李運來,陳 動,劉文飛
(凱瑞化工股份有限公司,河北 滄州 061000)
氰尿酸,又名 2,4,6-三羥基-1,3,5-三嗪、三聚氰酸、異氰尿酸,由尿素聚合而得,主要用于合成新型漂白劑、抗氧劑、油漆涂料、農(nóng)業(yè)除草劑和金屬氰化緩蝕劑,可用于游泳池氯穩(wěn)定劑、殺菌、去污;還可直接用于尼龍、賽克,阻燃劑及化妝品添加劑等[1]。氰尿酸純度的測定方法主要有堿滴定法、質(zhì)量分析法、電位滴定法、比濁法、高效液相色譜法等幾種[2~6]。電位滴定法、高效液相色譜法、比濁法雖然操作簡單、快速,準(zhǔn)確度較高,但是均需使用價格昂貴的儀器;質(zhì)量分析法結(jié)果準(zhǔn)確但是操作較繁瑣,耗時較長。因此,常用堿滴定法進行氰尿酸含量的分析,即稱取一定量的氰尿酸樣品加水溶解后,以酚酞作指示劑,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微顯粉紅色為終點。實驗表明,堿滴定法分析誤差較大,數(shù)據(jù)重現(xiàn)性較差,其原因是氰尿酸在溶于水的過程中,一部分締合產(chǎn)生二聚體或多聚體,氰尿酸的多聚體幾乎不與氫氧化鈉反應(yīng),導(dǎo)致分析結(jié)果偏低。為此,改進了堿滴定法,在試樣加水溶解后,首先,加入一定量的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液破壞氰尿酸多聚體,再用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定,測定氰尿酸的純度,并與質(zhì)量分析法、常規(guī)堿滴定法進行對比,取得了較好的效果。
氰尿酸:工業(yè)品;三聚氰胺:分析純;0.10 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液;0.10 mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液;酚酞指示液;0.36%三聚氰胺溶液;加熱溶解3.6 g三聚氰胺于1 000 mL水中,在保存過程中不得出現(xiàn)三聚氰胺結(jié)晶;0.03%三聚氰胺溶液:溶解0.3 g三聚氰胺于1 000 mL水中。
稱取已于105~110℃烘干至質(zhì)量恒重的試樣約0.2 g,稱準(zhǔn)至0.000 2 g,置于600 mL的燒杯中,加水約200mL,加熱至近沸。冷卻后過濾,調(diào)節(jié)溶液pH值至6.0~7.0,在不斷攪拌下,加入80 mL質(zhì)量分數(shù)為0.36%三聚氰胺溶液。室溫下靜置1 h,移入流水冷卻槽內(nèi)靜置1 h,用已于105~110℃烘至質(zhì)量恒定的玻璃過濾坩堝抽濾,用25 mL 0.03%三聚氰胺溶液分數(shù)次洗滌燒杯和玻璃過濾坩堝,再用10 mL水分2次洗滌。將含有沉淀物玻璃過濾坩堝置于105~110℃下烘至質(zhì)量恒重。氰尿酸純度按下式計算:
式中:X為氰尿酸的純度 (以氰尿酸的質(zhì)量分數(shù)表示),%;m1為玻璃過濾坩堝的質(zhì)量,g;m2為含沉淀物的玻璃過濾坩堝質(zhì)量,g;m為試樣的質(zhì)量,g;0.505 8為氰尿酸在沉淀物中的系數(shù)。
用電子天平稱量氰尿酸0.30 g,在加熱條件下攪拌溶解于300 mL水中,用新配制的0.10 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,酚酞作指示液,滴定終點時,溶液變粉紅色。氰尿酸純度按下式計算:
式中:X為氰尿酸的純度 (以氰尿酸的質(zhì)量分數(shù)表示),%;C為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度,mol/L;V為滴定消耗氫氧化鈉溶液的體積,mL;m為試樣的質(zhì)量,g;129為氰尿酸分子量。
用電子天平稱量氰尿酸0.30 g,在加熱條件下攪拌溶解于300 mL水中,加入0.10 mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液20 mL,用新配制的0.10 mol/L的Na0H標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,酚酞作指示液,滴定終點時,溶液變粉紅色。氰尿酸純度按下式計算:
式中:X,氰尿酸的純度(以氰尿酸的質(zhì)量分數(shù)表示)%;C1、C2,氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度,mol/L;V1,滴定消耗氫氧化鈉溶液的體積,mL;V2,加入鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;m,試樣的質(zhì)量,g;129,氰尿酸分子量。
用3種方法分別對氰尿酸的純度進行測定,其中,質(zhì)量分析法測定結(jié)果作為基準(zhǔn)。數(shù)據(jù)記錄見表1。
表1 3種測定氰尿酸純度方法的準(zhǔn)確度對比實驗結(jié)果%
從表1中數(shù)據(jù)分析對比可知,酸堿滴定法誤差比較大,而返滴酸堿滴定法要小得多,即采用酸堿滴定返滴法測定氰尿酸純度準(zhǔn)確度較好。
對3號樣品進行5次平行測定,測得氰尿酸含量分別為98.34%、98.56%、98.58%、98.48%和98.44%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.10%。結(jié)果表明,用酸堿滴定返滴法測定結(jié)果的重復(fù)性較好。
本文提供的分析方法比直接酸堿滴定法準(zhǔn)確度高,比質(zhì)量分析法操作簡便,是工業(yè)分析中比較理想的一種方法。
[1]馮意玲.重量分析法測定氰尿酸純度.中國氯堿,2004(8):25-27.
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[6]周心龍,氰尿酸的合成工藝及其應(yīng)用研究[D],碩士學(xué)位論文,南京:南京理工大學(xué),2006.