起的誤差，本文在紫脲酸銨容量滴定法的基礎(chǔ)上建立了電位滴定法。

通常情況下，羥基乙腈含量檢測分兩步：第一步，檢測樣品中游離腈含量，第二步，檢測樣品中總腈含量，之后，用總腈含量減去游離腈含量即得樣品的羥基乙腈含量。但在實際檢測中，樣品的游離腈含量幾乎為零通常難以檢出，所以，本文主要對羥基乙腈樣品的總腈含量檢測方法進(jìn)行了探討。

1 試劑的配制

硫酸鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液：將1.015 2 g NiSO4·6H2O(分析純，純度98.5%)溶于水，置于100 mL容量瓶中，加水定容，搖勻，制成10.00 g/L標(biāo)準(zhǔn)溶液。

EDTA滴定液：將20 g純度99.0%的乙二胺四乙酸二鈉(C10H14N2Na2O8·2H2O)溶于1 L水中，制成0.05 mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液。

鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液：將10.010 4 g干燥過的高純CaCO3置入500 mL錐形瓶中，加水潤濕，逐滴加入4 mol/L鹽酸溶液至CaCO3完全溶解，加水200 mL，煮沸數(shù)分鐘，驅(qū)除CO2，冷卻至室溫，加入數(shù)滴甲基紅指示劑(0.1 g溶于100 mL 60%乙醇中)，逐滴加入體積分?jǐn)?shù)50%的氨水溶液，直至溶液由紅色變?yōu)辄S色，移入1 000 mL容量瓶，加水定容，搖勻。

氨水-氯化銨緩沖液(pH=10)：在570 ml氨水(分析純、密度0.88 g/cm3)中加入70 g的氯化銨(分析純)，完全溶解后加水至1 L，搖勻。

Ca-EDTA溶液：將3.760 0 g純度99.0%的二胺四乙酸二鈉(C10H14N2Na2O8·2H2O)溶于水中，加入100 mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液和250 mL氨水-氯化銨緩沖液，移入500 mL容量瓶中，加水定容，搖勻，貯存于試劑瓶中備用。

2 羥基乙腈含量測定

2.1 紫脲酸銨滴定法

用移液管吸取25.00 mL硫酸鎳溶液于250 mL碘量瓶中，用移液管準(zhǔn)確加入5.00 mL樣品試液，加10 mL氨水(試劑級)，蓋緊磨口瓶塞，于30 ℃恒溫水浴鍋保溫反應(yīng)30 min。取出后用少量蒸餾水沖洗瓶塞，并將洗滌水轉(zhuǎn)入碘量瓶中，加入一小匙0.5%紫脲酸銨指示劑并搖動使之全部溶解，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.05 mol/L)滴定樣液由棕色變?yōu)樽霞t色，所消耗EDTA標(biāo)液體積為V4；同時,在相同條件下做空白實驗，所消耗EDTA標(biāo)液體積為V3。羥基乙腈含量計算方法如式(1)：

(1)

式中：C3為EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V3為空白實驗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量，mL；V4為EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量，mL；MGON為羥基乙腈的摩爾質(zhì)量。

2.2 電位滴定法

實驗原理：Ni-EDTA與Ca-EDTA的配位化合物穩(wěn)定常數(shù)K會隨pH值的變化而變化，Ni-EDTA會在pH=10時，K值達(dá)到最大，Ca-EDTA會在pH=12時，K值達(dá)到最大[2-3]。因此，在pH=10時含有游離鎳離子的反應(yīng)體系中加入Ca-EDTA會發(fā)生如式(2)反應(yīng)：

(2)

因此，在pH=10的情況下，當(dāng)樣品試液中游離鎳離子與加入的EDTA全部絡(luò)合后，繼續(xù)滴加EDTA會迅速與溶液中游離鈣離子絡(luò)合形成配位化合物，使溶液中鈣離子電位發(fā)生躍變，從而確定滴定終點[4-5]。

實驗步驟：使用ZDJ-4A自動電位滴定儀，插入pCa-1型鈣離子選擇性電極和212型參比電極。用移液管吸取5mL樣品試液于測試杯中，再依次加入25mL硫酸鎳、5mL氨水和5mLCa-EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液于杯中，密封置于30 ℃恒溫水浴鍋恒溫反應(yīng)30min，之后取出，用ZDJ-4A自動電位滴定儀進(jìn)行滴定，所消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V4。吸取5mL水于測試杯中，進(jìn)行空白實驗，所消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V3。羥基乙腈含量計算方法與紫脲酸銨法相同。

3 測定效果

通過上述方法測得同一批次羥基乙腈含量的數(shù)據(jù)如表1。

表1 紫脲酸銨法與電位滴定法數(shù)據(jù)對比

由表1可知，電位滴定法測羥基乙腈含量的相對偏差以及相對偏差都比紫脲酸銨法小，表明電位滴定法相對于紫脲酸銨法精確度更高。電位滴定法不僅避免了容量滴定判斷終點顏色誤差等問題，而且還提高了檢測效率和精確度。

4 結(jié)論

電位滴定法測定羥基乙腈含量不僅避免了紫脲酸銨滴定法中肉眼觀察指示劑變色帶來的誤差，而且操作方便，精確度高，是未來羥基乙腈含量檢測的優(yōu)選方法。

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