基本有機化工產品分析.ppt

1、第十三章 基本有機化工產品分析,1 概述 2 醇類的測定 3 酚類的測定 4 醛和酮的測定 5 羧酸和酯的測定 6 工業(yè)乙酸乙酯分析 7 有機氮含量測定 8 胺含量的測定 9 糖的測定,1 概述,一、基本有機化工產品的分類 由天然資源及初級加工品和副產品經化學合成方法加工成的最基本的有機產品。通常分為烯烴、炔烴、醇類、酚類、酯類、醛和酮、羧酸及其衍生物、碳水化合物等 二、基本有機化工產品的分析特點 有機定量分析：在一定條件下使用試劑與官能團進行定量反應，測定試劑的消耗量或產物的生成量，從而確定被測組分含量,2 醇類的測定,一、乙酸酐-乙酸鈉乙?；?1.測定原理,通常根據醇易酰化成酯的性質，用

2、酰化方法測定,2. 反應條件 中和反應和滴定反應都是以酚酞為指示劑，終點顏色均為微紅色；中和反應是本法的關鍵。 乙醇鈉為催化劑避免使用有毒的吡啶是此法的優(yōu)點 此法測定醇可消除伯胺、仲胺的干擾 3.測定步驟,同樣條件測定空白試驗,4.結果計算,5.注意事項 氫氧化鈉濃度不大于1mol/L，硫酸標液濃度不小于0.5mol/L 樣品與固體乙酸鈉應輕輕搖動，再加入5mL乙酸酐，然后輕輕搖動使乙酸酐將混合固體潤濕 乙酰化試劑加入時切忌搖動瓶子 氫氧化鈉中和乙酸時，滴加速度不宜太快,二、高碘酸氧化法,1.測定原理,2.測定條件 (1)高碘酸加入量的影響：滴定樣品消耗的硫代硫酸鈉標準溶液的體積必須超過空白試

3、驗消耗量的80%，以保證有足夠的高碘酸，使氧化反應完全 (2)酸度和溫度對氧化反應速度的影響：一般pH=4，室溫條件為宜，溫度較高會導致醛或酸進一步氧化等副反應的發(fā)生；生成物是甲醛或甲酸時在室溫優(yōu)惠緩慢分解，造成誤差 反應需靜置3090min,3.結果計算,3 酚類的測定,由于酚羥基的給電子共軛效應使苯環(huán)鄰、對位上的氫原子很容易發(fā)生親電取代反應，在室溫時可與鹵素定量的發(fā)生反應，基于這種性質，建立了鹵代法（氧化還原法）測定酚含量的方法,一、測定原理 5KBr+KBrO3+6HCl3Br2+3H2O+6KCl,Br2+2KII2+2KBr I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6,二、測定步

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. 試樣測定 準確稱取試樣，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 反應完全后，加入碘化鉀溶液，充分振搖后加入2mL氯仿，用標準硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色，加入淀粉，繼續(xù)滴定至藍色剛好消失為終點。同樣條件下測定空白試驗,三、計算公式,四、注意事項

5、三溴苯酚是白色無定型沉淀，難溶于水，易吸附和包裹溴而影響測定結果，因此在用硫代硫酸鈉滴定前，加入氯仿以溶解沉淀，同時溶解反應中析出的碘，使滴定終點易于觀察,4 醛和酮的測定,一、鹽酸羥胺法 1.測定原理,2.測定條件 肟化反應是可逆反應，常過量1倍的試劑，反應趨于完全；常用乙醇做介質 反應時間和溫度：醛和甲基酮在室溫下30min反應完全，其他根據具體情況而定 滴定終點的確定：溴酚藍做指示劑，終點顏色變化不明顯，必須同時做空白試驗加以對照，本法的關鍵在于滴定終點的觀察 試樣中有酸性或堿性物質存在時必須用另一份試樣滴定校正；羥胺是強還原劑避免氧化性物質的干擾,3.測定步驟,若采用電位滴定，當滴定至

6、淺藍色時，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。記錄數據，以滴定體積V為橫坐標，pH值/V為縱坐標繪制曲線，與pH值/V極大值對應的體積即為終點體積 同樣條件下做空白實驗,4.結果計算,二、2,4-二硝基苯肼光度法,1.測定原理 2.測定步驟 (1)標準曲線的繪制 A.配制標準溶液 稱取0.643g2-丁酮溶于50mL無羰基甲醇中，轉至100mL容量瓶中，用無羰基甲醇定容。用時在稀釋十倍，即為羰基化合物標準溶液,分別移取0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL以上羰基化合物標準溶

7、液于6個100mL容量瓶中，用無羰基甲醇定容。 B.測定吸光度 向6個25mL容量瓶中分別移取2.0mL上述標液，個加入2.0mL2,4-二硝基苯肼，在室溫下反應約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，測定吸光度 C.繪制標準曲線 以測定的吸光度為縱坐標，相應的標準溶液中羰基化合物的質量為橫坐標，繪制標準曲線,(2)樣品的測定 移取2.0mL含羰基化合物的樣品于已稱量的25mL容量瓶中，稱重。兩次稱量之差為樣品質量，按(1)中步驟B測定吸光度。同時用2.0mL物羰基甲醇做空白試驗 3.結果計算,三、希夫試劑比色法,1. 測定原理 希夫試劑(品紅醛

8、試劑)與醛類作用生成紫藍色的化合物，通過比色測定，即可確定試樣中醛的含量 2. 測定步驟 (1)希夫試劑的配制,0.0004%、0.0010%、0.0030%醛標準溶液：稱取 乙醛0.1386 g，用無醛酒精溶解并稀釋至100mL，即得0.1%乙醛標準溶液，儲存于冰箱中。于3只100 mL容量瓶中個注入無醛酒精，分別加入0.40、1.00、3.00 mL0.1%乙醛標液，用同樣酒精定容即得0.0004%、0.0010%、0.0030%醛標準溶液 (2)樣品測定 在4只25 mL比色管中，分別注入乙醛試樣和以上三種醛標準溶液各5 mL，各加水5 mL，品紅醛試劑2 mL，靜置20min后進行比色

9、,四、應用實例工業(yè)環(huán)己酮質量檢驗,1.密度的測定 比重瓶法：將1535間任一溫度下測得的密度換算至20 的密度,2.酸度的測定,3.純度的測定,（1）測定原理,（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，加入溴酚藍指示劑，并滴加三乙醇胺溶液，直至通過投射光線溶液呈現藍綠色 B.白對比液：在65mL中性鹽酸羥胺溶液中加入100mL水作為空白對比液 C.空白試驗：錐形瓶中加入65mL中性鹽酸羥胺和50mL三乙醇胺水溶液，用硫酸標準溶液滴定至與空白對比液的顏色相同 D.樣品測定：安培球稱取試樣，加入到預先準備好盛有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，以硫酸標準溶液滴定，直至通過透射光線觀察與空白的顏色相同,（4）結果計算,5 羧酸和酯的測定,測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，借此可用皂化法測定酯的含量 一、酯的測定 1.測定原理,2.測定步驟,3.結果計算 酯的測定結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和酯類所需氫氧化鉀的毫克數,二、羧酸的測定,1.測定原理 2.測定方法 電離常數大于10-8且溶于水的羧酸，用氫氧化鈉標液直接滴定；難溶于水的羧酸，先溶于過量堿標液，再用酸標液滴定；分子含碳原

11、子數大于10的羧酸，用中性乙醇溶解后用標準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，滴定終點難觀察時用電位滴定；如果算的強度不明顯可先用電位法求出終點的pH，在選用指示劑；混合指示劑用于化學計量點附近滴定突躍范圍小的滴定,三、應用實例苯甲酸含量的測定,1.測定原理 苯甲酸屬芳香性酸類化合物，其Ka =6.310-3，故可以用標準堿溶液直接滴定,可用酚酞做指示劑,2.測定步驟 稱取0.27g苯甲酸，加入中性乙醇25mL，溶解后加酚酞指示劑，用氫氧化鈉標準溶液滴定至淡紅色。同時作空白試驗，空白值為V0 3.結果計算,6 工業(yè)乙酸乙酯分析,一、乙酸乙酯的性質及用

12、途 無色、易揮發(fā)、中性的可燃性液體，帶有水果香味。熔點-83，沸點77.06 ，相對密度0.9003，微溶于水 乙酸乙酯是極好的工業(yè)溶劑；是重要的有機化工原料 二、乙酸乙酯質量檢驗 （一）乙酸乙酯中水分的測定,1.卡爾費休法測定原理,2.測定步驟 加入電解液(卡爾費休試劑)，調節(jié)儀器，當儀器進入工作狀態(tài)后進行標定 取適量樣品，注入水分測定儀，反應完畢后讀取數值,3.結果計算,（二）皂化離子交換法測定乙酸乙酯,1.測定原理,2.測定步驟 (1)交換柱的填充:洗凈交換柱，低端墊上5mm玻璃纖維，加入已處理好的樹脂懸浮液，將樹脂沉降，保持樹脂在水中，再墊上5mm玻璃纖維，用蒸餾水淋洗，直到洗脫下來的

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

14、繪制相應色譜圖，根據保留時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；熱導檢測器；載氣:H2，40mL/min；柱溫:130；檢測器:130 ；汽化室:250 ；進樣量:24L,3.測定步驟 調節(jié)氣相色譜儀達到儀器最佳分析條件 水、乙醇的質量校正因子的測定 樣品測定,4.結果計算 （1）面積歸一化法,（2）外標法計算,7 有機氮含量的測定,測定氮含量通常是將有機物中的氮轉變成N2或NH3的形式，然后分別用氣量發(fā)或氣相色譜法測定N2，用容量法或分光光度法測定NH3，從而計算出化合物的氮含量，前者是經典的杜馬法，后者是經典的克達爾法，本節(jié)主要介紹后者,一、測定原理 (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、測定步驟 1.消化煮解：準確稱取固體試樣，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。同時做空白試驗。,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)生瓶內裝水至2/3，加入數粒玻璃球、甲基紅指示劑及數滴硫酸。開通冷凝水，加熱水蒸氣發(fā)生瓶使水沸騰，用水蒸氣洗滌5min。移開火源，使儀器中的水從蒸氣室壓出，再從節(jié)門漏斗加水到蒸氣室，關閉節(jié)門漏斗，反復多次，最后放出洗滌水，關閉出水口。 (2)蒸餾：向水蒸氣發(fā)生瓶中補充水和硫酸，在吸收瓶中加入10mL硼酸吸收液及混合指示劑(甲基紅乙醇