过氧化氢水溶液中过氧化氢含量分析的简便方法

表 3 相邻密度内推法测定结果
真实浓度
内推法测得浓度
相对误差( % )
0. 20 0. 30 0. 40 0. 50 0. 60 0. 70 0. 80
含量 w( %) 28. 55 28. 64
若以经典化学方法测得的结果作为标准值, 则 相对误差为
( 0. 2864 - 0. 2855) / 0. 2864 100 = 0. 31% ( 0. 0276 - 0. 0274) / 0. 0276 100 = 0. 72% 内推法据表 1。两种方法的一致性均较好, 相 对误差小于 1% 。
3 40
所采用的稳定剂不是乙酰替苯胺类化合物, 故可采 用高锰酸钾氧化还原滴定法) 见表 2。
表 2 密度法与高锰酸钾法对照结果
方法
密度 ( / g ml- 1)
密度法 1. 0085
KM nO4 法 1. 0085
含量 w( %) 2. 74 2. 76
密度 ( / g ml- 1 )
1. 1025 1. 1025
3 密度法内推法试验结果
内推法根据密度计算浓度时应注意的问题, 以 浓度为 40% 的过氧化氢溶液的密度值 = 1. 1487g ml- 1, 以内推法, 据表 1 反推其浓度为例:
( 1) 假设是 x 的 30% 的过 氧化氢与 ( 1- x ) 50% 的过氧化氢混合得到, 则
1. 1081x + 1. 1914( 1- x ) = 1. 1487, x = 0. 5126 若依此推算其浓度为: w ( % ) = 0. 5126 0. 30+ 0. 4874 0. 50= 0. 3975, 或 39. 75% 。 故与 实 际 值 的 误 差 为: ( 0. 4 - 0. 3975) / 0. 4 = 0 00625, 或 0. 625% 。
10 1. 0324
70
1. 2849
20 1. 0694
80
1. 3339
30 1. 1081
90
1. 3867
40 1. 1487
100 1. 4425
50 1. 1914
例如测得 一市售( 30% ) 过氧化 氢的密度 = 1 1025g m l- 1( 25 ) , 该密度介于 20% 的 1. 0694g ml- 1与 30% 的 1. 1081g ml- 1之间。设 = 1 1025g ml- 1的过氧化氢水溶液由 x ( 为 0~ 1 之间的任意 数, 单位为份) 的 20% 过氧化氢 溶液与 ( 1- x ) 的 30% 溶液混合而成( 在较小的浓度差内, 浓度的变化 与密度呈线性变化) , 则
Keywords: Hy drogen perox ide so lution; Concentration; Density method; Weig hing method; Extrapolat ion
method
过氧化氢是 1818 年由 T henard[ 1] 发现的, 它的 大规模生产是因为工业漂白的需要而发展起来的, 目前过氧化氢主要用于纺织、造纸行业的漂白, 化学 行业中的氧化、环保方面的杀菌、消毒等许多方面。 但过氧化氢化学性质较为活泼易分解为水和氧气, 浓度易发生变化, 由于生产的需要, 过氧化氢含量分 析是必须的。普通的氧化还原滴定法测过氧化氢含 量存在着操作时间长, 分析测试消耗大的缺点。特 别是市售过氢化氢中常含有少量乙酰替苯胺类的有
1. 0694x + 1. 1081( 1- x ) = 1. 1025, x = 0. 1447 故 = 1. 1025g ml- 1的过氧化氢水溶液浓度为
w ( % ) = 0. 2 0. 1447+ 0. 3 0. 8553 = 0. 2855 或 28. 55%
2 对比试验
高锰酸钾氧化还原滴定法与密度法测定过氧化 氢浓度的结果对比( 由产品说明书可知, 该过氧化氢
法, 这种方法使用起来简便快速, 但不够准确。称重 法[ 3] 和浮力测定法( 旧称比重天平法) 准确度高且 用样量少。本法采用称重法。
操作方法: 先将密度瓶洗净、烘干, 在分析天平 上( 连瓶塞一起) 称重为 m 1, 然后用毛细管或注射 器将蒸馏水注入密度瓶内( 勿将气泡混入) , 盖上瓶 塞, 小心地浸入 25 的恒温槽中, 达到热平衡( 15~ 20min) 后用滤纸将超过刻线部分的液体吸去, 并刚 好控制液面在刻线处。然后从恒 温槽中取出密度
从上述三个理论值推算结果可知, 将已测得的
尤庆亮等: 过氧化氢水溶液中过氧化氢含量分析的简便方法
密度进行内推计算时, 所选用的上下两个浓度差越 大, 造成分析的误差越大, 浓度差越小, 测量结果的 误差越小。且浓度差为 20% 时已适用, 其误差仅为 0. 3% , 通常建议根据表 1 选用与测量值最接近的两 个已 知 密 度 的 浓 度 来 计 算 其 含 量, 即 浓 度 差 为 10% , 如前例中当 = 1. 1025g ml- 1 时, 建议选用 20% 的过氧化氢, = 1. 069g m l- 1和 30% 的过氧化 氢, = 1. 1081g ml- 1来测算其浓度。
瓶, 用清洁的干毛巾和滤纸拭干( 这时应特别小心, 不要因手的温度过高而使瓶中的 液体溢出造成误
差) , 再称重 m 2, 倒 出密度瓶中的蒸馏水, 烘干( 或
用乙醇洗两次, 用乙醚洗 一次, 再 用橡皮球鼓气吹
干) 按上述方法注入待测溶液。在同一恒温槽中恒
温后拭干, 称重 m 3, 待测溶液的密度按下式计算:
=
25 水
( m3 - m 1) / ( m 2 - m1)
得到 25 下该过氧化氢水溶液的密度后再依据表 1
用内推法求出过氧化氢浓度。
表 1 过氧化氢密度与浓度换算表[ 1]
浓度 w (%)
0
密度 25 ( / g ml- 1) 0. 99707[ 4]
浓度 w( %)
60
密度 25 ( / g ml- 1) 1. 2364
中图分类号: O657
文献标识码: A
文章编号: 1001- 4020( 2002) 07- 0339- 03
DET ERM INAT ION OF CONT ENT S OF H2O2 IN IT S AQUEOU S SOL UT ION BY DENSIT Y M ET HOD
YOU Qing- liang, RONG Jia-cheng, LI A-i kui, SHE Wan-neng
第 38 卷 第 7 期 2002 年 7 月
理化检验- 化学分册
PTCA ( PART B: CHEM ICAL A NAL YSIS)
V ol. 38 No. 7 July 2002
过氧化氢水溶液中过氧化氢含量分析的简便方法
尤庆亮, 荣家成, 李爱葵* , 佘万能
( 湖北省化学研究所光纤材料中心, 武汉 430074)
( 2) 假设是 x 1 的 20% 的过氧化氢溶液与( 1x 1) 的 60% 的过氧化氢溶液混合得到
1. 0694x 1+ 1. 2364( 1- x 1) = 1. 1487, x 1= 0. 5251 照此推算其浓度为: w ( % ) = 0. 5251 0. 2+ ( 1- 0. 5251) 0. 6 = 0 3900, 或 39% 。 故与实际值的误差为( 0. 4- 0. 39) / 0. 4= 0. 025, 或 2. 5% 。
( Center of Op tical Fiber Mater ials , H ubei Research I nstitute of Chemistry , W uhan , 430073, China)
Abstract: T he density method was proposed for the deter mination of concentration of H2O2 of its aqueous solu-
1 测定方法
测定方法有化学方法即高锰酸钾氧化还原滴定 法[ 2] ; 物理方法即密度法测定分析过氧化氢的含量。
每种 方法 所 测 结果 均 为 四 次 相对 误 差 小 于 0 2% 的测定结果的平均值。
密度的测定对液体而言较方便的方法是比重计
3源自文库39
尤庆亮等: 过氧化氢水溶液中过氧化氢含量分析的简便方法
摘 要: 用氧化还原滴定法测过氧化氢含量, 是测定过氧化氢含量的经典方法, 但存在着影响
因素多, 操作周期长, 分析费时、费力的缺点。此法根据不同浓度的过氧化氢水溶液同一温度下的
密度差别来分析过氧化氢水溶液中过氧化氢含量, 分析了其可靠性, 指出该方法具有准确、简便、
易掌握的优点。
关键词: 过氧化氢溶液; 浓度; 密度法; 称量法; 计算法
tion. T he density of the unknow n sample was firstly found by the weighing method as compar ed with the density of pur e w ater at 25 . And then the concentration of H2 O2 in the aqueous sample solut ion ( in mass per centag e) w as calculated by t he extrapolation method using the known data obtained from the coversio n table of concent rat ion of H2O2 in aqueous solution to the corresponding density. For instance, the density ( ) of an unknow n H2O2 solutio n was found to be 1. 1025g ml- 1. As found from the conversion table, the density v alues 1. 0694g ml- 1 [ for w ( H2O2 ) = 20% ] and 1. 1081g ml- 1 [ for w ( H2 O2) = 30% ] w er e tw o nearest values adjacent to 1. 1025g ml- 1. Based on these know n data, the concentration of H2 O2 in t he unknown solution w as calculated by extrapolat ion met hod. T he density method was prov ed to be mor e convenient , accurate and easier to be used in routine or control or analysis as compared with the convertional K M nO 4 titr-i metric method.
收稿日期: 2000-12-18 作者简 介: 尤庆亮( 1976-) , 男, 青海人, 硕士, 从事 绿色工 艺的 环氧化反应及环氧树脂的阴离子光聚合、光固化方面的研究。 * 在南京扬子石化研究院工作
机化合物作为稳定过氧化氢之用[ 2] , 这类化合物在 一定程度上能与高锰酸钾反应, 从而造成结果不准 确。当含有乙酰替苯胺类化合物时, 要用碘量法测 试, 据此本文介绍了一种以不同浓度过氧化氢水溶 液的密度差别为依据, 测量样品密度得到过氧化氢 浓度的方法, 具有操作简便, 结果准确的优点。
( 3) 假设是 x 2 的 10% 的过氧化氢与( 1- x 2) 90% 的过氧化氢混合得到 1. 0324x 2+ 1. 3867( 1- x 2) = 1. 1487, x 2= 0. 6717 w ( % ) = 0. 6717 0. 1+ ( 1- 0. 6717) 0. 9 = 0 3626, 或 36. 26% 。 故与实际值的误差为( 0. 4- 0. 3626) / 0. 4= 0. 0935, 或 9. 35% 。