CN112782261A - 1,4-丁二醇碱值分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工产品分析检测技术领域,是一种1,4‑丁二醇碱值分析方法,按照下述方法进行:先配制混合溶液和盐酸甲醇标准滴定溶液,然后称取1,4‑丁二醇试样制备待测样品,通过自动电位滴定仪用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上对待测样品和混合溶液进行滴定,最后通过公式
Description
技术领域
本发明涉及化工产品分析检测技术领域,是一种1,4-丁二醇碱值分析方法。
背景技术
当前工业生产过程中,1,4-丁二醇(简称BDO)是一种重要的有机和精细化工原料,其用途广泛,尤其是它的衍生物更是附加价值高的精细化工产品,广泛用作溶剂、医药、化妆品、增塑剂、固化剂、农药、人造革、纤维、工程塑料、聚氨酯、氨纶等。其中,氨纶主要用于生产高级运动服、游泳衣等高弹性针织品。BDO是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纤维的基本原料;PBT塑料是最有发展前途的五大工程塑料之一。
在聚氨酯的生产中,最主要的反应即为多元醇和多异氰酸酯的加成反应,其中参与反应的主要官能团分别为羟基和异氰酸酯基(NCO基团),显然羟值和NCO基团的含量是原料的关键指标。而原料的羧基或其他基团也能参与反应,并且影响反应的酸碱值,因此原料的酸值或碱值也需精确测定。
不同客户使用1,4-丁二醇有不同的品质要求,部分高端客户对BDO的碱值有严格要求,因此BDO碱值成为部分高端客户用来判断BDO品质的重要指标之一。而国家标准GB/T24768-2009只规定了常规分析项目和分析方法,无法判断BDO碱值能否满足高端客户需求。
发明内容
本发明提供了一种1,4-丁二醇碱值分析方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有技术中没有1,4-丁二醇碱值分析方法的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种1,4-丁二醇碱值分析方法,按照下述方法进行:
第一步,将丙酮和异丙醇按照体积比为2:1的比例混合后,用玻璃棒搅拌1min至2min,得到丙酮和异丙醇混合溶剂,然后向丙酮和异丙醇混合溶剂中加入4mL至8mL摩尔浓度为0.048mol/L至0.052mol/L的氢氧化钾的乙醇溶液,得到混合溶液;
第二步,配制摩尔浓度为0.009mol/L至0.012mol/L的盐酸甲醇标准滴定溶液,盐酸甲醇标准滴定溶液临用前标定,标定后的浓度记为C;
第三步,称取30g至50g待测试的1,4-丁二醇试样于烧杯中,向烧杯中加入100mL至150mL混合溶液,并用玻璃棒搅拌5min至8min,得到待测样品;
第四步,将制备好的待测样品置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为20mV至50mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积V;
第五步,用移液管量取100mL至150mL混合溶液置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为20mV至50mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积V0;
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述第二步中,盐酸甲醇标准滴定溶液使用摩尔浓度为0.5mol/L的氢氧化钠标准滴定溶液进行标定。
上述第一步至第六步中的操作均在室温下进行。
上述第三步中,1,4-丁二醇试样的精确度为0.0001g。
本发明与现有的分析方法相比,国家标准GB/T24768-2009只规定了常规分析项目和分析方法,无法判断1,4-丁二醇碱值能否满足高端客户需求,本发明可以快速、准确判断1,4-丁二醇的碱值,为准确判断1,4-丁二醇品质提供参考数据。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明,均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品;本发明中的百分数如没有特殊说明,均为质量百分数;本发明中的溶液若没有特殊说明,均为溶剂为水的水溶液,例如,盐酸溶液即为盐酸水溶液;本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度,一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例1:该1,4-丁二醇碱值分析方法,按照下述方法进行:
第一步,将丙酮和异丙醇按照体积比为2:1的比例混合后,用玻璃棒搅拌1min至2min,得到丙酮和异丙醇混合溶剂,然后向丙酮和异丙醇混合溶剂中加入4mL至8mL摩尔浓度为0.048mol/L至0.052mol/L的氢氧化钾的乙醇溶液,得到混合溶液;
第二步,配制摩尔浓度为0.009mol/L至0.012mol/L的盐酸甲醇标准滴定溶液,盐酸甲醇标准滴定溶液临用前标定,标定后的浓度记为C;
第三步,称取30g至50g待测试的1,4-丁二醇试样于烧杯中,向烧杯中加入100mL至150mL混合溶液,并用玻璃棒搅拌5min至8min,得到待测样品;
第四步,将制备好的待测样品置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为20mV至50mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积V;
第五步,用移液管量取100mL至150mL混合溶液置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为20mV至50mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积V0;
本发明中,丙酮、异丙醇、氢氧化钾、乙醇、盐酸和甲醇均为市售产品,且均为分析纯。本发明所用自动电位滴定仪为万通自动电位滴定仪。
本发明中,1,4-丁二醇是一种有机物,无色或淡黄色液体,与水可任意比互溶,溶于甲醇、乙醇和丙酮。在非水介质中酸碱滴定,能接收质子的物质为碱,能放出质子的物质是酸。根据酸碱质子理论,酸碱在溶液中所表现出来的强度,不仅与酸碱的本性有关,也与溶剂的本性有关。碱值的定义为每克样品中碱性成分(以氢氧化钾计)的质量(单位为mg),单位为mgKOH/g。1,4-丁二醇在非水混合溶剂(丙酮和异丙醇)中,可分析出对应的碱值,在1,4-丁二醇碱值低于5mgKOH/g时,能够满足高端用户的生产需求。
本发明中,氢氧化钾的乙醇溶液的配制方法为《化学试剂标准滴定溶液的制备》(GB/T601-2016)中第4.25条“氢氧化钾—乙醇标准溶液配制方法”,使用前稀释至0.048mol/L至0.052mol/L范围使用。盐酸乙醇标准滴定溶液配制方法为《化学试剂标准滴定溶液的制备》(GB/T601-2016)中第4.26条将乙醇改为甲醇即可,使用前稀释至0.009mol/L至0.012mol/L并标定准确浓度值。
本发明可在非水介质中分析出1,4-丁二醇的碱值,通过碱值分析可快速、准确判断1,4-丁二醇的品质,可满足下游客户的特殊分析需求,以判断1,4-丁二醇产品的品质。
本发明中,丙酮和异丙醇混合溶剂加入0.048mol/L至0.052mol/L的氢氧化钾的乙醇溶液主要是为了提高空白滴定消耗体积和待测样品的消耗体积,以提高分析的准确度。
实施例2:作为上述实施例的优化,第二步中,盐酸甲醇标准滴定溶液使用摩尔浓度为0.5mol/L的氢氧化钠标准滴定溶液进行标定。
实施例3:作为上述实施例的优化,第一步至第六步中的操作均在室温下进行。
实施例4:作为上述实施例的优化,第三步中,1,4-丁二醇试样的精确度为0.0001g。
本发明中,第四步的终点消耗体积V是指第一个等当点时消耗盐酸甲醇标准滴定溶液的体积。第五步的终点消耗体积V0是指第一个等当点时消耗盐酸甲醇标准滴定溶液的体积。
本发明中,在公式中,公式中的S为1,4-丁二醇碱值含量,单位以mgKOH/g计;C为盐酸甲醇标准溶液浓度,单位为mol/L;V为滴定待测样品所消耗的盐酸甲醇标准溶液体积,单位为mL;V0为滴定空白所消耗的盐酸甲醇标准溶液体积,单位为mL;m为待测1,4-丁二醇试样质量,单位为g;56.1为碱值以KOH计的换算系数。
实施例5:该1,4-丁二醇碱值分析方法,按照下述方法进行:
第一步,将丙酮和异丙醇按照体积比为2:1的比例混合后,用玻璃棒搅拌1min,得到丙酮和异丙醇混合溶剂,然后向丙酮和异丙醇混合溶剂中加入4mL摩尔浓度为0.048mol/L的氢氧化钾的乙醇溶液,得到混合溶液;
第二步,配制摩尔浓度为0.01mol/L的盐酸甲醇标准滴定溶液,盐酸甲醇标准滴定溶液临用前标定,标定后的浓度记为0.01150mol/L;
第三步,称取30.2145g待测试的1,4-丁二醇试样于烧杯中,向烧杯中加入100mL混合溶液,并用玻璃棒搅拌5min,得到待测样品;
第四步,将制备好的待测样品置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为30mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积1.9274mL;
第五步,用移液管量取100mL混合溶液置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为30mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积1.8810mL;
实施例6:该1,4-丁二醇碱值分析方法,按照下述方法进行:
第一步,将丙酮和异丙醇按照体积比为2:1的比例混合后,用玻璃棒搅拌12min,得到丙酮和异丙醇混合溶剂,然后向丙酮和异丙醇混合溶剂中加入8mL摩尔浓度为0.052mol/L的氢氧化钾的乙醇溶液,得到混合溶液;
第二步,配制摩尔浓度为0.01mol/L的盐酸甲醇标准滴定溶液,盐酸甲醇标准滴定溶液临用前标定,标定后的浓度记为0.01500mol/L;
第三步,称取31.5234g待测试的1,4-丁二醇试样于烧杯中,向烧杯中加入150mL混合溶液,并用玻璃棒搅拌8min,得到待测样品;
第四步,将制备好的待测样品置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为30mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积1.4123mL;
第五步,用移液管量取150mL混合溶液置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为30mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积1.3493mL;
实施例7:该1,4-丁二醇碱值分析方法,按照下述方法进行:
第一步,将丙酮和异丙醇按照体积比为2:1的比例混合后,用玻璃棒搅拌2min,得到丙酮和异丙醇混合溶剂,然后向丙酮和异丙醇混合溶剂中加入5mL摩尔浓度为0.05003mol/L的氢氧化钾的乙醇溶液,得到混合溶液;
第二步,配制摩尔浓度为0.01mol/L的盐酸甲醇标准滴定溶液,盐酸甲醇标准滴定溶液临用前标定,标定后的浓度记为0.01005mol/L;
第三步,称取33.3302g待测试的1,4-丁二醇试样于烧杯中,向烧杯中加入150mL混合溶液,并用玻璃棒搅拌5min,得到待测样品;
第四步,将制备好的待测样品置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为30mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积1.6493mL;
第五步,用移液管量取150mL混合溶液置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为30mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积1.5045mL;
实施例5至实施例7得到的1,4-丁二醇碱值分别为1.0mol/L、1.7mol/L、2.4mol/L,碱值低于5mgKOH/g,能够满足高端用户的生产需求。
综上所述,本发明与现有的分析方法相比,国家标准GB/T24768-2009只规定了常规分析项目和分析方法,无法判断1,4-丁二醇碱值能否满足高端客户需求,本发明可以快速、准确判断1,4-丁二醇的碱值,为准确判断1,4-丁二醇品质提供参考数据。
以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
Claims (4)
1.一种1,4-丁二醇碱值分析方法,其特征在于按照下述方法进行:
第一步,将丙酮和异丙醇按照体积比为2:1的比例混合后,用玻璃棒搅拌1min至2min,得到丙酮和异丙醇混合溶剂,然后向丙酮和异丙醇混合溶剂中加入4mL至8mL摩尔浓度为0.048mol/L至0.052mol/L的氢氧化钾的乙醇溶液,得到混合溶液;
第二步,配制摩尔浓度为0.009mol/L至0.012mol/L的盐酸甲醇标准滴定溶液,盐酸甲醇标准滴定溶液临用前标定,标定后的浓度记为C;
第三步,称取30g至50g待测试的1,4-丁二醇试样于烧杯中,向烧杯中加入100mL至150mL混合溶液,并用玻璃棒搅拌5min至8min,得到待测样品;
第四步,将制备好的待测样品置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为20mV至50mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积V;
第五步,用移液管量取100mL至150mL混合溶液置于带有非水相pH电极的自动电位滴定仪上,使用等量电位滴定模式,电位评估值的上限和下限分别为300mV和50mV,等当点识别标准为20mV至50mV,用盐酸甲醇标准滴定溶液在自动电位滴定仪上进行滴定,记录终点消耗体积V0;
2.根据权利要求1所述的1,4-丁二醇碱值分析方法,其特征在于第二步中,盐酸甲醇标准滴定溶液使用摩尔浓度为0.5mol/L的氢氧化钠标准滴定溶液进行标定。
3.根据权利要求1或2所述的1,4-丁二醇碱值分析方法,其特征在于第一步至第六步中的操作均在室温下进行。
4.根据权利要求1或2或3所述的1,4-丁二醇碱值分析方法,其特征在于第三步中,1,4-丁二醇试样的精确度为0.0001g。
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