電位滴定法測(cè)定-南京傳滴儀器設(shè)備有限公司

1、湖北宜昌2005 全國(guó)水處理技術(shù)研討會(huì)論文集2005 年 11 月自動(dòng)電位滴定法測(cè)定羥基亞乙基二膦酸的活性組分含量棗莊市泰和化工廠欒靜孫寶季摘要 本文探討了用自動(dòng)電位滴定法測(cè)定羥基亞乙基二膦酸的活性組分含量的可行性，實(shí)驗(yàn)表明該方法操作簡(jiǎn)便、分析速度快，有良好的精密度和準(zhǔn)確度。與磷鉬酸喹啉沉淀法、磷鉬蘭分光光度法無(wú)顯著性 差異，可比性很好。關(guān)鍵詞 羥基亞乙基二膦酸自動(dòng)電位滴定法測(cè)定一、前言有機(jī)多元膦酸是循環(huán)冷卻水中常用的一類緩蝕阻垢劑，由于其具有強(qiáng)的螯和能力，在電力、化工、冶 金、醫(yī)藥、以及紡織等行業(yè)中也得到了日益廣泛的應(yīng)用。其中的羥基亞乙基二膦酸（以下簡(jiǎn)稱HEDPA）由于合成工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源

2、豐富，具有良好的阻垢、緩蝕和螯和性能，是有機(jī)膦酸中應(yīng)用最多的化合物 之一。目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和已見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道的HEDPA 分析方法主要有：（1）磷鉬酸喹啉沉淀法:采用強(qiáng)氧化劑在酸性環(huán)境下將有機(jī)磷酸鹽分解為正磷酸，加入喹鉬檸酮溶液后生成磷鉬酸喹啉沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干 燥、稱量，計(jì)算總磷含量。減去正磷酸、亞磷酸相當(dāng)?shù)牧缀亢笥?jì)算出活性組分。該方法手續(xù)繁瑣，測(cè)定 周期過(guò)長(zhǎng)（大約 23 小時(shí)），不適用于生產(chǎn)的中間控制環(huán)節(jié)，但具有較高的精密度。（2）磷鉬蘭或磷釩鉬黃分光光度法1-3:采用強(qiáng)氧化劑在酸性環(huán)境下將有機(jī)磷酸鹽分解為正磷酸鹽進(jìn)行比色測(cè)定。該方法手續(xù)繁瑣，比較費(fèi)時(shí)，分析時(shí)經(jīng)過(guò)多次的轉(zhuǎn)移，相對(duì)誤差較大，0

3、.001 的誤差會(huì)導(dǎo)致約 0.2%的活性誤差。（3）硝酸釷絡(luò)合滴定法:采用二甲酚橙和亞甲基蘭作為指示劑，用硝酸釷標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)HEDPA 進(jìn)行絡(luò)和滴定。該方法，操作簡(jiǎn)易，但終點(diǎn)判斷誤差較大，而且釷為放射性元素，不宜頻繁使用。上述方法 1 和 2 是目前國(guó)內(nèi)水處理生產(chǎn)企業(yè)比較常用的HEDPA 分析方法，但兩種方法都需要較長(zhǎng)的測(cè)定周期，且測(cè)定結(jié)果重現(xiàn)性較差。因此探討HEDPA 快速準(zhǔn)確的測(cè)定方法，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的控制具有現(xiàn)實(shí)意義。作者提出了根據(jù)HEDPA 的電離平衡原理，采用自動(dòng)電位滴定儀用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)HEDPA 進(jìn)行直接的電位滴定，根據(jù)電位突躍點(diǎn)消耗氫氧化鈉的體積計(jì)算HEDPA 活性組分

4、含量的快速測(cè)定 HEDPA 的新方法，并與磷鉬酸喹啉沉淀法、磷鉬蘭分光光度法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，本方法操作簡(jiǎn) 便，具有良好的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性，值得推廣。二、實(shí)驗(yàn)部分2.1 儀器和試劑FJA-2 型自動(dòng)電位滴定儀（中科院南京土壤所技術(shù)服務(wù)中心）；電子天平（BS210S，北京賽多利斯天平有限公司）；密度計(jì)以及一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器。HEDPA 為本廠生產(chǎn)產(chǎn)品；其余試劑均為分析純；氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度為 1.0mol/L。2.2 分析步驟準(zhǔn)確稱取 0.8-1.5g 樣品于 150mL 燒杯中，加水至 100mL，加入電極和攪拌子，磁力攪拌下用FJA-2型自動(dòng)電位滴定儀進(jìn)行電位滴定，記錄兩個(gè)突躍點(diǎn)消耗

5、的氫氧化鈉體積。另外采用碘量法和分光光度法分 別測(cè)定雜質(zhì)亞磷酸和磷酸的含量，根據(jù)消耗的氫氧化鈉體積，扣除H3PO3和 H3PO4所占的比例，計(jì)算出HEDPA 活性含量。三結(jié)果與討論3.1 方法原理HEDPA 是一個(gè)五元酸，它在水溶液中可分步電離出五個(gè)H+離子5,6，逐級(jí)離解常數(shù)為：pK1=1.7,pK2=2.47, pK3=7.28，pK4=10.29，pK5=11.13。用氫氧化鈉對(duì) HEDPA 水溶液進(jìn)行滴定時(shí)，可以觀察到兩個(gè) 突躍電位。第一個(gè)突躍電位相當(dāng)于中和HEDPA 的兩個(gè)質(zhì)子，第二個(gè)突躍電位相當(dāng)于中和HEDPA 的第三湖北宜昌2005 全國(guó)水處理技術(shù)研討會(huì)論文集2005 年 11

6、月個(gè)質(zhì)子，到達(dá)第二個(gè)突躍電位后，所有的酸性雜質(zhì)（主要是H3PO3和 H3PO4）已被完全中和。因此根據(jù)第二突躍點(diǎn)消耗的氫氧化鈉扣除雜質(zhì)H3PO3和 H3PO4所占比例，即可準(zhǔn)確計(jì)算出HEDPA 的活性組分含量。3.2、樣品分析分別采用含量為 50%, 60%, 90%, 98%的 HEDPA 進(jìn)行三種測(cè)定方法的對(duì)比分析，結(jié)果如下表1。表 1 用電位法測(cè)定 HEDPA 與其它方法對(duì)比結(jié)果批號(hào)/含量電位滴定法（%）重量法（%）分光光度法（%）041231（ 50%）51.0450.8850.9151.1450.9251.090504171（ 50%）50.4850.3150.5550.5350.2

7、950.55050412（60%）60.3160.2160.3760.3560.1760.18050615（ 60%）60.1260.1860.4660.2760.2560.290504241（ 90%）90.5790.3390.4790.5490.3990.65050426（90%）91.3991.2591.5091.4491.3691.33050629（ 98%）98.9598.8098.9098.8798.8398.74050702（ 98%）98.9498.8999.0798.9898.7799.07注*為避免人為誤差，本數(shù)據(jù)由棗莊市泰和化工廠六名化驗(yàn)員分別進(jìn)行分析所得。由表 1 實(shí)驗(yàn)

8、數(shù)據(jù)，可以看出：1） 采用自動(dòng)電位滴定儀的分析方法，對(duì)所有指標(biāo)的全分析過(guò)程可以控制在0.5 小時(shí)以內(nèi)，大大節(jié)約了 分析時(shí)間和費(fèi)用，同時(shí)降低了生產(chǎn)中控制成本。2）采用電位滴定法對(duì)同一產(chǎn)品的分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)定結(jié)果基本一致，在誤差范圍之內(nèi)。3 ）采用電位滴定法，結(jié)果重現(xiàn)性極好，分析誤差小。3.3 測(cè)定方法的精密度和準(zhǔn)確度以批號(hào) 0504171 和 050615 的 HEDPA 為標(biāo)準(zhǔn)樣品，對(duì)測(cè)定方法的精密度和準(zhǔn)確性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果 見(jiàn)表 2 和表 3。表 2 測(cè)定方法的精密度樣品批號(hào)測(cè)定值（%）平均值（%）標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差50.4850.5350.5950.3450.47050417150.

9、480.070.1450.5250.3750.4850.2650.5260.1260.2760.0360.3460.2105061560.220.120.260.0660.4160.2860.3260.17表 3 測(cè)定方法的回收率樣品HEDPA 含量（%）加入量（%）測(cè)定結(jié)杲（%）回收率（%150.481060.62100.23251.021061.09100.11360.221070.0199.7460.321070.44100.18由表 2、 3 可見(jiàn)，自動(dòng)電位滴定法測(cè)定羥基亞乙基二膦酸的標(biāo)準(zhǔn)偏差與回收率都符合要求，且測(cè)樣快 速、準(zhǔn)確。四 結(jié)論 本文提出的采用電位滴定法測(cè)定 HEDPA 的活性組分具有操作簡(jiǎn)便、分析速度快、結(jié)果重現(xiàn)性好等特 點(diǎn)，分析方法的精密度和準(zhǔn)確度均令人滿意。經(jīng)與磷鉬酸喹啉沉淀法、磷鉬蘭分光光度法的分析結(jié)果對(duì)比 表明，該方法可以用作HEDPA 活性組分的測(cè)定。參考文獻(xiàn)：1HG/T3537-1999 ，水處理劑 羥基亞乙基二膦酸2HG/T3537-1999 附件，抗壞血酸法測(cè)定 HEDPA 中的活性組分含量和磷酸；3劉兵、俞斌