无水乙醇中微量水分的测定—kf法PPT课件.ppt

无水乙醇中微量水份的测定 卡尔费休法 电子课件 1 实验目的 熟悉卡尔费休 KF 水份滴定的原理 了解卡尔费休两种滴定方法 容量法和库仑法的异同点 掌握卡尔费休 容量法 测定待测样品中微量水份的实验方法 2 实验原理 通常情况下 制造高品质产品所需的许多原料 中间体的质量和使用性能很大程度上取决于其中的水分含量 要使产品质量有保证并最大程度保持之 含水量的常规控制便显得必不可少 3 测定微量水有许多方法 比如重量法 容量滴定法 库仑法和气相色谱法等 相应的也有许多种分析仪器 如比重天平 带滴定管的微量水份滴定仪 库仑仪和气相色谱仪等 重量法使用干燥剂不适用于分析甲醇中微量水 带滴定管的微量水份滴定仪需求滴定度且滴定废液易泄漏 其气味难闻 有毒 库仑仪的偏差大 而气相色谱仪对载气的要求高且干扰大 我们使用瑞士万通798MPTTitrino自动电位滴定仪 卡尔费休法 分析样品中微量水 结合了带滴定管的微量水份滴定仪和库仑仪的优点 此仪器分析显得简便 快捷 4 KF滴定的优点方法简单 容易操作 是专一性的测定水份的方法 测量结果准确度高 重现性好 测量范围宽 10 g 100 分析时间短 2 5minutes 应用范围广 可测定液体 固体 牙膏状物或气体 结晶水及界面水 游离水都可测定 5 在我国 卡尔费休法被中国药典 化肥 表面活性剂 石油化工等作为基础标准 卡尔费休试剂的基本组成包括碘 I2 二氧化硫 SO2 有机碱和醇类 溶剂 其中经典的卡尔费休试剂中醇类是指无水甲醇 有机碱是指吡啶 采用乙二醇甲醚为溶剂 不含吡啶的卡尔费休试剂 6 卡尔费休法由卡尔费休先生 KarlFischer 于1935年首创 他最先提出的是容量法 随着科学的不断发展 特别是锂电池电解液的出现 要求测定水分的技术能达到质量分数为50 10 6以下 卡尔费休库仑法的出现 实现了质量分数为10 6水分测定的愿望 而且卡尔费休液还可连续使用 不需要每次更换 这就避免了繁琐的试剂标定工作 多年来卡尔费休法广泛地应用于各种液体 固体及一些气体样品中水份的测定 7 卡尔费休容量法 卡尔费休容量法是测量水分最为专一 最为经典的方法 卡尔费休试剂测定水分的基本原理是利用碘氧化二氧化硫需要定量水的性质来进行的 有机碱用来中和反应生成的酸 然后利用含羟基的醇类使其生成稳定的产物 从而使反应完全进行 H2O I2 SO2 CH3OH 3RN RNH SO4CH3 2 RNH I 1 8 卡尔费休试剂滴定度 俗称水当量 的标定 滴定度的标定可以用具有一定含水量的标准物质 有些标准物质是液体的 用安培瓶封装 每次消耗一支 准确度高 费用较大 有些标准物质是固体的 准确度高 对标准物质的保存要求较高 一旦受潮就麻烦 最简单实用的是去离子水标定 用微量注射器准确移取水量 一般取10 30微升水量进行标定 连续重复几次 取平均值 求出卡尔费休试剂的滴定度 9 2020 1 8 10 卡尔费休库仑法 电量法 电量法测定微量水分的方法是由Meyer和Boyd在1959年首次提出来的 在库仑电量卡尔费休滴定法中 碘分子是通过电解过程产生 2I I2 2e 依照法拉第定律 电解产生的碘与消耗的电量成正比 当样品加入到电解池阳极室时 样品中的水与电解产生的碘按照式 1 进行定量反应 1摩尔的水与1摩尔的碘定量反应 根据下式可以求出1毫克水与10 71库仑电量等价 1mg水所需电量 96 487 2 18 10 71库仑 通过消耗的电量值即可计算出水含量 11 容量法 库仑法 12 都是基于KF反应 式 1 都要使用卡氏试剂 滴定池都应尽量密封 容量法与库仑法的相同点 13 容量法与库仑法的不同点 容量法滴定剂中含有碘 建议测量范围 1mg 100 要测定卡氏试剂的滴定度特别适于固体和粘稠的样品测定 库仑法是通过阳极氧化在滴定池中产生的 建议测量范围 10 g 10mg 是一种绝对的测量方法 不需要测定滴定度 也就是说 测定前不用对试剂的水当量进行标定 而且试剂可多次重复使用 14 主要仪器和试剂 仪器 瑞士万通798MPTTitrino自动电位滴定仪 铂电极 试剂 卡尔费休试剂 无水乙醇 无水甲醇 15 1 打开电子天平开关 预热 2 打开电脑 打印机等外设单元 打开位于仪器面板上的电源开关 仪器自检 启动电脑中的数据处理软件 3 向储液瓶中加入少许卡尔费休试剂 冲洗储液瓶2 3次后标准液倒入适量卡氏试剂 备用 4 按 DOS 按键 把卡氏试剂自动进样至柱塞式滴定管中 冲洗滴定管2 3次 5 按搅拌器上的 OUT 将滴定杯中的剩余液体抽出 再按 IN 抽进无水甲醇至淹没电极为止 6 用微量注射器准确移取10 l的去离子水并称重 测三次卡尔费休试剂滴定度 取平均值 7 用微量进样器准确移取150 l的无水乙醇并称重 先预滴定 再滴定测出样品中的微量水份 测三组 取平均值 8 实验结束后按 OUT 键抽出滴定杯中的液体 再按 IN 键抽进无水甲醇至电极淹没为止用以保护电极 9 关闭磁力搅拌器电源 自动电位滴定仪电源 关闭电脑 实验步骤 16 注意事项 打开或闭合储液瓶盖子时要小心 勿使输液管跟着旋转 盖子不要拧得太紧 废液罐中的废液不能淹没过其中的吸管 实验结束后滴定杯中的无水甲醇应淹没电极 用以保护电极 在一般情况下 仪器的漂移值为每分钟几微升 它是指为了保持滴定池是干的而单位时间内所消耗的卡尔费休试剂 该试剂一方面用来滴定滴定池的湿度 另一方面补偿缓慢的副反应而引起的碘的消耗 如果漂移值变大 则必须检查仪器的密封性或考虑再生分子筛 再生分子筛的工作是将分子筛放入160 300 的干