趙靜
【摘要】本文主要概述了鄰苯二甲酸酐測(cè)定狂值的方法,影響聚醚羥值測(cè)定準(zhǔn)確性的因素(酰化試劑的濃度、存放及其取用量、回流時(shí)間、?;瘻囟?、聚醚的稱樣量、裝置的氣密程度等)及減小誤差的方法。由于影響因素太多導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不夠穩(wěn)定,精密度差。
【關(guān)鍵詞】羥值 鄰苯二甲酸酰化法 ?;瘎?/p>
目前,由于鄰苯二甲酸酐的酸化能力強(qiáng)、干擾小、反應(yīng)完全,測(cè)試的羥值數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定可靠,在國(guó)內(nèi)外聚氨酯行業(yè)中普遍使用該方法測(cè)定聚醚羥值。但在實(shí)際分析過程中,也常會(huì)出現(xiàn)同一條件下,不同操作者的測(cè)試數(shù)據(jù)不一樣,且平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也大不相同。造成測(cè)試數(shù)據(jù)的誤差一般認(rèn)為是受到了檢驗(yàn)樣品、操作者、測(cè)試儀器、測(cè)試方法、環(huán)境5個(gè)方面因素的影響。
鄰苯二甲酸酐?;y(cè)定原理與乙酸酐一乙?;ㄏ嗨?,在一定條件下,苯酐很容易和聚醚中的羥基起定量反應(yīng),未參加反應(yīng)的苯酐經(jīng)水解后,用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定。鄰苯二甲酸酐?;ú皇苋╊惡头宇惢衔锏母蓴_,試劑不易揮發(fā),但?;磻?yīng)速度較慢。具體操作步驟為:精確稱取一定量樣品置于一帶磨口的安裝回流冷凝器的?;恐?,用移液管精確加入酸化劑,試樣溶解后置于115±2℃甘油浴中回流1小時(shí)后,使之離開甘油浴后,冷卻至室溫,從冷凝管上端沿口壁仔細(xì)加入一定量毗啶-蒸餾水溶液,以水解剩余酸酐,搖勻后加入酚酞指示劑,用氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色出現(xiàn)15S不消失為終點(diǎn),同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.1 鄰苯二甲酸酐?;y(cè)定聚醚多元醇羥值
1.1.1 實(shí)驗(yàn)原理
?;噭┲械乃狒c試樣中的羚基進(jìn)行酸化反應(yīng),加水分解剩余酸酐,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成的乙酸,同時(shí)作空白試驗(yàn),由差值計(jì)算試樣的羚值(羥值:與每克試樣中的羚基含量相當(dāng)?shù)臍溲趸浐量藬?shù))。
1.1.2 試驗(yàn)方法
在115±2℃恒溫加熱回流條件下,酉旨化反應(yīng)在吡咤溶液中進(jìn)行,過量的鄰苯二甲酸酐用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。由此計(jì)算聚多元醇中羥值的含量。
1.1.3 儀器與試劑
儀器:
帶冷凝器的容量為250ml的磨口三角燒瓶、堿式滴定管50ml、酸式滴定管25ml、真空泵、胖肚移液管25ml、50ml、恒溫油浴、115±2℃、磁力攪拌器、抽濾瓶2.5L、減壓燒瓶150ml。
試劑:
a.鄰苯二甲酸酐的吡啶試劑(酰化劑):將42g鄰苯二甲酸酐溶于300ml吡啶試劑中,在70℃環(huán)境中2小時(shí)或在室溫下放置12小時(shí)后使用。試劑要保存在褐色試劑瓶中,如發(fā)現(xiàn)溶液顏色加深則應(yīng)重新配制。
b.酚酞指示劑(1%吡啶溶液):將1.0g酚酞溶解于100ml吡啶中搖勻。
c.氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液:C(NaOH)=0.5mol/l
d.0.05mol/l的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液:移取0.5mol/l的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液100ml到1000ml的容量瓶中,定容。
e.0.5mol/l氫氧化鈉溶液:把20g NaOH溶于1000ml水中,搖勻。
f.溴百里香酚藍(lán)甲醇溶液指示劑:把0.1g溴百里香酚藍(lán)溶于100ml甲醇中,搖勻。
g.異丙醇水溶液:異丙醇和水按10:6的容量比混合。
1.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟
對(duì)需要脫P(yáng)O的試料從a項(xiàng)開始,不需脫P(yáng)O的試料從f項(xiàng)開始操作:
a)在減壓燒瓶中加入試料,并放入磁轉(zhuǎn)子;
b)啟動(dòng)磁力攪拌器,打開加熱開關(guān);
c)打開真空泵減壓脫P(yáng)O,至試料中無氣泡為止;
d)停止加熱,保持真空狀態(tài),慢慢冷至室溫;
e)從減壓燒瓶中移取試料至帶塞的三角燒瓶中備用;
f)準(zhǔn)確稱?。ǚQ準(zhǔn)至0.0001g)規(guī)定量的試樣,置于三角燒瓶?jī)?nèi),移入25ml鄰苯二甲酸酐吡啶試劑,(POP產(chǎn)品另移入50ml吡啶試劑),插上冷凝器,放入115±2℃油浴中回流,不斷平穩(wěn)振動(dòng),加熱回流1小時(shí):
g)從油浴中取出三角燒瓶,放置室溫后,以水洗凈冷凝器內(nèi)部,拆下,用移液管移入50ml 0.5mol/l氫氧化鈉溶液;
h)加入10滴酚酞指示劑,用0.5mol/l氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定,至粉紅色出現(xiàn)并在15s不褪色為終點(diǎn),記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液的體積V1。
i)在相同條件下作空白試驗(yàn);記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液的體積V0。
j)另準(zhǔn)確稱量(稱準(zhǔn)至0.0001g)規(guī)定量的試樣,置于三角燒瓶?jī)?nèi);
k)將預(yù)先用溴百里香酚藍(lán)指示劑中和為黃綠色的異丙醇水溶液100ml加到上述試料中;充分搖晃,用0.05mol/l鹽酸滴定,終點(diǎn)為藍(lán)色變?yōu)辄S綠色的點(diǎn)。記錄消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積V。
2.1 聚醚的稱樣量對(duì)羥值結(jié)果的影響
圖表是同一樣品取樣量不同時(shí)分析結(jié)果的對(duì)比實(shí)驗(yàn)(估計(jì)羥值27毫克氫氧化鉀/克)
從表可以看出,取樣量略小于計(jì)算量時(shí)對(duì)測(cè)定值不會(huì)有大的影響。樣品取樣量過小時(shí),平行性不好也不能保證測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。這是由于取樣量過低,樣品試液消耗的堿液量過大與空白試驗(yàn)所耗堿液量的差值太小,相對(duì)誤差增加。取樣量大于計(jì)算量,特別是當(dāng)用量超過或達(dá)到一倍時(shí)酸化劑的量不足以使試液中的羥基全部?;?,造成分析結(jié)果顯著偏低。
2.2 ?;瘎┑馁|(zhì)量,濃度及存放時(shí)間的影響
將42g鄰苯二甲酸酐溶于300ml吡啶試劑中,在70℃環(huán)境中2小時(shí)或在室溫下放置12小時(shí)后使用。試劑要保存在褐色試劑瓶中,如發(fā)現(xiàn)溶液顏色加深則應(yīng)重新配制。?;瘎┑臐舛却娣艜r(shí)間及取用量主要考慮該措施能否保證?;磻?yīng)定量完全反應(yīng)。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,?;瘎┑馁|(zhì)量對(duì)測(cè)定準(zhǔn)確度的影響極大,故配置好酰化劑后,應(yīng)該對(duì)?;瘎┦孪扔靡阎u值基準(zhǔn)物,如二甘醇、丙二醇等進(jìn)行標(biāo)定。
2.3 回流時(shí)間,?;瘻囟妊b置氣密度的影響
回流時(shí)間和酰化溫度是保證完全定量?;谋匾獥l件,?;蛔銜?huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低,酰化過度又會(huì)誘發(fā)醚鍵斷裂等其他副反應(yīng),影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。
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