CN102062728B

CN102062728B - 一种十八胺浓度测定方法

Info

Publication number: CN102062728B
Application number: CN2010105847590A
Authority: CN
Inventors: 胡家元; 曹顺安; 韩建伟; 丁姗姗; 谢建丽; 詹艺
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2030-12-13
Also published as: CN102062728A

Abstract

本发明属于化学分析技术领域，公开了一种十八胺浓度测定方法。首先，测定不同浓度十八胺标准溶液在256-270nm内某处的吸光度，得到标准曲线，其中每份标准溶液中含有相同浓度的冰乙酸，冰乙酸浓度为2-12ml/L；然后，在待测溶液中添加相同浓度的冰乙酸，测其在相同波长处的吸光度，根据标准曲线计算出待测溶液中十八胺的浓度。本发明方法可以方便、快捷、准确的测定10-50mg/L范围内的十八胺浓度，在化工行业原料检验、火电厂停炉保护药剂检测等领域有广泛的应用前景。

Description

一种十八胺浓度测定方法

技术领域

本发明涉及一种十八胺浓度测定方法，特别是涉及一种高含量的十八胺浓度测定方法，属于化学分析技术领域。

背景技术

十八胺是生产脲基润滑脂等众多化工产品的重要原料，也是一种应用最为广泛的火电厂设备停炉保护药剂。因此，在应用过程中及时准确地了解十八胺的含量，决定着能否得到合格的产品或能否对火电厂设备起到良好的保护作用。目前使用广泛的十八胺浓度测定方法主要有两种：一种是氯仿萃取分光光度法，即依据在pH为3-4的溶液中，十八胺与甲基橙反应生成溶于氯仿的黄色络合物，该络合物在最大吸收波长处的吸光度与十八胺浓度呈正比；另一种是二氯乙烷萃取分光光度法，即依据在pH为3-4的水溶液中，十八胺与甲基橙反应，生成溶于二氯乙烷的黄色络合物，此络合物与酸混合后被破坏，溶液呈现稳定红色，再用分光光度法测定。这两种方法具有较好的精密度和准确度，但也存在着一些问题，如均需要用有机溶剂萃取、操作繁琐，现场应用时往往测量速度跟不上技术人员对数据的要求，且有机溶剂具有毒性和麻醉性，对操作人员的身体健康有所损害。基于以上不足，一些学者对十八胺测定方法进行研究，提出了一些新方法。如国外学者Yu.M.Evtushenko等(Yu.M.Evtushenko，V.M.Ivanov and B.E.Zaitsev，Photometric Determination of Octadecylamine with Methyl Orange，Journal ofAnalytical Chemistry，Vol.57，No.1，2002，pp.8-11.)提出了一种使用甲基橙直接和十八胺反应生成黄色络合物，测定水中十八胺的方法；我国学者李兵(李兵，水中烷基十八胺浓度的快速测定方法，电厂化学2009学术年会暨中国电厂化学网2009高峰论坛会议论文集，2009，578-580)在原有方法萃取剂的基础上，通过选择更好的萃取剂，对氯仿萃取分光光度法进行了改进。然而前者需要配制、添加大量的药剂，分析过程依然繁琐；后者虽然对原有方法进行了改进，但测定过程依然需要萃取，操作过程并未得到本质上的简化，并且萃取剂仍然具有一定的毒性且易燃烧。而且，在某些应用领域，考虑到添加剂可能造成后续危害，要求仅采用十八胺，为达到一定的效果，十八胺的浓度往往较高。而上述所有方法均是用以测定浓度为10mg/L以下的十八胺溶液，对于更高浓度的十八胺溶液，需要进行大倍率的稀释，而在稀释过程中，因十八胺不溶于水的特性，也会给实验结果引入误差。

因此，探索一种方便、快捷、准确的测定高含量十八胺浓度的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种高浓度十八胺溶液的浓度测定方法。该方法无需萃取等复杂操作，测量过程简单，所需药剂无毒无害，能够对较高含量的十八胺溶液准确测定浓度。

十八胺为高分子有机化合物，在一定的波长范围内对电磁波有吸收，并且其吸光度与浓度之间符合朗伯-比耳定律。本发明方法的构思正是基于此原理。

由于十八胺不溶于水，直接配制水溶液是不可行的。经发明人试验研究发现，若在配制十八胺水溶液时加入少量的冰乙酸，能显著改善其溶解特性，即冰乙酸在十八胺溶解过程中起到助溶和分散的作用。测定水样时，可以在较高温度下向水样中加入少量冰乙酸，待十八胺溶液冷却至室温后测定吸光度，从标准曲线上查取相应的十八胺浓度。

为了使测定结果具有较高的灵敏度，一般选择被测物质的最大吸收波长作为测定波长。但是，如果在最大吸收波长处有其他吸光物质的明显干扰时，则应根据“吸收最大、干扰最小”的原则确定测定波长。因溶液中主要成分为十八胺和冰乙酸，则分别考察冰乙酸溶液的背景吸收和十八胺溶液的吸收来确定最佳测定波长。配制2ml/L-20ml/L的乙酸溶液，以除盐水做参比，在190nm-800nm的波长范围内对其进行光谱扫描，发现冰乙酸溶液在波长大于255nm时吸收可以忽略，如图1所示；配制含有50mg/L十八胺及2ml/L-20ml/L冰乙酸的溶液，以冰乙酸溶液做参比进行光谱扫描，发现十八胺溶液在220nm波长左右有最大吸收，如图2所示。考虑到在255nm前冰乙酸的吸收很大，若选择在最大吸收波长处测定吸光度，虽然可以以冰乙酸做空白测定十八胺的吸光度，但由于背景吸收过大，仍会对测定结果造成很大的误差。因此，选择测定波长为260nm，此时冰乙酸的吸收可以忽略，而十八胺仍有较大的吸光度。

考虑到冰乙酸的加入量不同会影响十八胺的分散程度及溶液的稳定性，因此对同一浓度下加有不同量冰乙酸的十八胺溶液，考察吸光度随时间的变化。实验结果表明，当加入冰乙酸的浓度大于2ml/L后，十八胺溶液的吸光度在1h内的变化幅度很小，如图3和图4所示。因此，选择冰乙酸的加入量范围为2-12ml/L。

在绘制标准曲线过程中，借助双光束紫外可见光分光光度计，采用10cm石英比色皿，在260nm波长下，以除盐水作参比，测定10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L以及50mg/L等5组浓度的十八胺标准溶液的吸光度，结果见表1，标准曲线见图5所示。其中每份标准溶液均含有10ml/L的冰乙酸。

表1 标准曲线的绘制

线性方程为：A＝0.01116c-0.0804，线性相关系数为：R＝0.9993。该结果表明十八胺浓度在10mg/L-50mg/L的范围内时，其浓度与吸光度有很好的线性关系，即该方法对十八胺的有效检测范围是10-50mg/L。

综上，本发明的十八胺浓度测定方法所采用的技术方案是：

首先，测定不同浓度十八胺标准溶液在256-270nm内某处的吸光度，得到标准曲线，其中每份标准溶液中含有相同浓度的冰乙酸，冰乙酸浓度为2-12ml/L；

然后，在待测溶液中添加相同浓度的冰乙酸，测其在相同波长处的吸光度，根据标准曲线计算出待测溶液中十八胺的浓度。

更具体地，

在待测溶液中，添加10ml/L的冰乙酸，然后以除盐水作参比，测量溶液260nm处的吸光度，根据公式A＝0.01116c-0.0804计算出待测溶液中十八胺的浓度，其中A为吸光度，c为待测溶液中十八胺的浓度，单位为mg/L。

所述待测溶液可以为：十八胺药剂溶液、加有十八胺的除盐水、火电厂停炉保护后排放的含十八胺废水等。

精密度是衡量实验结果可靠性的一个重要指标，表征着该方法随机误差的大小，计算公式见公式(1)。

S^{'} = \sqrt{\frac{Σ_{i = 1}^{n} {(x_{i} - \overset{&OverBar;}{x})}^{2}}{n - 1}} / \overset{&OverBar;}{x} - - - (1)

其中，x_i为各测出值；

为n个测出值的平均值。

配制含量为25mg/L的十八胺溶液(含冰乙酸10ml/L)，在260nm波长下，以除盐水作参比测定吸光度，重复测定11次，结果见表2，相对标准偏差为0.60％，说明该方法的精密度很好。

表2 精密度实验结果

本发明方法，可以十分方便、快捷、准确的测定10-50mg/L范围内的十八胺浓度，减少操作步骤，缩短检测时间，减少有毒有害药品用量；该方法可以在化工行业原料检验、火电厂停炉保护药剂检测等众多领域获得广泛的应用，具有重大的经济效益和环保效益。

附图说明

图1为以除盐水为空白，10ml/L冰乙酸溶液的光谱扫描曲线图

图2为以10ml/L冰乙酸溶液为空白，10ml/L冰乙酸溶液+50mg/L十八胺扫描曲线图

图3为2ml/L冰乙酸+20mg/L十八胺溶液的吸光度-时间曲线图

图4为12ml/L冰乙酸+20mg/L十八胺溶液的吸光度-时间曲线图

图5为十八胺标准曲线

具体实施方式

实施例1

取少量十八胺，加入含1ml冰乙酸的100ml水中溶解完全，以除盐水作参比，测量溶液260nm处的吸光度为0.014，查询标准曲线后得到十八胺浓度为8.46mg/L；再向溶液中添加1.50mg十八胺，溶解之后测定的吸光度为0.174，对应的十八胺浓度为22.80mg/L，由回收率计算公式计算得到，回收率为95.60％。

回收率计算公式如下：

R = \frac{m_{2} - m_{1}}{Δm} - - - (2)

其中，m₂表示加标后的测定值；m₁表示未加标前原始测定值；Δm表示加入的标准药剂量。

实施例2

取少量十八胺，加入含1ml冰乙酸的100ml水中溶解完全，以除盐水作参比，测量溶液260nm处的吸光度为0.042，查询标准曲线后得到十八胺浓度为10.97mg/L；再向溶液中添加1.50mg十八胺，溶解之后测定的吸光度为0.198，对应的十八胺浓度为24.95mg/L，由回收率计算公式计算得到，回收率为93.20％。

实施例3

取少量十八胺，加入含1ml冰乙酸的100ml水中溶解完全，以除盐水作参比，测量溶液260nm处的吸光度为0.078，查询标准曲线后得到十八胺浓度为14.19mg/L；再向溶液中添加1.50mg十八胺，溶解之后测定的吸光度为0.229，对应的十八胺浓度为27.72mg/L，由回收率计算公式计算得到，回收率为90.20％。

实施例4

取少量十八胺，加入含1ml冰乙酸的100ml水中溶解完全，以除盐水作参比，测量溶液260nm处的吸光度为0.095，查询标准曲线后得到十八胺浓度为15.72mg/L；再向溶液中添加1.50mg十八胺，溶解之后测定的吸光度为0.250，对应的十八胺浓度为29.61mg/L，由回收率计算公式计算得到，回收率为92.60％。

Claims

1.一种十八胺浓度测定方法，其特征在于：首先，测定不同浓度十八胺标准溶液在260nm内某处的吸光度，得到标准曲线，其中每份标准溶液中含有相同浓度的冰乙酸，冰乙酸浓度为2-12ml/L；

然后，在待测溶液中添加相同浓度的冰乙酸，测其在相同频率处的吸光度，根据标准曲线计算出待测溶液中十八胺的浓度。

2.如权利要求1所述的测定方法，其特征在于：在待测溶液中，添加10ml/L的冰乙酸，然后以除盐水作参比，测量溶液260nm处的吸光度，根据公式A＝0.01116c-0.0804计算出待测溶液中十八胺的浓度，其中A为吸光度，c为待测溶液中十八胺的浓度，单位为mg/L。

3.如权利要求1或2所述的测定方法，其特征在于：所述待测溶液为十八胺药剂溶液、加有十八胺的除盐水、火电厂停炉保护后排放的含十八胺废水。