4PVA中醋酸钠含量测定方法的探讨
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4. 97
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2. 7
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3. 0
4. 14
12
3. 3
3. 94
3. 3
T ———脱液率 , % ;
DS ———皂化率 , %。
当催化剂摩尔比为 0. 006 0 ,皂化率为 80 % ,在
不同脱液率下 ,根据式 (1) 计算不同的醋酸钠质量分
数 。计算结果列于表 1 。
表 1 不同的脱液率下醋酸钠的质量分数
编号 脱液率/ %
醋酸钠质量分数/ %
1
0
2
10
3
20
4
30
用甲基橙指示剂指示终点 ,指示剂变色点的 p H 值为 3. 4 。从图 2 可以看出 ,当 p H 值为 2. 8 时 ,盐酸 标准溶液的体积为 6. 2 mL 。而理论终点的 p H 值为 3. 6 ,此时消耗的盐酸标准溶液的体积为 4. 40 mL 。 其相对误差为 13. 64 %。
1) 我国现行使用的分析标准和日本现行使用 的分析标准 ,在 PVA 中醋酸钠含量分析中都存在着 较大的误差 。主要原因是用酸碱滴定法滴定时体系 中 p H 的突变不明显 ,终点不易判断 。
Measurment of the sodium acetate in PVA
ZHANG Jian2ping , YAN Ji2min ( Shanxi San wei Group Co. Ltd. , Hongdong Shanxi 041603 , China)
Abstract :There exist some problems in t he current domestic standard and Japanese standard by studying analysis met hod of sodium acetate content in PVA product . A lot of experiments show t hat t he correctness and accuracy of analysis result by PH meter are higher t han t hat by t he ot her analysis met hod , which is current used in China and ot her countries in t he world. Key words :PVA ; sodium acetate ; PH meter ; measurement
定[2 ] 。甲基橙指示剂的理论终点有 2 个 : 当 p H 值
为 4. 05 时溶液由黄色变为橙色 ; 当 p H 值为 3. 4
时 ,溶液由橙色变为红色 。p H 值在 3. 4 左右时 ,整
个滴定过程中颜色变化的梯度很小 ,很难准确地判
断终点 。
为此 ,我们用 p H 计对以上两种不同测定方法
收稿日期 :2008204230 作者简介 :张建平 ,男 ,1962 年出生 ,工程师 ,山西三维集团股份有 限公司副总经理 ,主要从事企业技术研发工作 。
的摩尔比最高为 0. 0068 ,如果氢氧化钠全部转化为
醋酸钠 ,而且醋酸钠全部留在产品中 ,那么在产品中
醋酸钠的质量分数应该为 1. 06 %。
5
40
0. 94 0. 84 0. 75 0. 66 0. 56
1. 2 两种方法测定样品中醋酸钠质量分数 取同一个样品分别采用国家标准和日本标准方
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
中图分类号 : TQ325. 9 文献标识码 :A 文章编号 :100427050 (2008) 0420040203
在聚乙烯醇 ( PVA) 生产过程中 ,氢氧化钠和醋 酸根反应生成醋酸钠 。部分醋酸钠溶解在母液中随 母液分离出聚乙烯醇 ,还有一部分则留在聚乙烯醇 产品中 。如果产品中醋酸钠含量过高 ,不仅会影响 聚乙烯醇产品的外观 ,而且会影响聚乙烯醇产品的 内在质量 ,所以分析醋酸钠含量对聚乙烯醇产品质 量控制有着重要的意义 。
第 28 卷第 4 期 2008 年 8 月
专题讨论
山 西 化 工 SHANXI CHEMICAL INDUSTR Y
Vol. 28 No. 4 Aug. 2008
PVA 中醋酸钠含量测定方法的探讨
张建平 , 闫济民
(山西三维集团股份有限公司 ,山西 洪洞 041603)
摘要 :通过研究 PVA 产品中醋酸钠含量分析方法 ,发现了现有国家标准和日本标准中存在的问 题 。实验结果表明 ,用酸度计法分析结果的准确度和精密度优于现有国内外使用的醋酸钠含量分 析方法 。 关键词 :聚乙烯醇 ;醋酸钠 ;酸度计法 ;测定
[H+ ]
= 1. 8 ×10 - 5
则
[ H + ] = 2. 6 ×10 - 4
此时 ,溶液的 p H 值为 3. 59 。
在我国现行使用的由国家技术监督局 1989 年
12 月 25 日批准的国家标准《聚乙烯醇树脂乙酸钠
含量测定方法》( GB12010. 6298) 中 ,采用次甲基蓝2
二甲基黄混合指示剂指示终点 ,0. 1 moL/ L 的硫酸
的盐酸或硫酸标准溶液进行滴定 ,反应方程式为 :
CH3COONa + H +
CH3COO H + Na +
当达到终点后溶液中的醋酸达到电离平衡 。
K=
[ H + ] [ CH3COO [ CH3COO H ]
]
=
[ H + ]2 [ CH3COO H ]
=
[ H + ]2 4. 07 ×10 - 3 -
2008 年 8 月 张建平等 ,PVA 中醋酸钠含量测定方法的探讨 · 41 ·
表 2 同一个样品的两种不同方法的测定结果
编号
甲基橙指示剂 醋酸钠质量分数/ %
混合指示剂 醋酸钠质量分数/ %
1
0. 75
1. 53
2
0. 78
1. 55
3
我国现行使用的 PVA 产品中醋酸钠含量测定 国家标准为《聚乙烯醇树脂乙酸钠含量测定方法》 ( GB12010. 6298) ,采用次甲基蓝2二甲基黄混合指示 剂指示终点 ,0. 1 mol/ L 的硫酸标准溶液滴定 。日 本采用的标准为《聚醋酸乙烯试验方法》( K67262 1994) , 此方法采用的是甲基橙指示剂指示终点 , 0. 1 mol/ L 的盐酸标准溶液滴定 。
标准溶液滴定 。该混合指示剂的理论终点 p H 值为
3. 25 。但是实际测定过程中 ,发现滴定终点的 p H
在 2. 7 左右[1 ] 。
日本现行采用的标准《聚醋酸乙烯试验方法》
( K672621994) 中醋酸钠含量的测定采用甲基橙指
示剂 指 示 终 点 , 0. 1 moL/ L 的 盐 酸 标 准 溶 液 滴
实际生产过程中 ,发现采用我国现行使用的国 家标准的分析结果高于实际含量 。本文采用国家标 准和日本标准两种不同的测定方法分别测定 PVA 产品中醋酸钠的质量分数 ,并对方法进行分析比较 。
1 PVA05280 中醋酸钠质量分数的测定
1. 1 产品中醋酸钠质量分数的估算 在 PVA05280 的生产中催化剂相对于醋酸乙烯
2. 79
5. 7
2. 85
21
6. 0
2. 73
6. 0
2. 79
图 1 纯醋酸钠水溶液和样品溶液的滴定曲线比较
从图 1 可以看出 ,测定样品体系溶液中的醋酸 钠含量时 ,终点时体系的 p H 值高于理论值 。
由此可见 ,1) 不论用盐酸标准溶液还是硫酸标 准溶液 ,在同一体系中的滴定曲线完全相同 ,即对分 析结果没有影响 。2) 用酸碱滴定法测定 PVA 中醋 酸钠的含量 ,在滴定终点 p H 值没有发生突跃 ,终点 p H 的微小变化都会给分析结果带来较大的误差 。
0. 78
1. 49
4
0. 81
1. 37
5
0. 83
1. 36
6
0. 84
1. 31
7 平均值
0. 84 0. 80
1. 31 1. 42
法连续测定 7 次 ,结果见表 2 。
当醋酸钠质量分数为 1 %左右时 ,称取 5 g 样品
溶解在 150 mL 的水溶液中进行测定 ,此时体系中
醋酸钠的浓度为 4. 07 ×10 - 3 moL/ L ,用 0. 1 moL/ L
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· 42 · 山 西 化 工 2008 年 8 月
参考文献 :
图 2 盐酸测定 PVA 中醋酸钠含量
[ 1 ] 国家技术监督局. GB12010. 6298 聚乙烯醇树脂乙酸钠 含量测定方法[ S] . 北京 :中国标准出版社 ,1989.
[2 ] 夏玉宇. 分析化学化验员实用手册 [ M ] . 北京 :化学工 业出版社 ,1998 :5002501.
表 3 滴定曲线的测定数据
编号
用 0. 1 moL/ L 盐酸标准溶液滴定
体积/ mL p H 值
用 0. 1 moL/ L 硫酸标准溶液滴定
体积/ mL p H 值
1
0
6. 68
0
6. 72
2
0. 3
5. 73
0. 3
5. 74
3
0. 6
5. 37
0. 6
5. 39
4
0. 9
5. 13
0. 9
5. 16
2) 用指示剂方法测定 PVA 中醋酸钠含量的测 定结果与理论计算结果偏差太大 。实践中 ,我们进 行了方法的改进 ,采用酸度计法测定 PVA 中醋酸 钠 。结果表明 ,用 p H 指示终点的方法 ,理论计算结 果为 0. 61 % ,实际分析结果 PVA 中醋酸钠质量分 数为 0. 63 % ( 理 论 计 算 结 果 为 0. 61 %) , 误 差 为 3. 2 %。该法分析结果准确度高 ,其准确度远远高于 日本标准 (误差为 13. 64 %) 和我国现行使用的标准 (误差为 40. 91 %) 。此外 ,用 p H 计法 ,分析结果平 行性好 (标准偏差为 1. 4 %) ,也好于日本标准 (标准 偏差为 7. 42 %) 和我国现行使用的标准 (标准偏差 为 5. 0 %) 。因此 ,我们认为 ,酸度计法用于 PVA 中 醋酸钠的测定具有一定的推广应用价值 。
3. 98
13
3. 6
3. 74
3. 6
3. 79
14
3. 9
3. 53
3. 9
3. 59
15
4. 2
3. 33
4. 2
3. 40
16
4. 5
3. 17
4. 5
3. 24
17
4. 8
3. 05
4. 8
3. 11
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5. 1
2. 95
5. 1
3. 01
19
5. 4
2. 85
5. 4
2. 93
20
5. 7
的整个滴定过程进行了监测 ,其测定数据见表 3 。
从表 3 可以看出 ,两种方法滴定过程中的滴定
曲线基本相同 ,即 p H 值随滴定剂加入的变化趋势
完全相同 ,说明用不同的滴定剂滴定不会影响分析
结果 。
为了考察体系中其他组分对滴定过程中体系
p H 值变化的影响 ,我们用分析纯醋酸钠配置成 1 % 的溶液 ,然后用标准溶液进行滴定 ,用 p H 计进行监 测 ,并和实际样品的滴定曲线进行了比较 ,见图 1 。
2 两种测定方法的误差分析
3 结论
由前面计算可知 ,用盐酸滴定 1 %醋酸钠溶液理 论终点的 p H 值为 3. 6 。根据图 2 我们可以计算出两 种不同方法测定 PVA 中醋酸钠含量的理论误差。 2. 1 混合指示剂法
用混合指示剂指示终点 ,指示剂变色点的 p H 值 为 3. 25 。从图 2 可以看出 ,当 p H 值为 3. 25 时 ,盐酸 标准溶液的体积为 5. 0 mL 。而理论终点的 p H 值为 3. 6 ,此时消耗的盐酸标准溶液的体积为 4. 40 mL 。 其相对误差为 40. 91 %。 2. 2 甲基橙法
由于在生产过程中一部分醋酸钠随母液被分
离 ,所以产品中醋酸钠的质量分数则低于 1. 06 %。
不同的脱液率下醋酸钠质 100
825. 9 ×B NaOH - 0. 488 29 ×DS
(1
-
T) ×100
(1)
式中 : w ———醋酸钠质量分数 , % ;
B NaOH ———NaO H 相对于醋酸乙烯的摩尔比 ;