基本有机化工产品分析

第十三章基本有机化工产品分析§1概述§2醇类的测定§3酚类的测定§4醛和酮的测定§5羧酸和酯的测定§6工业乙酸乙酯分析§7有机氮含量测定§8胺含量的测定§9糖的测定§1概述一、基本有机化工产品的分类由天然资源及初级加工品和副产品经化学合成方法加工成的最基本的有机产品。通常分为烯烃、炔烃、醇类、酚类、酯类、醛和酮、羧酸及其衍生物、碳水化合物等二、基本有机化工产品的分析特点有机定量分析：在一定条件下使用试剂与官能团进行定量反应，测定试剂的消耗量或产物的生成量，从而确定被测组分含量§2醇类的测定一、乙酸酐-乙酸钠乙酰化法1.测定原理通常根据醇易酰化成酯的性质，用酰化方法测定324322343322333223424324242()4()()4:()2:a()4()4a:2a2CHCOONaCCHOHCHCOOCCHOCOCHCHCOOHCHCOOHOCHCOOHCHCOOHNaOHCHCOONHOCCHOCOCHNaOHCCHOHCHCOONNaOHHSONSOHO乙酰化:水解反应中和反应皂化反应:滴定反应2.反应条件中和反应和滴定反应都是以酚酞为指示剂，终点颜色均为微红色；中和反应是本法的关键。乙醇钠为催化剂避免使用有毒的吡啶是此法的优点此法测定醇可消除伯胺、仲胺的干扰3.测定步骤1523min255010mingmL~mLmL无水乙酸钠乙酸酐加热微沸取下锥形瓶水加热至沸冷却至室温酚酞指示剂氢氧化钠溶液中和准确滴加氢氧化钠加热煮沸装上碱石棉干燥管极速冷至室温酚酞指示剂硫酸标试样置于锥形瓶中湿润固体澄清溶液微红色溶液液滴定微红同样条件测定空白试验4.结果计算0024202441()(HSO)17.012(OH)100(13-1)10001()(HSO)2()=100(mLmL1(HSO)mol/L217.01g/molg/m132)o1000VVcnVVcmcMVVMmn—空白实验消耗硫酸标准溶液的体积；—滴定样品时所消耗硫酸标准溶液的体积；—硫酸标准溶液的浓度，—羟基的摩尔质量，—醇分子中含羟基的个数；—醇的摩尔质量，醇lgm—样品的质量，。5.注意事项氢氧化钠浓度不大于1mol/L，硫酸标液浓度不小于0.5mol/L样品与固体乙酸钠应轻轻摇动，再加入5mL乙酸酐，然后轻轻摇动使乙酸酐将混合固体润湿乙酰化试剂加入时切忌摇动瓶子氢氧化钠中和乙酸时，滴加速度不宜太快二、高碘酸氧化法1.测定原理2.测定条件(1)高碘酸加入量的影响：滴定样品消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积必须超过空白试验消耗量的80%，以保证有足够的高碘酸，使氧化反应完全(2)酸度和温度对氧化反应速度的影响：一般pH=4，室温条件为宜，温度较高会导致醛或酸进一步氧化等副反应的发生；生成物是甲醛或甲酸时在室温优惠缓慢分解，造成误差反应需静置30~90min3.结果计算00(OH=100(133)210mLmLmol/Lg/mol1m0ol-g0VVcMXVVcMEEmm—空白测定所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，；—滴定样品消耗硫代硫酸钠标准溶液的体（）积，；—硫代硫酸钠标准溶液的浓度，；—样品的摩尔质量，；—多羟基醇反应所消耗的高碘酸的物质的量；—样品的质量，）。§3酚类的测定由于酚羟基的给电子共轭效应使苯环邻、对位上的氢原子很容易发生亲电取代反应，在室温时可与卤素定量的发生反应，基于这种性质，建立了卤代法（氧化还原法）测定酚含量的方法一、测定原理5KBr+KBrO3+6HCl→3Br2+3H2O+6KClBr2+2KI→I2+2KBrI2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6二、测定步骤1.溴酸钾-溴化钾溶液[c(1/6KBrO3=0.1mol/L)]的配制1.5g溴酸钾和12.5g溴化钾置于烧杯中，加水使其溶解，再稀释至500mL2.试样测定①准确称取试样，加水溶解，若试样不溶于水加入氢氧化钠溶液，然后定容于250mL容量瓶中②移液管移取25.00mL试样于碘量瓶中，准确加入25.00mLc(1/6KBrO3=0.1mol/L)溴酸钾-溴化钾溶液。加入盐酸溶液，盖紧瓶塞置于暗处反应③反应完全后，加入碘化钾溶液，充分振摇后加入2mL氯仿，用标准硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加入淀粉，继续滴定至蓝色刚好消失为终点。同样条件下测定空白试验三、计算公式ggmm%10010006)(00试样的质量，酚的摩尔质量，浓度，硫代硫酸钠标准溶液的钠标准溶液的体积，试样试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，空白试验消耗硫代硫酸酚含量mmolMLmolcLVLVmVV四、注意事项三溴苯酚是白色无定型沉淀，难溶于水，易吸附和包裹溴而影响测定结果，因此在用硫代硫酸钠滴定前，加入氯仿以溶解沉淀，同时溶解反应中析出的碘，使滴定终点易于观察§4醛和酮的测定一、盐酸羟胺法1.测定原理2.测定条件肟化反应是可逆反应，常过量1倍的试剂，反应趋于完全；常用乙醇做介质反应时间和温度：醛和甲基酮在室温下30min反应完全，其他根据具体情况而定滴定终点的确定：溴酚蓝做指示剂，终点颜色变化不明显，必须同时做空白试验加以对照，本法的关键在于滴定终点的观察试样中有酸性或碱性物质存在时必须用另一份试样滴定校正；羟胺是强还原剂避免氧化性物质的干扰3.测定步骤40min-盐酸羟胺氢氧化钠乙醇溶液中性乙醇盖好表面皿室温放置溴酚蓝指示剂盐酸标液滴定试样置于烧杯中由蓝色变为黄色若采用电位滴定，当滴定至浅蓝色时，每滴0.5mL记录一次pH，继续滴定至黄色，每滴0.2mL记录一次pH。当溶液为黄色后，再按每滴0.2mL记录一次pH，共记录5次后停止滴定。记录数据，以滴定体积V为横坐标，ΔpH值/ΔV为纵坐标绘制曲线，与ΔpH值/ΔV极大值对应的体积即为终点体积同样条件下做空白实验4.结果计算000()28.01(OH)100(134)1000()X=100(13mLmLmol/L28.01g/molg5)/molg1000VVcVVcmVVcMmnnMm—空白试验消耗盐酸标准溶液的体积；—滴定样品消耗盐酸标准溶液的体积；—盐酸标准溶液的浓度，—羰基的摩尔质量，—试样分子中含羰基的个数；—羰基化合物的摩尔质量，—试样的质量，。二、2,4-二硝基苯肼光度法1.测定原理2.测定步骤(1)标准曲线的绘制A.配制标准溶液称取0.643g2-丁酮溶于50mL无羰基甲醇中，转至100mL容量瓶中，用无羰基甲醇定容。用时在稀释十倍，即为羰基化合物标准溶液分别移取0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL以上羰基化合物标准溶液于6个100mL容量瓶中，用无羰基甲醇定容。B.测定吸光度向6个25mL容量瓶中分别移取2.0mL上述标液，个加入2.0mL2,4-二硝基苯肼，在室温下反应约30min，用氢氧化钾-甲醇定容，放置约12min，在480nm处，以试剂空白为参比，测定吸光度C.绘制标准曲线以测定的吸光度为纵坐标，相应的标准溶液中羰基化合物的质量为横坐标，绘制标准曲线(2)样品的测定移取2.0mL含羰基化合物的样品于已称量的25mL容量瓶中，称重。两次称量之差为样品质量，按(1)中步骤B测定吸光度。同时用2.0mL物羰基甲醇做空白试验3.结果计算510110=100(136gg)gmmmmmm—由标准曲线上查得的羰基质量，；—由标准曲线上查得空白试验的羰基质量，；—称取样品的）10质量，（。三、希夫试剂比色法1.测定原理希夫试剂(品红醛试剂)与醛类作用生成紫蓝色的化合物，通过比色测定，即可确定试样中醛的含量2.测定步骤(1)希夫试剂的配制800.075Cg溶于水冷却至室温加水稀释亚硫酸氢钠移入棕色细颈瓶硫酸摇匀、静置碱性品红褪色并有浓二氧化硫气味保存到阴凉处0.0004%、0.0010%、0.0030%醛标准溶液：称取乙醛0.1386g，用无醛酒精溶解并稀释至100mL，即得0.1%乙醛标准溶液，储存于冰箱中。于3只100mL容量瓶中个注入无醛酒精，分别加入0.40、1.00、3.00mL0.1%乙醛标液，用同样酒精定容即得0.0004%、0.0010%、0.0030%醛标准溶液(2)样品测定在4只25mL比色管中，分别注入乙醛试样和以上三种醛标准溶液各5mL，各加水5mL，品红醛试剂2mL，静置20min后进行比色四、应用实例——工业环己酮质量检验1.密度的测定比重瓶法：将15~35℃间任一温度下测得的密度换算至20℃的密度3200tt323=+0.2000089g/cmgcmt0.00(t-20)(13-7)089gcm—样品在℃时的密度，；—样品在任一温度下测得的密度，/；—测定密度时的温度，℃；—环己酮密度的温度校正系数，/(℃)2.酸度的测定121231mol/LmLmLg/cm0.06000.060055g/m100(13-8)molcVcVXVV—氢氧化钠标准溶液浓度，；—滴定试样时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，；—试样的体积，；—测定时试样的密度，；—乙酸的毫摩尔质量，。100100mLmL酚酞通氮气氢氧化钠标准溶液滴定加入试样氢氧化钠滴定乙醇置于三角瓶中粉红色粉红色3.纯度的测定（1）测定原理（2）主要试剂三乙醇胺水溶液异丙醇盐酸羟胺水溶液（3）测定步骤A.中和盐酸羟胺溶液：在盐酸羟胺水溶液中，加入溴酚蓝指示剂，并滴加三乙醇胺溶液，直至通过投射光线溶液呈现蓝绿色B.白对比液：在65mL中性盐酸羟胺溶液中加入100mL水作为空白对比液C.空白试验：锥形瓶中加入65mL中性盐酸羟胺和50mL三乙醇胺水溶液，用硫酸标准溶液滴定至与空白对比液的颜色相同D.样品测定：安培球称取试样，加入到预先准备好盛有65mL中性盐酸羟胺和50mL三乙醇胺的锥形瓶中，剧烈震荡打破安培球，室温放置30min。用少量水冲洗瓶口瓶盖，以硫酸标准溶液滴定，直至通过透射光线观察与空白的颜色相同（4）结果计算21121mol/LmLmLg0.09815g/m0.09815100)l9mo(13VcVVmVcXm—硫酸标准溶液浓度，；—滴定空白溶液时消耗硫酸标准溶液的体积，；—滴定试样溶液时所消耗硫酸标准溶液的体积，；—样品质量，；——环己酮的质量，毫摩尔质量，（）。§5羧酸和酯的测定测定羧酸常用酸碱滴定法；酯在碱性条件下水解生成酸的盐以及一种醇，借此可用皂化法测定酯的含量一、酯的测定1.测定原理2.测定步骤0.52-~h50mL氢氧化钾乙醇溶液装上回流冷凝管维持微沸回流取下冷凝管冲洗冷凝管酚酞指示剂盐酸标准溶液滴定称取样品置于酯化瓶中粉红色退去同样条件下做空白试验3.结果计算酯的测定结果常用皂化值或酯含量表示皂化值是指1g样品中含有的游离酸类和酯类所需氢氧化钾的毫克数12()1122(%)mLmLmolL56.11(1310)1000100(131g11)mgKOHgVVcmMnVVcmVVcxMnxm—空白试验耗用盐酸标准溶液的体积，；（）—滴定样品耗用盐酸标准溶液的体积，；—盐酸标准溶液的浓度，/；—样品质量，；—样品的相对分子质量；—酯的价数；—酯值换算为酯含量的百分数（酸值小于皂化可值（）酯含量忽略不计）二、羧酸的测定1.测定原理2.测定方法电离常数大于10-8且溶于水的羧酸，用氢氧化钠标液直接滴定；难溶于水的羧酸，先溶于过量碱标液，再用酸标液滴定；分子含碳原子数大于10的羧酸，用中性