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      水分測定中的副反應的具體解決方案

      發布時間:2020-12-03瀏覽:914次

              如果您的水分測定儀測定水分時有以下現象

        1、滴定完成時,漂移值仍很高,終點識別很慢,或者根本沒有終點。

        2、所測水分含量與樣品量無關。

        3、結果過高或過低(取決于副反應類型)。

        4、加標回收測試,水分回收率不在100±3%之內。

        那測定過程中可能會存在副反應,今天小編帶您來具體了解一下引起副反應的物質和對應的解決辦法。

        一、如何識別副反應

        卡爾費休化學反應的基本原理:

        1、要使卡爾費休水分測定是專屬性的方法,需要保證卡式試劑在滴定過程中不發生副反應,也就是不能生成水,樣品本身也不能消耗或釋放碘單質。

        2、在本文開頭列舉的水分測定異常現象可以考慮發生了副反應,以下曲線圖中藍色是正常滴定曲線,紅色是有副反應發生時的滴定曲線。

      有無副反應滴定曲線對比圖
      有無副反應滴定曲線對比圖

       

        3、在水分滴定結束后,曲線仍有持續的略微上升趨勢,副反應的發生導致滴定劑的持續消耗,產生不準確的結果。

        二、產生副反應的物質

        以下圖列舉了可以跟卡式試劑發生副反應的主要物質:

       

        三、副反應的解決方案

        碳酸鹽,氫氧化物和氧化物;強酸;強堿;醛;酮;硅烷醇/硅氧烷;含硼化合物;金屬過氧化物;還原劑;氧化劑,這些物質會與卡爾費休試劑發生副反應,可通過合適的方法抑制來測定其水分。

        1、含醛和酮的物質

        這兩類化合物與卡式試劑中的甲醇反應,分別釋放水而形成縮醛和縮酮。

        醛類的碳鏈越長反應活性越低。芳香醛的反應比脂肪醛的反應慢。乙醛反應快,引起的問題多。但是,甲醛和氯醛不會形成縮醛,可以直接進行滴定。

        酮的反應活性比醛低。隨著鏈長的增加,反應活性也降低。丙酮和環己酮使縮酮的生成快。以下物質被認為是穩定的(無縮酮形成):二異丙基酮,二苯甲酮,脫氧苯偶姻,苯甲酰,苯偶姻,樟腦,茜素,二苯扎丙酮和二氯四氟丙酮。

        解決辦法:

        ① 采用醛和酮試劑;

        ② 使用不含甲醇的卡式試劑。用長鏈醇代替甲醇,例如2-甲氧基乙醇;

        ③ 采用不同的反應速率,減緩縮醛或縮酮的形成,使其不干擾滴定。比如可以通過在–10℃下進行滴定來實現。

        2、碳酸鹽,氫氧化物和氧化物

        除堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物外,還會發生副反應的有以下物質:Ag2O,HgO,MnO2,PbO,PbO2和ZnO,注意:并非所有的氧化物都與卡爾費休試劑發生副反應。

        解決辦法:

        這些與卡爾費休試劑發生副反應的物質可以采用卡式爐的方法,將樣品中的水分分解出來,利用干燥的惰性氣體將水分帶入滴定池中,進行滴定。

        3、強酸

        強酸會與甲醇發生酯化反應,并且強酸會降低反應溶液的pH值,使反應無法進行或進程不能令人滿意。

        解決辦法:

        可以通過加入堿(例如咪唑)來緩沖反應混合物,使pH控制在5-7的合適范圍內。采取此措施,則即使是強無機酸(例如H2SO4或HNO3)也不會與卡爾費休試劑發生酯化反應。

        4、強堿

        強堿會增加反應溶液的pH值,使滴定延遲或者不能滴定,必須先中和。

        解決辦法:

        可以通過加入過量的苯甲酸,滴定至無水后,再加入樣品(過量的苯甲酸不干擾測定)。

        5、硅烷醇/硅氧烷

        此類物質會與卡氏試劑中的甲醇發生酯化反應。

        解決辦法:

        采用無甲醇試劑測定。

        6、金屬過氧化物

        它們與試劑反應形成水,不能直接滴定。

        解決辦法:

        部分金屬過氧化物可以采用卡氏爐的方法進行測定(只要其可以在&lt;250℃的溫度下釋放出水分)。

        7、(強)氧化劑

        強氧化劑會與卡式試劑發生副反應,將碘化物氧化成碘單質,導致測定水分含量偏低,影響測試的準確性。

        注意例外:過氧化氫物,如過氧化氫,也會產生碘,但產生等量水分,滴定不受干擾。但需要中和反應生成的硫酸(如咪唑)。

        重鉻酸鹽,鉻酸鹽和高錳酸鹽等水分含量可采用卡式爐測定。

        解決辦法:

        利用卡氏爐法進行測定。

        8、消耗碘的物質

        以下物質會和卡氏試劑中的碘反應,導致測定的水分含量偏高。

        三價鐵鹽,二價銅鹽,硫代硫酸鹽,亞硝酸鹽,焦亞硫酸鹽,亞硫酸鹽,亞硫酸鹽,硫醇,四乙鉛等會消耗碘。

        解決辦法:

        此類鹽類的水分含量可以采用卡式爐法測定。

        四、小結

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