基本有機(jī)化工產(chǎn)品分析.ppt

1、第十三章 基本有機(jī)化工產(chǎn)品分析,1 概述 2 醇類(lèi)的測(cè)定 3 酚類(lèi)的測(cè)定 4 醛和酮的測(cè)定 5 羧酸和酯的測(cè)定 6 工業(yè)乙酸乙酯分析 7 有機(jī)氮含量測(cè)定 8 胺含量的測(cè)定 9 糖的測(cè)定,1 概述,一、基本有機(jī)化工產(chǎn)品的分類(lèi) 由天然資源及初級(jí)加工品和副產(chǎn)品經(jīng)化學(xué)合成方法加工成的最基本的有機(jī)產(chǎn)品。通常分為烯烴、炔烴、醇類(lèi)、酚類(lèi)、酯類(lèi)、醛和酮、羧酸及其衍生物、碳水化合物等 二、基本有機(jī)化工產(chǎn)品的分析特點(diǎn) 有機(jī)定量分析：在一定條件下使用試劑與官能團(tuán)進(jìn)行定量反應(yīng)，測(cè)定試劑的消耗量或產(chǎn)物的生成量，從而確定被測(cè)組分含量,2 醇類(lèi)的測(cè)定,一、乙酸酐-乙酸鈉乙酰化法 1.測(cè)定原理,通常根據(jù)醇易?；甚サ男再|(zhì)，用

2、?；椒y(cè)定,2. 反應(yīng)條件 中和反應(yīng)和滴定反應(yīng)都是以酚酞為指示劑，終點(diǎn)顏色均為微紅色；中和反應(yīng)是本法的關(guān)鍵。 乙醇鈉為催化劑避免使用有毒的吡啶是此法的優(yōu)點(diǎn) 此法測(cè)定醇可消除伯胺、仲胺的干擾 3.測(cè)定步驟,同樣條件測(cè)定空白試驗(yàn),4.結(jié)果計(jì)算,5.注意事項(xiàng) 氫氧化鈉濃度不大于1mol/L，硫酸標(biāo)液濃度不小于0.5mol/L 樣品與固體乙酸鈉應(yīng)輕輕搖動(dòng)，再加入5mL乙酸酐，然后輕輕搖動(dòng)使乙酸酐將混合固體潤(rùn)濕 乙?；噭┘尤霑r(shí)切忌搖動(dòng)瓶子 氫氧化鈉中和乙酸時(shí)，滴加速度不宜太快,二、高碘酸氧化法,1.測(cè)定原理,2.測(cè)定條件 (1)高碘酸加入量的影響：滴定樣品消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積必須超過(guò)空白試

3、驗(yàn)消耗量的80%，以保證有足夠的高碘酸，使氧化反應(yīng)完全 (2)酸度和溫度對(duì)氧化反應(yīng)速度的影響：一般pH=4，室溫條件為宜，溫度較高會(huì)導(dǎo)致醛或酸進(jìn)一步氧化等副反應(yīng)的發(fā)生；生成物是甲醛或甲酸時(shí)在室溫優(yōu)惠緩慢分解，造成誤差 反應(yīng)需靜置3090min,3.結(jié)果計(jì)算,3 酚類(lèi)的測(cè)定,由于酚羥基的給電子共軛效應(yīng)使苯環(huán)鄰、對(duì)位上的氫原子很容易發(fā)生親電取代反應(yīng)，在室溫時(shí)可與鹵素定量的發(fā)生反應(yīng)，基于這種性質(zhì)，建立了鹵代法（氧化還原法）測(cè)定酚含量的方法,一、測(cè)定原理 5KBr+KBrO3+6HCl3Br2+3H2O+6KCl,Br2+2KII2+2KBr I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6,二、測(cè)定步

4、驟 1. 溴酸鉀-溴化鉀溶液c(1/6 KBrO3=0.1mol/L)的配制 1.5g溴酸鉀和12.5g溴化鉀置于燒杯中，加水使其溶解，再稀釋至500mL 2. 試樣測(cè)定 準(zhǔn)確稱(chēng)取試樣，加水溶解，若試樣不溶于水加入氫氧化鈉溶液，然后定容于250mL容量瓶中 移液管移取25.00mL試樣于碘量瓶中，準(zhǔn)確加入25.00mL c(1/6 KBrO3=0.1mol/L)溴酸鉀-溴化鉀溶液。加入鹽酸溶液，蓋緊瓶塞置于暗處反應(yīng) 反應(yīng)完全后，加入碘化鉀溶液，充分振搖后加入2mL氯仿，用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色，加入淀粉，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失為終點(diǎn)。同樣條件下測(cè)定空白試驗(yàn),三、計(jì)算公式,四、注意事項(xiàng)

5、三溴苯酚是白色無(wú)定型沉淀，難溶于水，易吸附和包裹溴而影響測(cè)定結(jié)果，因此在用硫代硫酸鈉滴定前，加入氯仿以溶解沉淀，同時(shí)溶解反應(yīng)中析出的碘，使滴定終點(diǎn)易于觀察,4 醛和酮的測(cè)定,一、鹽酸羥胺法 1.測(cè)定原理,2.測(cè)定條件 肟化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，常過(guò)量1倍的試劑，反應(yīng)趨于完全；常用乙醇做介質(zhì) 反應(yīng)時(shí)間和溫度：醛和甲基酮在室溫下30min反應(yīng)完全，其他根據(jù)具體情況而定 滴定終點(diǎn)的確定：溴酚藍(lán)做指示劑，終點(diǎn)顏色變化不明顯，必須同時(shí)做空白試驗(yàn)加以對(duì)照，本法的關(guān)鍵在于滴定終點(diǎn)的觀察 試樣中有酸性或堿性物質(zhì)存在時(shí)必須用另一份試樣滴定校正；羥胺是強(qiáng)還原劑避免氧化性物質(zhì)的干擾,3.測(cè)定步驟,若采用電位滴定，當(dāng)?shù)味ㄖ?/p>

6、淺藍(lán)色時(shí)，每滴0.5mL記錄一次pH，繼續(xù)滴定至黃色，每滴0.2mL記錄一次pH。當(dāng)溶液為黃色后，再按每滴0.2mL記錄一次pH，共記錄5次后停止滴定。記錄數(shù)據(jù)，以滴定體積V為橫坐標(biāo)，pH值/V為縱坐標(biāo)繪制曲線，與pH值/V極大值對(duì)應(yīng)的體積即為終點(diǎn)體積 同樣條件下做空白實(shí)驗(yàn),4.結(jié)果計(jì)算,二、2,4-二硝基苯肼光度法,1.測(cè)定原理 2.測(cè)定步驟 (1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 A.配制標(biāo)準(zhǔn)溶液 稱(chēng)取0.643g2-丁酮溶于50mL無(wú)羰基甲醇中，轉(zhuǎn)至100mL容量瓶中，用無(wú)羰基甲醇定容。用時(shí)在稀釋十倍，即為羰基化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別移取0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL以上羰基化合物標(biāo)準(zhǔn)溶

7、液于6個(gè)100mL容量瓶中，用無(wú)羰基甲醇定容。 B.測(cè)定吸光度 向6個(gè)25mL容量瓶中分別移取2.0mL上述標(biāo)液，個(gè)加入2.0mL2,4-二硝基苯肼，在室溫下反應(yīng)約30min，用氫氧化鉀-甲醇定容，放置約12min，在480nm處，以試劑空白為參比，測(cè)定吸光度 C.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 以測(cè)定的吸光度為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液中羰基化合物的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,(2)樣品的測(cè)定 移取2.0mL含羰基化合物的樣品于已稱(chēng)量的25mL容量瓶中，稱(chēng)重。兩次稱(chēng)量之差為樣品質(zhì)量，按(1)中步驟B測(cè)定吸光度。同時(shí)用2.0mL物羰基甲醇做空白試驗(yàn) 3.結(jié)果計(jì)算,三、希夫試劑比色法,1. 測(cè)定原理 希夫試劑(品紅醛

8、試劑)與醛類(lèi)作用生成紫藍(lán)色的化合物，通過(guò)比色測(cè)定，即可確定試樣中醛的含量 2. 測(cè)定步驟 (1)希夫試劑的配制,0.0004%、0.0010%、0.0030%醛標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取 乙醛0.1386 g，用無(wú)醛酒精溶解并稀釋至100mL，即得0.1%乙醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，儲(chǔ)存于冰箱中。于3只100 mL容量瓶中個(gè)注入無(wú)醛酒精，分別加入0.40、1.00、3.00 mL0.1%乙醛標(biāo)液，用同樣酒精定容即得0.0004%、0.0010%、0.0030%醛標(biāo)準(zhǔn)溶液 (2)樣品測(cè)定 在4只25 mL比色管中，分別注入乙醛試樣和以上三種醛標(biāo)準(zhǔn)溶液各5 mL，各加水5 mL，品紅醛試劑2 mL，靜置20min后進(jìn)行比色

9、,四、應(yīng)用實(shí)例工業(yè)環(huán)己酮質(zhì)量檢驗(yàn),1.密度的測(cè)定 比重瓶法：將1535間任一溫度下測(cè)得的密度換算至20 的密度,2.酸度的測(cè)定,3.純度的測(cè)定,（1）測(cè)定原理,（2）主要試劑 三乙醇胺水溶液 異丙醇 鹽酸羥胺水溶液,（3）測(cè)定步驟 A.中和鹽酸羥胺溶液：在鹽酸羥胺水溶液中，加入溴酚藍(lán)指示劑，并滴加三乙醇胺溶液，直至通過(guò)投射光線溶液呈現(xiàn)藍(lán)綠色 B.白對(duì)比液：在65mL中性鹽酸羥胺溶液中加入100mL水作為空白對(duì)比液 C.空白試驗(yàn)：錐形瓶中加入65mL中性鹽酸羥胺和50mL三乙醇胺水溶液，用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至與空白對(duì)比液的顏色相同 D.樣品測(cè)定：安培球稱(chēng)取試樣，加入到預(yù)先準(zhǔn)備好盛有65mL中性鹽酸

10、羥胺和50mL三乙醇胺的錐形瓶中，劇烈震蕩打破安培球，室溫放置30min。用少量水沖洗瓶口瓶蓋，以硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至通過(guò)透射光線觀察與空白的顏色相同,（4）結(jié)果計(jì)算,5 羧酸和酯的測(cè)定,測(cè)定羧酸常用酸堿滴定法；酯在堿性條件下水解生成酸的鹽以及一種醇，借此可用皂化法測(cè)定酯的含量 一、酯的測(cè)定 1.測(cè)定原理,2.測(cè)定步驟,3.結(jié)果計(jì)算 酯的測(cè)定結(jié)果常用皂化值或酯含量表示 皂化值是指1g樣品中含有的游離酸類(lèi)和酯類(lèi)所需氫氧化鉀的毫克數(shù),二、羧酸的測(cè)定,1.測(cè)定原理 2.測(cè)定方法 電離常數(shù)大于10-8且溶于水的羧酸，用氫氧化鈉標(biāo)液直接滴定；難溶于水的羧酸，先溶于過(guò)量堿標(biāo)液，再用酸標(biāo)液滴定；分子含碳原

11、子數(shù)大于10的羧酸，用中性乙醇溶解后用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉水溶液滴定；不溶于水或則酸性太弱的羧酸采用非水滴定。 通常用酸堿指示劑，滴定終點(diǎn)難觀察時(shí)用電位滴定；如果算的強(qiáng)度不明顯可先用電位法求出終點(diǎn)的pH，在選用指示劑；混合指示劑用于化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近滴定突躍范圍小的滴定,三、應(yīng)用實(shí)例苯甲酸含量的測(cè)定,1.測(cè)定原理 苯甲酸屬芳香性酸類(lèi)化合物，其Ka =6.310-3，故可以用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液直接滴定,可用酚酞做指示劑,2.測(cè)定步驟 稱(chēng)取0.27g苯甲酸，加入中性乙醇25mL，溶解后加酚酞指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡紅色。同時(shí)作空白試驗(yàn)，空白值為V0 3.結(jié)果計(jì)算,6 工業(yè)乙酸乙酯分析,一、乙酸乙酯的性質(zhì)及用

12、途 無(wú)色、易揮發(fā)、中性的可燃性液體，帶有水果香味。熔點(diǎn)-83，沸點(diǎn)77.06 ，相對(duì)密度0.9003，微溶于水 乙酸乙酯是極好的工業(yè)溶劑；是重要的有機(jī)化工原料 二、乙酸乙酯質(zhì)量檢驗(yàn) （一）乙酸乙酯中水分的測(cè)定,1.卡爾費(fèi)休法測(cè)定原理,2.測(cè)定步驟 加入電解液(卡爾費(fèi)休試劑)，調(diào)節(jié)儀器，當(dāng)儀器進(jìn)入工作狀態(tài)后進(jìn)行標(biāo)定 取適量樣品，注入水分測(cè)定儀，反應(yīng)完畢后讀取數(shù)值,3.結(jié)果計(jì)算,（二）皂化離子交換法測(cè)定乙酸乙酯,1.測(cè)定原理,2.測(cè)定步驟 (1)交換柱的填充:洗凈交換柱，低端墊上5mm玻璃纖維，加入已處理好的樹(shù)脂懸浮液，將樹(shù)脂沉降，保持樹(shù)脂在水中，再墊上5mm玻璃纖維，用蒸餾水淋洗，直到洗脫下來(lái)的

13、水pH=67并不含氯離子為止 (2)皂化： (3)交換：反應(yīng)液倒入交換瓶，打開(kāi)旋塞，開(kāi)始交換，以中性乙醇淋洗交換柱直到pH約為6，關(guān)閉旋塞 (4)滴定：交換結(jié)束的液體加熱微沸，立即取下，于流水中冷卻至室溫，加入酚酞指示劑，以氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色,3.結(jié)果計(jì)算,（三）乙酸乙酯酸度的測(cè)定（按乙酸百分含量計(jì)） 量取20mL乙醇于100mL錐形瓶中，加入酚酞指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)液滴定至粉紅色；準(zhǔn)確加入20mL乙酸乙酯試樣，搖勻用氫氧化鈉標(biāo)液滴定至粉紅色，15S不褪色,（四）乙酸酯組成的測(cè)定,1.測(cè)定原理 樣品汽化后，隨載氣進(jìn)入色譜柱，在柱內(nèi)遷移速度不同而分離，先后流出色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器，由記錄儀

14、繪制相應(yīng)色譜圖，根據(jù)保留時(shí)間和色譜峰面積或峰高定性和定量 2.色譜條件 氣相色譜儀；熱導(dǎo)檢測(cè)器；載氣:H2，40mL/min；柱溫:130；檢測(cè)器:130 ；汽化室:250 ；進(jìn)樣量:24L,3.測(cè)定步驟 調(diào)節(jié)氣相色譜儀達(dá)到儀器最佳分析條件 水、乙醇的質(zhì)量校正因子的測(cè)定 樣品測(cè)定,4.結(jié)果計(jì)算 （1）面積歸一化法,（2）外標(biāo)法計(jì)算,7 有機(jī)氮含量的測(cè)定,測(cè)定氮含量通常是將有機(jī)物中的氮轉(zhuǎn)變成N2或NH3的形式，然后分別用氣量發(fā)或氣相色譜法測(cè)定N2，用容量法或分光光度法測(cè)定NH3，從而計(jì)算出化合物的氮含量，前者是經(jīng)典的杜馬法，后者是經(jīng)典的克達(dá)爾法，本節(jié)主要介紹后者,一、測(cè)定原理 (1)消化煮解：

15、H2NCH2COOH+3H2SO42CO2+4H2O+3SO2+NH3 NH3+H2SO4NH4HSO4 (2)堿化蒸餾：NH4HSO4+2NaOHNH3+Na2SO4+2H2O (3)吸收：NH3+H3BO3NH4H2BO3 (4)滴定：NH4H2BO3+HClNH4Cl+H3BO3,二、測(cè)定步驟 1.消化煮解：準(zhǔn)確稱(chēng)取固體試樣，移入克氏燒瓶的底部，加入硫酸銅、硫酸鉀及硫酸。搖勻后于瓶口放一漏斗，以45角在電爐上小火加熱，待內(nèi)容物全部碳化，泡沫完全停止后加大火力，保持微沸，至液體呈藍(lán)綠色色澄清透明后，在繼續(xù)加熱0.5-1h。冷卻，小心加入20mL水，在放冷后定容于100mL容量瓶中。同時(shí)做空白試驗(yàn)。,2.堿化蒸餾 (1)清洗水蒸氣定氮儀，連接水蒸氣定氮儀。于水蒸氣發(fā)生瓶?jī)?nèi)裝水至2/3，加入數(shù)粒玻璃球、甲基紅指示劑及數(shù)滴硫酸。開(kāi)通冷凝水，加熱水蒸氣發(fā)生瓶使水沸騰，用水蒸氣洗滌5min。移開(kāi)火源，使儀器中的水從蒸氣室壓出，再?gòu)墓?jié)門(mén)漏斗加水到蒸氣室，關(guān)閉節(jié)門(mén)漏斗，反復(fù)多次，最后放出洗滌水，關(guān)閉出水口。 (2)蒸餾：向水蒸氣發(fā)生瓶中補(bǔ)充水和硫酸，在吸收瓶中加入10mL硼酸吸收液及混合指示劑(甲基紅乙醇