硝酸異辛酯酸度測定方法探討

李海斌，龐建龍，井軍平，付立輝

(西安萬德能源化學(xué)股份有限公司，陜西 西安 710077)

酸度是中和100mL樣品消耗的氫氧化鉀毫克數(shù)，測定原理是用合適的溶劑抽提出試樣中的酸性成分，然后用堿性標準溶液滴定。由于溶解溶劑、終點指示方法等不同國內(nèi)外有不同的標準，以符合不同樣品的測試。郭珍貴[1]等人通過溶解樣品溶劑、指示劑、標準溶液確定了硝酸酯類產(chǎn)品酸度的測定方法為：以乙醇為溶劑，甲酚紅為指示劑，用KOH-EtOH標準溶液滴定至粉紅色為終點。王國華[2]的研究表明，要提高柴油酸度測定結(jié)果的準確性，選擇靈敏度高的指示劑非常重要，如果所用的指示劑只需很少量堿溶液中和，或者不需要中和，這樣的指示劑變色才敏銳，只有獲得敏銳的變色效果，才能準確判斷滴定終點。張雁玲[3]分析對比了國內(nèi)酸值(酸度)測定標準的適應(yīng)范圍及優(yōu)缺點。李海燕[4]等人分析比較了國內(nèi)主要酸值測定標準與ASTM標準的差異，并從滴定步長、樣品量、突躍幅度、溶解方式方面考察了對原油酸值的測定結(jié)果影響。GB/T258適應(yīng)于石油產(chǎn)品酸度的測定，用沸騰乙醇抽出試樣中的酸性成分，然后用氫氧化鉀-乙醇溶液滴定。以堿性藍6B或甲酚紅、酚酞為指示劑顏色變化判定終點，是目前多數(shù)煉廠測定柴油酸度采用的標準。硝酸異辛酯的酸度是反映其貯存穩(wěn)定性的主要指標之一，國內(nèi)指標要求不大于3mgKOH/100mL，國外客戶提供的酸度指標為不大于3mg/100mL(以HNO3計)，但由于測定標準不同，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)與企業(yè)之間、國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)之間的分析數(shù)據(jù)差距較大，因而引起貨物交付爭議。目前對硝酸異辛酯酸度測定尚無統(tǒng)一規(guī)定，通常參考相關(guān)酸值(酸度)標準測定方法。由于終點判斷方法差異、指示劑不同造成測定結(jié)果不一致。本文通過指示劑終點顏色變化、指示劑靈敏度分析硝酸異辛酯酸度測定結(jié)果的影響因素。

1 實驗方法

1.1 試驗儀器與試劑

錐形瓶，250mL磨口瓶；球形回流冷凝管，長約300mm；微量滴定管，2mL(分度值0.01mL)，250mL雙聯(lián)加熱套。

標準溶液：0.05mol/L氫氧化鉀-乙醇溶液

指示劑：甲酚紅、酚酞、堿性藍6B分別配制1%乙醇溶液待用。

1.2 測定方法

1.2.1 測定方法一

250mL錐形瓶中加入50mL 95%乙醇，加熱回流5min，加入10滴指示劑，用KOH-乙醇標準溶液滴至變色，記錄中和乙醇消耗的標準溶液V0，取20mL待測樣品，混合均勻，繼續(xù)加熱回流5min，加入10滴指示劑，快速滴定至變色，記錄消耗的標準溶液體積V1，計算待測樣品酸度。

1.2.2 測定方法二

250mL錐形瓶中加入50mL 95%乙醇，加入10滴指示劑，用KOH-乙醇溶液滴至變色，記錄中和乙醇消耗的標準溶液V0，取20mL待測樣品，混合均勻，加入10滴指示劑，邊均勻搖晃邊滴加KOH-乙醇標準溶液，記錄消耗的標準溶液體積V1，計算待測樣品酸度。

1.2.3 測定方法三

250mL錐形瓶中加入用100mL蒸餾水，滴加5滴1%的酚酞指示劑，用KOH-乙醇標準溶液滴至微粉色，吸取20mL待測樣品加入錐形瓶中，邊均勻搖晃邊滴加KOH-乙醇標準溶液，記錄消耗的標準溶液體積V1，計算待測樣品酸度。酸度計算：

式中：56.1——氫氧化鉀的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)；

c——氫氧化鉀乙醇標準滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；

V——滴定時消耗0.05mol/L氫氧化鉀乙醇標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；

V1——試樣的體積，單位為毫升(mL)。

2 結(jié)果與討論

2.1 指示劑及測定方法對酸度結(jié)果的影響

通過指示劑、測定方法考察對酸度測定結(jié)果的影響，結(jié)果如表1。

表1 指示劑、測定方法對酸度的影響

從上述的測定結(jié)果看，以酚酞為指示劑，以水為溶劑的結(jié)果明顯低于乙醇溶劑，沸騰乙醇抽提有機酸測定結(jié)果高于常溫乙醇溶解的結(jié)果，以甲酚紅、堿性藍6B為指示劑也得到同樣的結(jié)果，這是由于沸騰乙醇可將有機酸充分溶解到乙醇相，滴定完全。另外從pH變色范圍看，甲酚紅最佳，但在測定過程中發(fā)現(xiàn)，酸度較低時(2.0以下)，甲酚紅同堿性藍6B結(jié)果接近，酸度超過4mgKOH/100mL，甲酚紅終點褪色很快，測定結(jié)果高于堿性藍6B，酚酞由于終點顏色很淺，不易觀察，導(dǎo)致結(jié)果明顯高于甲酚紅、堿性藍6B。從整個測定過程看，堿性藍6B終點顏色變化明顯，易于觀察，因此，以沸騰乙醇為抽提溶劑，堿性藍6B為指示劑測定硝酸異辛酯酸度更準確。

2.2 指示劑靈敏度對酸度結(jié)果的影響

分別取2種不同酸度的硝酸異辛酯樣品，用不同廠家指示劑測試酸度，測定結(jié)果如下表2：

表2 不同廠家堿性藍6B指示劑檢測結(jié)果對比

從表2可以看出，對比所有的堿性藍6B指示劑，天津大茂指示劑測定結(jié)果最高，其余六家指示劑結(jié)果較接近。

從上表可知，經(jīng)過中和調(diào)整后，天津大茂指示劑的測定結(jié)果與其他廠家指示劑結(jié)果一致，而未調(diào)整的指示劑測定結(jié)果偏大，這是因為未中和的天津大茂指示劑在整個滴定過程沖消耗更多的堿液，尤其是最后加入的10滴指示劑，中和至中性需約13滴，消耗體積為0.195mL，若換算成酸度約為2.58mg KOH/100mL，因此，最終結(jié)果偏差很大。

3 結(jié)論

硝酸異辛酯為無色透明液體，酸度測定堿性藍6B為指示劑終點顏色變化較甲酚紅、酚酞明顯，易于觀察；以95%乙醇為抽提溶劑，加熱回流快速滴定，可以得到較準確的結(jié)果。不同廠家的堿性藍6B靈敏度不同，靈敏度越高，終點變色明顯，測定結(jié)果越準確。