电位滴定法测定液体中的微量水分

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实验部分
"# ! 测定原理 传统的费休法测定时， 一般先测定溶剂的空白值， 然后测定样品及溶剂的水值再加以计算。这 样得出的结果误差很大， 尤其是在测定微量水分时， 有时空白值甚至大于样品值。为了准确测定微 量水分， 本法对传统方法作了修改， 基本要点是用含费休试剂组分的混合溶剂作底液， 先滴定到终 点， 使系统呈无水状态， 再加试样滴定。经比较， 这种方法比作空白试验误差要小， 尤其是在测定微 量、 痕量水分时更是如此。 试样与无水溶剂混合， 以卡尔・费休试剂直接滴定， 利用碘氧化二氧化硫时， 需要一定量的水 参加反应的原理测定水含量， 以电位法指示终点。 5" , 6*" , $78 , $9:$ *: , :" *&" ; 78: < 5 , ; 78: < 6*4 9:$ 式中， 78 为吡啶或吡啶取代物 终点的检测原理是： 使浸入溶液中的双铂电极有一电位差， 当溶液中存在水时， 阴极度极化阻
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前
言
随着石油化工工业的发展， 在生产和科研中提出了大量的、 苛刻的微量水分分析课题。卡尔・ 费休法， 是测定物质水分的各类化学方法中， 对水最为专一、 最为准确的方法， 广泛用于大部分有 机、无机固体、液体化工产品中游离水、结晶水含量的测定，故常被作为水分测定的标准分析方 法。但是在通常情况下， 这种方法对于含水在 %&&’’( 以下的微量水分测定的准确度、 精确度均较 差， 造成这种结果的主要原因是空气湿度常常干扰测定， 而且传统方法的灵敏度不高， 对痕量水分 检测不敏感， 我们对方法作了一些改进， 使测定范围扩展到数 !&’’( 至全水分。 但本法不能适应的 测定物质是能够与试剂中的某种成分发生化学反应的对象物质。
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第 !4 卷 第 4 期 "&&" 年 !" 月
宁 波 高 等 专 科 学 校 学 报 =*>78-? *@ 858AB* 9*??CAC
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电位滴定法测定液体中的微量水分
蒋萌阳 ! 蔡方方 "
（!# 宁波市卫生学校 浙江 宁波 $!%&!& ； "# 镇海石化总厂研究中心 浙江 宁波 $!%"&& ） 摘 要： 本文针对传统的费休法测定微量水分时准确度、 精确度均较差的情况， 改用双铂电极， 电位滴定法指示
# ", A9;<BC D=:EFG 3HGCCEI A9;<BCI JG=K9:;<I 7"L/"/M !, JG=;G:9 N=@9;9;< :;O ?G=)9H:E ?C,I PFO,I A9;<BCI JG=K9:;<I 7"L!// $ *6$-&#7-8 QF RSR:EE> E:HTS :HHRU:H> :;O (U=H9S9C; 9; )=:SRU9;< FG= :)CR;F C@ )C9SFRU= 9; FG= S:)(E=S V9FG FG= FU:O9F9C;:E )=FGCO 6 ?, ’9SHG=U, WG=U=@CU= : ;=V )=FGCO 9S 9;FUCORH=O 9; FG= (:(=U B> RS9;< FVC 6 2F =E=HFUCO=SI (CF=;F9C)=F=U F9FU:F9C;I 9;O9H:F9C; =;O 6 (C9;F FC H:EHRE:F= FG= :)CR;F C@ )C9SFRU= 9; (() (CE=, WG= H:EHRE:F=O U=SREFS 9;O9H:F= FG:F FG9S ;CX=E )=FGCO 9S =YH=EE=;F 9; BCFG HC)(RF9;< :HHRU:H> :;O :)CR;F C@ H:EHRE:F9C; U=ZR9U=O, 9":2,&1$8 :)CR;F C@ )C9SFRU=M ?, ’9SHG=UM (CF=;F9C)=F=U F9FU:F9C;M ZR:E9F> HC;FUCE
参考文献
* " + 杨翠定 , 石油化工分析方法 * - + , 江西： 江西科学技术出版社， "../, * ! + 012 试验分析方法 * 3 + ： 455 6 45, * 7 + 周天泽 , 化学分析测试中的干扰消除 * - + , 北京： 首都师范大学出版社， "..%,
!"#$%&’() *+,%(- ,. !,’$-%&" ’( /’0%’1 2’-3 4,-"(-’,+"-"& 5’-&#-’,( 89:;< -=;<>:;<" ?:9 ’:;<@:;<!
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结
论
本法以经典的卡尔・费休法为基础，使用低浓度的 &’ 试剂和改进的直接滴定法测定微量和 痕量水分， 可以测定难测定的 (() 级的痕量水分。 虽然目前已经发展了精度更高的微量分析方法， 如色谱法等， 但费休法仍然有非常重要的实用价值， 而且设备简单， 试剂易得， 费用低， 所以可作为 工矿企业质量控制的相对准确方法、 备用的微量水分分析方法。
%& 7& 7 定， 一般小于 !""##$ 的样品注入量至少 !"$/。
%& 2 分析时间 （不包括试剂的配置、 单个样品作平行分析约 "& 7 4 !; 标定和仪器的准备时间） 。
蒋萌阳、 蔡方方： 电位滴定法测定液体中的微量水分
!!Fra Baidu bibliotek
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实验结果及讨论
"# ! 实验结果计算法 （水当量， 根据下式计算费休试剂的深度 ： $%&’( ) $*） 水当量 + , $ ) （$%） （$*） ， ； 其中—— — $ 为水质量 - 为消耗费休试剂的体积 （. ） 根据下式计算样品的含水量 / , 0 - 1 ・+ 2 （ ) !(・$ 1 ） （% ） （$*） ， ； 其中—— — $ 1 为试样质量 - 1 为测定消耗的费休试剂体积 在 34++546 75 "8 型仪上， 计算由仪器内设计算器完成。 测定的准确性 "# ’ （精制正已烷） 为了考察测定效果， 应配制一系列已知低含水量的样品 ， 在相同的条件下测定， 取连续三次测定值的平均值为判定依据。测定结果见表 !：
达到了质量控制中相对精确测定微痕量水分的要求。 终点， 直接测定样品中水分， 可以检测 ’’( 级的水分， 关键词： 微痕量水分) 费休试剂 ) 电位滴定仪 ) 质量控制 中图分类号： *+%%# ! , ! 文献编识码： 文章编号： !&&. / 0!&1 2 "&&" 3 &4 / &&&1 / &$
表 ’ 在线水分仪电极标定结果 样品号 测定值 0 99$ 2 ! !8# 8( ’ ’!# ?8 " ’<# ’8 < <># (: 8 8?# <= 0 下转 ’! 页 2
朱靖、 许炉生、 王家荣： 前处理—厌氧—好氧生物处理工艺在酯化废水处理上的应用
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收稿日期："&&" / &+ / ". 作者简介：蒋萌阳， 女， 宁波卫生学校讲师 #
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宁 波 高 等 专 科 学 校 学 报
%""% 年第 . 期
抗电流通过，由阴极去制化伴随突然增加的电流指示终点，终点由滴定仪自动判定。改用双铂电 极， 电位滴定法指示终点， 直接滴定样品中水分， 可以检测 ##$ 级的水分。 %& % 仪器设备 %& %& ! 配有双铂电极的电位滴定仪，如 ’())*(+ 公司生产的水分测定仪，包括联机电子天 平和打印机 %& %& % %& %& %& %& . %& %& -& ! %& -& % %& -& %& -& . %& -& 7 %& -& 2 %& -& 5 %& . 电子天平， 精确到 "& !$,。 滴定池， 内有双铂电极对。 带长针的注射器， !"$/。 试剂及材料 水、 蒸镏水。 （符合 01 23- 4 56 标准） 无水甲醇， 分析纯 。 （符合 01 236 4 53 标准） 吡啶， 分析纯 。 （符合 01 257 4 55 标准） 碘， 分析纯 。 （符合 01 23% 4 53 标准） 氯仿分析纯 。 二氧化硫， 钢瓶装实验室纯级。 （- 4 7$$ 粒度） 。 78 分子筛， 7""9: 下活化 .; 试剂准备
按 7", 4 分子筛 < 7""$/ 的比例预先将甲醇、 吡啶等试剂脱水 %& .& ! 卡尔・费休试剂的配制： 称取 37, 的碘溶解在 25"$/ 的甲醇中， 再加入 %5"$/ 的吡啶， 充分混合。 使试液保持在 %"9: 以 %.;。 下充入二氧化硫 2" 4 5",。然后放置在避光的暗处存放 %.; 后可用。 %& .& % 合均匀。 卡尔・费休试剂稀释液的配制： 按 . ’! 的体积比量取脱水后的甲醇、 吡啶， 并将其混
一般可以溶于甲醇的样品不需要加配溶剂； 对于石油烃类的样品， 按 %& .& - 样品溶剂的配制： 充分混匀， 作为样品溶剂。 -’! 的体积比量取氯仿和甲醇， 测定微量水分时， 需将费休试剂稀释至 !$/ 水 < $/ 左 %& .& . 卡尔・费休试剂的稀释和标定： （费休试剂） 右。费休试剂的浓度于测定当天用蒸馏水标定 ， 至少测定三组平行数据取平均值作为 费休试剂的浓度。蒸馏水的注入量在 7 4 !"$/ 范围内。 %& 7 实验步骤 将样品试剂放入溶剂瓶。在电位仪上抽取 %& 7& ! 将费休试剂稀释至所需浓度后放入试剂瓶， 溶剂约 ."$/ 注入滴定杯， 然后将底液滴定至终点。 %& 7& % %& 7& %& 7& . 测定仪器漂移值， 至一个稳定的数值。 用 7 4 !"$/ 的蒸馏水标定费休试剂的浓度。 重测仪器漂移值。 将样品注入滴定杯， 测定至终点， 至少测定三组平行数据。 样品的注入量视其含水量而
由表 ! 可知， 分析结果相对误差都在 !(. 以内， 能满足常规分析要求。 测定结果的相对误差应在 !(. 以内方可报出数据。 水含量在 99$ 级时， "# " 干扰及影响因素 微量水分的测定一直给使用者带来很多困难，其中一个主要因素是空气湿度对测定的影响很 （ 大 最高可至 "$%&’ @ ) !(($*AB6） 。 费休试剂、 溶剂都是高度吸湿的， 因此检测微量水的第一要则是 使系统完全密闭， 进入系统的空气必须仔细地干燥； 另一个需要注意的是， 采样和取样也应在完全 密闭的条件下进行， 以消除空气湿度对测定的影响。 卡尔・费休法测定水分，还可能有的干扰是产生于样品可以和费休剂中的某一组分反应，或 生成水， 或消耗碘， 或消耗二氧化硫， 从而影响测定。有些物质还会污染铂电极表面， 使电极灵敏度 降低。因此， 在分析前要加强判断， 或采取措施消除干扰。 "# < 应用 此法适用范围很广， 无机物、 有机物、 以及工农业产品、 矿山、 矿石等。到目前为止， 已配合本单 位化工组、 中试组标定电极， 测定聚丙烯催化剂中的痕量水分， 以及平时为一些水分析项目提供数 据， 测定结果应用或委托部门比较满意。其中部分数据见下表 ’：
表! 编号 ! ’ " < 8 理论值 0 99$ 2 8# ’( !:# >( ’!# !( 8"# (( >8# ’( 已知正已烷样品的分析结果 测定值 0 99$ 2 8# :’ !8# ?8 ’!# :> 8<# (> >’# 8> 误差 0 99$ 2 ; (# <’ !# !8 ; (# 8> ; !# (> ’# :! 相对误差 0 . 2 =# (= :# =( ’# =( ’# (: ’# ?<