毕业论文---苯甲醛的工业分析方法

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苯甲醛的性质……………………………………………………………....3
苯甲醛的工业合成及生产状况………………………………………......3
苯甲醛的用途………………………………………………………………...4
针对目前我国苯甲醛工业现状,提出的建议…………………………4
苯甲醛的分析方法………………………………………………………..4
3.4气相色谱中柱温的选择………………………………………………….13
3.5盐酸羟胺法测苯甲醛含量………………………………………………13
3.6苯甲醛酸值的测定注意事项…………………………………………13
4 分析方法比较………………………………………………………………….14谢辞…………………………………………………………………15参考文献………………………………………………………………………..16
⑦氢气:纯度不小于99.9%
⑧空气:经净化处理
(3)色谱操作条件
①柱温:起始温度140℃,程序升温速度为15℃,进样6min开始升温,终温180℃。
②检测器温度:220℃
③汽化温度:220℃
④氮气(载气)流量:25ml/min
氢气流量:30ml/min
⑥空气流量:400~500ml/min
⑦进样量:0.4 ul
(3)结果计算
按公式计算出苯甲醛的含量
苯甲醛的含量(%)
试中: ——苯甲醛的摩尔质量,mol/L
——苯甲酸的摩尔质量,mol/L
G——试样的重量,g
W——试样中苯甲酸的百分含量。
(4)苯甲醛中苯甲酸含量的测定方法
准确称取苯甲醛试样20g于250mL锥形瓶中,加入40mL中性乙醇,以酚酞为指示剂用的氢氧化钠标准溶液滴定至终点。按公式计算:
2.实验部分
2.1苯甲醛含量的测定
气相色谱法
(1)仪器
sp-6800型气相色谱仪,FID检测器,N2000色谱数据工作站,浙江大学智达信息工程研究所,微量进样器(1 ul)。
(2)主要试剂
①氯化苄;分析纯
②对(或邻)氯化苄:分析纯
③苄叉二氯:分析纯
④苯甲醛:分析纯
⑤苯甲酸:分析纯
⑥高纯氮:纯度不小于99.9%
2实验部分…………………………………………………………………………5
2.1苯甲醛含量的测定…………………………………………………………5
气相色谱法…………………………………………………………………5
盐酸羟胺法………………………………………………………………....6
过氧化氢酸碱滴定法…………………………………………………...8
1.2苯甲醛的用途
苯甲醛是重要的新型农药、医药、染料中间体。随着技术进步和经济发展,苯甲醛许多新的应用领域逐渐得到开拓。
农药:苯甲醛在农药中用于合成除草剂麦敌散、植物生长调节剂多效唑和烯效唑等。
医药:苯甲醛经缩合、与巯基丙酸环合反应可制得芬那露。另外,苯甲醛还可以合成药物氨苯氨酪酸等。
染料:苯甲醛在染料工业中用于合成酸性蓝7B F、酸性艳蓝6B等。
其三,加大下游产品研究开发力度,因为下游产品开发与生产是维持苯甲醛稳定发展和提高其经济效益的关键所在。尽管我国苯甲醛大量出口,但有的出口单位并不知道国外公司做什么用,生产什么产品,因此国内科研机构要加大其下游产品的开发与应用力度,以促进我国苯甲醛工业健康发展。
1.4苯甲醛的分析方法
由于苯甲醛容易氧化为苯甲酸,在生产和使用中需要对其含量进行分析。因此,建立能同时快速、准确测定苯甲醛含量的方法具有重要的实用价值。测定苯甲醛含量的方法有气相色谱法、盐酸羟胺法、过氧化氢酸碱滴定法。测定苯甲醛水分用传统的卡尔·费休法,测定苯甲醛酸值用酸碱滴定法,下面分别叙述讨论比较这些方法。
其他:苯甲醛还可用作纺织助剂和感光材料中间体。苯甲醛与吡啶溶液和氢氧化铵脲溶液反应制备晶体缩氨基脲,可用来分离并鉴别酮或醛类物质。
目前我国苯甲醛下游产品开发刚刚起步,国内市场需求量较少, 2000年需求量约为300吨左右。但是我国经济建设稳步发展,其下游产品具有较大发展潜力,加上许多新用途被发现,尤其是许多新型医药、农药以此为原料,因此国内需求量将呈快速增长态势。业内人士预计未来几年我国苯甲醛需求量将以年均20%以上的速度增加,据此预计2005年需求量将达到1000吨以上。目前我国苯甲醛还主要用于出口,由于西方一些国家对氯化产品生产的限制,他们的市场需求现基本上都从东南亚和中国进口,因此苯甲醛不仅在国内市场前景广阔,消费量不断增加,且出口潜力巨大。
Key words:benzaldehyde,GC,Karl,Fischer reagent,Water content.
1前言
1.1苯甲醛的性质
苯甲醛是目前国内外用途最为广泛和开发最早的芳香醛产品之一,在医药、香料、食品、化工等领得到了广泛应用。苯甲醛是醛基直接与苯基相连接而生成的化合物。分子式C6H5CHO。其结构式为:
苯甲醛的工业分析方法
[摘 要]:苯甲醛的含量测定的方法有很多种,有气相色谱法、盐酸羟胺法、过氧化氢酸碱滴定法、电位滴定法等。测定苯甲醛水分用传统的卡尔·费休法,测定苯甲醛酸值用酸碱滴定法,本文分析比较了各种分析方法的优缺点。
[关键词]:苯甲醛 气相色谱 卡尔·费休试剂 水含量
The Industrial Analysis Method of The Benzaldehyde
1.3针对目前我国苯甲醛工业现状,提出以下建议
其一,我国目前部分生产企业规模小,环境污染严重,产品质量差,经济效益低下,不能满足下游产品发展需求,有条件的企业应根据自己的实际情况,选择合适的工艺路线,建设500~1000吨/年规模生产装置。
其二,国内生产企业应与科研单位联手,对现有生产技术进行完善与改造,并大力开发其他芳香醛产品,如邻氯苯甲醛、2, 6-二氯苯甲醛、2, 4-二氯苯甲醛、对硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、2, 4-二硝基苯甲醛、对氟苯甲醛和对溴苯甲醛等,在生产苯甲醛同时开发生产系列芳香醛产品,做到产品系列化、精细化,设备通用化,以获取更大经济效益。
(4)分析步骤
仪器操作按使用说明书进行,操作条件按2.1.3规定进行。待仪器基线稳定后即可进样。各组分峰行全部出现后,进行峰面积、苯甲醛含量和氯化物总量(包括氯化苄;对、邻氯甲苯;苄叉二氯)苯甲酸含量的计算。定量方法为面积归一法。苯甲醛及各杂质组份的色谱图如图1所示。
图一:苯甲醛及各组分色谱图
图中:1对、邻氯甲苯;2氯化苄;3苯甲醛;4苄叉二氯;5苯甲酸
Abstract:There are manyanalysismethods forcontentof benzaldehyde, gas chromatography, hydroxylamine hydrochloride, hydrogen peroxide acid-base titration, potentiometric titration. Determination of benzaldehyde water using traditional Karl • Fischer method, acid value of benzaldehyde by acid-base titration method.
④用于 中相同的条件(不加试样)进行空白试验。
⑤用于 中相同的条件(不加盐酸羟胺,代之为25ml蒸馏水)进行空白试验,如时用硫酸标准溶液滴定,如时用氢氧化钠标准溶液滴定。
⑥用与 中相同的条件下(不加试样)进行空白试验。
(4)结果计算
当时,按式计算
---苯甲醛的含量,mg/kg
V1---进行(3) ③中操作所耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL
①仪器的调整:按照各仪器的使用说明书进行调整,使仪器温度补偿与被滴液温度一致。
②将试样、量筒、三角烧瓶预先置于冷却浴水中冷却至-15℃以下。
③于500ml三角烧瓶中加入25ml蒸馏水、25ml盐酸羟胺及预先冷却至0℃的汽油150ml,再加入100ml试样(准确到1ml),同时记录试样温度.加塞振荡1min,将三角烧瓶中溶液倒入烧杯中,用75ml蒸馏水分3次洗涤三角烧瓶,洗液一并倒入烧瓶中,倾出上层汽油,将烧杯放到pH计滴台上,测定补测液的温度,并对其进行温度补偿。开启磁力搅拌器,用氢氧化钠标准溶液滴定至pH为时即为终点。
V---所取试样体积,ml
当pH<3.85时,按试计算
当pH等于时,按式计算
过氧化氢酸碱滴定法
本方法利用过氧化氢在碱性溶液中不稳定而分解产生具有一定氧化能力的氧将醛氧化成酸,再将标准酸溶液返滴定测出醛的含量。
(1)试剂
过氧化氢(30%分析纯),苯甲醛(分析纯含量大于98.5%),酚酞(1%称取一定量的酚酞溶于90%乙醇制成),硫酸(分析纯),氢氧化钠(分析纯)所用水为蒸馏水。
④烧杯:容积300mL
⑤滴定管
⑥温度计:-50~+50℃
⑦天平
⑧量筒:容积25,100,200mL
⑨广口保温瓶
⑩取样瓶
(2)试剂与溶液
①溶剂油:NY-120工业汽油
②盐酸羟胺:分析纯
③硫酸:分析纯
④氢氧化钠:分析纯
⑤20g/L盐酸羟胺溶液
⑥氢氧化钠标准溶液
⑦硫酸标准溶液
⑧冷剂:干冰加乙醇
(3)操作步骤
苯甲醛广泛存在于植物界,特别是在蔷薇科植物中,主要以苷的形式存在于植物的茎皮、叶或种子中,例如苦杏仁中的苦杏仁苷。在多种植物的精油中含有少量游离的苯甲醛。无色液体,具有类似苦杏仁的香味,曾称苦杏仁油。熔点-26℃,沸点178℃,相对密度 1.0415(10/4℃)。能与乙醇、乙醚、氯仿等混溶,微溶于水。能进行水蒸气蒸馏。苯甲醛的化学性质与脂肪醛类似,但也有不同。苯甲醛不能还原费林试剂;用还原脂肪醛时所用的试剂还原苯甲醛时,除主要产物苯甲醇外,还产生一些四取代邻二醇类化合物和均二苯基乙二醇。在氰化钾存在下,两分子苯甲醛通过授受氢原子生成安息香,所以苯甲醛又称安息香醛。
(2)分析步骤
精确称取苯甲醛试样至0.9g于250ml的碘量瓶中,加入一定量的水和过氧化氢,准确移入的氢氧化钠标准溶液,盖上瓶塞,静置反应一段时间后(如室温较低则需微热至开始反应),振摇2~3min,用硫酸标准溶液滴定至红色恰好退去为终点(在强碱性环境中,酚酞将被溶液中剩余的过氧化氢褪色,因此在终点前1mL左右加入酚酞指示剂3滴,此时溶液中的碱性已较弱),消耗的硫酸标准溶液的体积记为V1(mL)。并同时测定空白,消耗的硫酸标准溶液的体积记为V0(mL)。
设置色谱工作站显示组分含量,直接读图上含量。
盐酸羟胺法
本法是令试样与盐酸羟胺进行肟化反应。
所生成的酸用标准碱液进行滴定,以PH计确定滴定终点。根据滴定液的消耗量计算出试样的含量。
当试样、试剂及水中存在有酸、碱性物质时,对测定有干扰,需做空白试验。
(1)仪器
①PH计:精度为±Ph;
②磁力搅拌器;
③磨口三角瓶:容积500mL
式中:V2——滴定试样时所消耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL
G1——苯甲醛试样的重量
2.2苯甲醛酸值的测定
酸值是指中和1g样品所需KOH的质量,单位mg/g。
(1)试剂与溶液
①氢氧化钾标准溶液(0.1mol/L)
苯甲醛酸值的测定………………………………………………………...9
水分的测定………………………………………………………………….10
3结果与讨论…………………………………………………………………...12
气相色谱中固定液的选择……………………………………………….12
3.2气相色谱中柱长的选择………………………………………………….13
尽管苯甲醛属于小规模精细化学品其下游产品均为有良好发展前景的产品相比较而言需求量不大原料对氯甲苯的分离技术近年来国内已经取得突破,但是作为重要的具有高技术含量、高附加值的精细化工原料,而且所需为苯甲醛生产与发展提供了高质量的原料保证,解决了长期以来我国没有高纯度对氯甲苯产品的困难,因此发展前景较好。
V2---进行(3) ④中操作所耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL
V3---进行(3) ⑤中操作所耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL
V4---进行(3) ⑥中操作所耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL
C(NaOH)---氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L
C(1/2H2SO4)Biblioteka --硫酸标准溶液的浓度,mol/L
C3---滴定蒸馏水时所耗酸(或碱)标准溶液的浓度,mol/L
尽管苯甲醛属于小规模精细化学品其下游产品均为有良好发展前景的产品相比较而言需求量不大原料对氯甲苯的分离技术近年来国内已经取得突破但是作为重要的具有高技术含量高附加值的精细化工原料而且所需为苯甲醛生产与发展提供了高质量的原料保证解决了长期以来我国没有高纯度对氯甲苯产品的困难因此发展前景较好
1前言………………………………………………………………………………..3
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