硝酸異辛酯酸度測(cè)定方法探討

李海斌，龐建龍，井軍平，付立輝

(西安萬德能源化學(xué)股份有限公司，陜西 西安 710077)

酸度是中和100mL樣品消耗的氫氧化鉀毫克數(shù)，測(cè)定原理是用合適的溶劑抽提出試樣中的酸性成分，然后用堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。由于溶解溶劑、終點(diǎn)指示方法等不同國(guó)內(nèi)外有不同的標(biāo)準(zhǔn)，以符合不同樣品的測(cè)試。郭珍貴[1]等人通過溶解樣品溶劑、指示劑、標(biāo)準(zhǔn)溶液確定了硝酸酯類產(chǎn)品酸度的測(cè)定方法為：以乙醇為溶劑，甲酚紅為指示劑，用KOH-EtOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色為終點(diǎn)。王國(guó)華[2]的研究表明，要提高柴油酸度測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，選擇靈敏度高的指示劑非常重要，如果所用的指示劑只需很少量堿溶液中和，或者不需要中和，這樣的指示劑變色才敏銳，只有獲得敏銳的變色效果，才能準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。張雁玲[3]分析對(duì)比了國(guó)內(nèi)酸值(酸度)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)范圍及優(yōu)缺點(diǎn)。李海燕[4]等人分析比較了國(guó)內(nèi)主要酸值測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)與ASTM標(biāo)準(zhǔn)的差異，并從滴定步長(zhǎng)、樣品量、突躍幅度、溶解方式方面考察了對(duì)原油酸值的測(cè)定結(jié)果影響。GB/T258適應(yīng)于石油產(chǎn)品酸度的測(cè)定，用沸騰乙醇抽出試樣中的酸性成分，然后用氫氧化鉀-乙醇溶液滴定。以堿性藍(lán)6B或甲酚紅、酚酞為指示劑顏色變化判定終點(diǎn)，是目前多數(shù)煉廠測(cè)定柴油酸度采用的標(biāo)準(zhǔn)。硝酸異辛酯的酸度是反映其貯存穩(wěn)定性的主要指標(biāo)之一，國(guó)內(nèi)指標(biāo)要求不大于3mgKOH/100mL，國(guó)外客戶提供的酸度指標(biāo)為不大于3mg/100mL(以HNO3計(jì))，但由于測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)與企業(yè)之間、國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外企業(yè)之間的分析數(shù)據(jù)差距較大，因而引起貨物交付爭(zhēng)議。目前對(duì)硝酸異辛酯酸度測(cè)定尚無統(tǒng)一規(guī)定，通常參考相關(guān)酸值(酸度)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法。由于終點(diǎn)判斷方法差異、指示劑不同造成測(cè)定結(jié)果不一致。本文通過指示劑終點(diǎn)顏色變化、指示劑靈敏度分析硝酸異辛酯酸度測(cè)定結(jié)果的影響因素。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)儀器與試劑

錐形瓶，250mL磨口瓶；球形回流冷凝管，長(zhǎng)約300mm；微量滴定管，2mL(分度值0.01mL)，250mL雙聯(lián)加熱套。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.05mol/L氫氧化鉀-乙醇溶液

指示劑：甲酚紅、酚酞、堿性藍(lán)6B分別配制1%乙醇溶液待用。

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 測(cè)定方法一

250mL錐形瓶中加入50mL 95%乙醇，加熱回流5min，加入10滴指示劑，用KOH-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至變色，記錄中和乙醇消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液V0，取20mL待測(cè)樣品，混合均勻，繼續(xù)加熱回流5min，加入10滴指示劑，快速滴定至變色，記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1，計(jì)算待測(cè)樣品酸度。

1.2.2 測(cè)定方法二

250mL錐形瓶中加入50mL 95%乙醇，加入10滴指示劑，用KOH-乙醇溶液滴至變色，記錄中和乙醇消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液V0，取20mL待測(cè)樣品，混合均勻，加入10滴指示劑，邊均勻搖晃邊滴加KOH-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1，計(jì)算待測(cè)樣品酸度。

1.2.3 測(cè)定方法三

250mL錐形瓶中加入用100mL蒸餾水，滴加5滴1%的酚酞指示劑，用KOH-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至微粉色，吸取20mL待測(cè)樣品加入錐形瓶中，邊均勻搖晃邊滴加KOH-乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，記錄消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1，計(jì)算待測(cè)樣品酸度。酸度計(jì)算：

式中：56.1——?dú)溲趸浀哪栙|(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)；

c——?dú)溲趸浺掖紭?biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；

V——滴定時(shí)消耗0.05mol/L氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；

V1——試樣的體積，單位為毫升(mL)。

2 結(jié)果與討論

2.1 指示劑及測(cè)定方法對(duì)酸度結(jié)果的影響

通過指示劑、測(cè)定方法考察對(duì)酸度測(cè)定結(jié)果的影響，結(jié)果如表1。

表1 指示劑、測(cè)定方法對(duì)酸度的影響

從上述的測(cè)定結(jié)果看，以酚酞為指示劑，以水為溶劑的結(jié)果明顯低于乙醇溶劑，沸騰乙醇抽提有機(jī)酸測(cè)定結(jié)果高于常溫乙醇溶解的結(jié)果，以甲酚紅、堿性藍(lán)6B為指示劑也得到同樣的結(jié)果，這是由于沸騰乙醇可將有機(jī)酸充分溶解到乙醇相，滴定完全。另外從pH變色范圍看，甲酚紅最佳，但在測(cè)定過程中發(fā)現(xiàn)，酸度較低時(shí)(2.0以下)，甲酚紅同堿性藍(lán)6B結(jié)果接近，酸度超過4mgKOH/100mL，甲酚紅終點(diǎn)褪色很快，測(cè)定結(jié)果高于堿性藍(lán)6B，酚酞由于終點(diǎn)顏色很淺，不易觀察，導(dǎo)致結(jié)果明顯高于甲酚紅、堿性藍(lán)6B。從整個(gè)測(cè)定過程看，堿性藍(lán)6B終點(diǎn)顏色變化明顯，易于觀察，因此，以沸騰乙醇為抽提溶劑，堿性藍(lán)6B為指示劑測(cè)定硝酸異辛酯酸度更準(zhǔn)確。

2.2 指示劑靈敏度對(duì)酸度結(jié)果的影響

分別取2種不同酸度的硝酸異辛酯樣品，用不同廠家指示劑測(cè)試酸度，測(cè)定結(jié)果如下表2：

表2 不同廠家堿性藍(lán)6B指示劑檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

從表2可以看出，對(duì)比所有的堿性藍(lán)6B指示劑，天津大茂指示劑測(cè)定結(jié)果最高，其余六家指示劑結(jié)果較接近。

從上表可知，經(jīng)過中和調(diào)整后，天津大茂指示劑的測(cè)定結(jié)果與其他廠家指示劑結(jié)果一致，而未調(diào)整的指示劑測(cè)定結(jié)果偏大，這是因?yàn)槲粗泻偷奶旖虼竺甘緞┰谡麄€(gè)滴定過程沖消耗更多的堿液，尤其是最后加入的10滴指示劑，中和至中性需約13滴，消耗體積為0.195mL，若換算成酸度約為2.58mg KOH/100mL，因此，最終結(jié)果偏差很大。

3 結(jié)論

硝酸異辛酯為無色透明液體，酸度測(cè)定堿性藍(lán)6B為指示劑終點(diǎn)顏色變化較甲酚紅、酚酞明顯，易于觀察；以95%乙醇為抽提溶劑，加熱回流快速滴定，可以得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。不同廠家的堿性藍(lán)6B靈敏度不同，靈敏度越高，終點(diǎn)變色明顯，測(cè)定結(jié)果越準(zhǔn)確。