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AHMT 分光光度法测定乙二醛中微量甲醛

2015-03-23谢玉艳莫江敏施先义

化工技术与开发 2015年1期
关键词:碘酸钾光度法分光

谢玉艳,莫江敏,施先义

(广西现代职业技术学院资源工程系,广西 河池 547000)

乙二醛是一种重要的化学品,性质活泼,用途非常广泛。目前,我国生产乙二醛的方法主要有乙二醇氧化法和乙醛硝酸氧化法,乙二醇氧化法生产的乙二醛含有较多的甲醛杂质,大多采用除杂工艺除去大部分甲醛,尚有微量甲醛存在,如用于生产医药原料药甲硝唑的中间体2-甲基咪唑,乙二醛中微量甲醛含量与收率成反比。因此,测定乙二醛中微量甲醛含量,提高乙二醛的质量,对生产2-甲基咪唑的企业具有现实的指导意义。对于常规的微量甲醛测定,有不少分析工作者都在进行研究,主要有分光光度法[1-3]﹑色谱法[4]﹑电化学法[5]等。而乙二醛中微量甲醛,常规的方法无法测定,目前在国内报道得非常少,巴斯夫染料化工有限公司研究人员提出了采用高效液相色谱法[6]进行测定,但该法需要专门分析仪器高效液相色谱仪,操作也有点繁琐。

笔者将大气中甲醛含量的测定方法[7],即4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(以下简称AHMT)与甲醛起缩合反应,然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂〔4,3-b〕-S-四氮杂苯紫红色化合物,应用于测定乙二醛中微量甲醛含量,并研究了测定条件,据此建立了分光光度法测定乙二醛中微量甲醛含量的新方法。仪器要求简单,易操作,测定结果满意。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

722N 型可见分光光度计。甲醛标准溶液(10μg·mL-1),氢氧化钾溶液(5mol·L-1),AHMT溶液(0.5%),高碘酸钾溶液(1.5%)。

以上所用试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。

1.2 实验方法

在10mL 具塞比色管中依次加入一定量的甲醛﹑5mol·L-1氢 氧 化 钾 溶 液1.0mL﹑0.5%AHMT 溶液1.5mL,用水稀释至刻度,摇匀,放置20min。加入1.5%高碘酸钾溶液0.3mL,充分摇匀,放置5min(用秒表计时)后用1cm 比色皿,以水作参比,在554nm处测量吸光度(注:在放置期间,将溶液放入比色皿,时间到后立即读取吸光度)。

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱

按照实验方法试验,在不同波长下测量溶液的吸光度,并以波长λ 为横坐标,吸光度A 为纵坐标绘制吸收光谱图如图1 所示。从图1 中可见,吸收光谱具有明显的特征吸收峰,最大吸收波长为554nm,所以本实验选择554nm 作为测定波长。

2.2 测定条件的选择

2.2.1 AHMT 用量的影响

从反应理论可知,AHMT 用量必须过量。按照实验方法,取不同量的AHMT 溶液研究其影响。实验结果表明,0.5%AHMT 溶液的用量增加吸光度也随着上升,当加入量为1.5~2.0mL时,吸光度值比较大且稳定。所以实验选用0.5%AHMT 溶液的量为1.5mL。

2.2.2 高碘酸钾溶液用量的影响

要将缩合反应物氧化完全,高碘酸钾溶液用量必须过量。实验结果表明,随着高碘酸钾溶液用量的增加,吸光度也增加,加入量小于0.2mL 时,吸光度增加得较快,当加入量大于0.2mL 时,吸光度也增加,但增加得较为缓慢,为保证加入的高碘酸钾溶液过量,又不至于过量太多,实验选择加入1.5%高碘酸钾溶液的量为0.30mL。

2.2.3 反应温度的影响

实验结果表明,反应温度在20~35℃之间,操作正常顺利,吸光度平稳且最大,当温度大于35℃时,吸光度降低迅速。因此,实验选用反应温度为室温。

2.2.4 反应时间的影响

按实验方法,考察了加入高碘酸钾溶液后在不同的时间直接读取吸光度。实验结果表明,随着时间的延长,颜色逐渐加深,吸光度也缓慢增加,体系不够稳定,因此工作曲线的显色时间与测定样品时的显色时间必须严格一致,本实验选择在加入高碘酸钾溶液后的显色时间为5min(用秒表计时)即读取吸光度。

2.3 干扰物质

根据文献[7],乙二醛对本法测定甲醛含量无影响(也经本实验多次证实),同时乙醛﹑丙醛﹑正丁醛﹑丙烯醛﹑丁烯醛﹑苯甲醛﹑甲醇﹑乙醇﹑正丙醇﹑正丁醇﹑仲丁醇﹑异丁醇﹑异戊醇﹑乙酸乙酯也无影响,本法抗干扰能力强,选择性好。因此,可以不需要对样品进行前处理,可直接进行测定。

2.4 工作曲线

按照实验方法,准确移取不同量的甲醛标准溶液测量吸光度,绘制工作曲线,甲醛浓度在0~1.4μg·mL-1范围内具有良好的线性关系,回归方程为:A=0.4948C+0.049,(式中C 为比色管中甲醛的浓度,单位为μg·mL-1),相关系数为0.9956。

3 样品测定及加标回收率

准确称取一定量的乙二醛样品,进行预测并确定取样量,含量高的试样进行适当稀释。本实验是准确称取1g 乙二醛样品于100mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。然后从容量瓶中准确移取0.50mL 于10mL 具塞比色管中,以下按实验方法进行测定。测定结果样品中的甲醛含量为0.23%,相对标准偏差2.57%(n=6),标准加入回收率在95.8%~108.7%之间。

4 结论

本法采用一般的分析仪器就可以测定工业品乙二醛中微量甲醛含量,所需仪器简单,特别适合中小企业,操作易于掌握,测定准确,符合工业分析要求,解决了长期以来无法测定工业品乙二醛中微量甲醛含量的问题。

本法的最大优点在于抗干扰能力强,选择性好,不需要前处理,只是根据含量大小进行预测并确定取样量。缺点是随着显色时间的不同,吸光度也不同。因此,制作工作曲线时的显色时间与测定样品时的显色时间必须严格一致,否则引起较大的误差。

[1] HJ 601-2011,水质 甲醛的测定:乙酰丙酮分光光度法[S].

[2] 柏林洋,李方实.变色酸光度法测定甲醛的改进[J].理化检验-化学分册,2007,43(4):285-286.

[3] 蔡秀丽.酚试剂分光光度法测定啤酒中的甲醛[J].江苏预防医学,2009,20(1):68-69.

[4] 陈笑梅,施旭霞,朱卫建,等.高效液相色谱直接测定甲醛衍生物反应条件的研究[J].分析化学,2004,32(11):1498-1491.

[5] 赖晓绮,罗国添.催化动力学电位法测定甲醛[J].分析科学学报,2003,19(6):564-566.

[6] 蔡乐民,朱小莹.高效液相色谱法测定乙二醛中甲醛的含量[J].染料工业,2001,38(3):47.

[7] GB/T 16129-1995,居住区大气中甲醛卫生检验标准方法:分光光度法[S].

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