内蒙古大学学报自然科学版
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吸光光度法测定乙醇中的水分

摘要:目前乙醇中水分的测定的方法很多,主要有气相色谱法,卡尔费休法,仪器快速检测法等。这些方法各有各的优点,也各有各的不足之处。使用吸光光度法测定乙醇中水分,通过试验看看是否可行。 
中国论文网 http://www.xzbu.com/2/view-4731937.htm
  关键词:吸光光度 水分 测定 
  气相色谱法测定的结果最为精确,但是测定前需要对仪器预热升温等过程,耗时长,并且气相色谱仪的价格昂贵,成本较高;卡尔费休法测定的结果精确,速度也较快,但是卡尔费休试剂的毒性大,长期使用接触危害人体的健康,并且卡尔费休试剂吸水性强,每次试验前都要测定水当量;仪器快速检测法是根据库仑滴定原理制成的,速度快,但精度较低,只能作为中间控制或监测参考使用。下面试验来介绍另一种方法,用吸光光度法来测定乙醇中水分的测定。 
  一、试验部分 
  1.试验原理 
  在酸性条件下,在含有少量水的低级醇中,碘化钾于碘酸钾定量反应生成碘,碘在无水甲醇中的颜色与浓度成线性关系。反应离子方程式:IO3-+I-+H+→H2O+I2 
  2.准备仪器与试剂的制备 
  2.1 722型可见分光光度计 
  1cm 适应比色皿 
  2.1.1 4A分子筛: 
  首先将4A分子筛放入175℃的烘箱中,干燥24小时,取出后放在干燥器中备用 
  2.1.2在对无水甲醇的制备: 
  取500ml无水甲醇与1000ml蒸馏瓶中,加入3g金属镁屑,加热回流,收集64-65℃的馏分,将收集的馏分转移至500ml广口瓶中,并向其中加入制备好的4A分子筛。 
  2.1.3 0.16%碘化钾甲醇溶液的制备: 
  称取预先在105~110℃下干燥2小时的碘化钾试剂0.16g与250ml烧杯中,用少量无水甲醇溶解,转移至100ml容量瓶中,定容。 
  2.1.4 含水量不同的水标准溶液系列溶液的制备: 
  取6个100ml比色管编为1至6号,分别加入0.00ml、0.50ml、1.00ml、2.00ml、4.00ml、8.00ml蒸馏水,再用无水甲醇溶液分别稀释到100ml,备用。其中水分含量(V/V)分别为 0.00%、1.00%、2.00%、4.00%、8.00%、16.00%。 
  2.1.5分析用水为三级蒸馏水,所用试剂为分析纯试剂 
  3.分析测定 
  3.1 最佳波长的选择 
  在25ml具塞比色管中加入5.00ml碘化钾甲醇溶液,再用含水1%的水标准溶液稀释到刻度,摇匀,加0.20ml冰乙酸,0.125g碘化钾试剂,震荡,待碘化钾试剂完全溶解后,摇匀,静置10min。将溶液倒入1cm比色皿中,以水为参比,用722分光光度计测定其在各个波长下的吸光度,当其波长达到最大吸光度时的波长就是最佳吸收波长,最终确定此试验条件下的最佳吸收波长为290nm。 
  3.2 标准曲线的绘制 
  3.2.1取6个25ml具塞比色管,分别加入5.00ml碘化钾甲醇溶液,然后分别加入1至6号的水标准溶液稀释到刻度,摇匀,在加入0.20ml冰乙酸溶液、0.125g固体碘化钾试剂,摇匀,静置10min。以含水为零的水甲醇标准溶液为参比,用722分光光度计分别测试上述溶液的吸光度。测得吸光度分别为0、0.039、0.077、0.160、0.315、0.624。 
  3.2.2以吸光度为横坐标,以标准水溶液的浓度为纵坐标,用最小二乘法计算一元线性回归方程,求得线性方程为y=0.0042+0.1264 x ,相关系数r=0.9997。由上可见吸光度与浓度呈良好的线性关系,可以进行样品的定量测定。 
  4.样品的测定 
  取3瓶不同批号的95%乙醇分析纯试剂,按绘制标准曲线的步骤测定其吸光度,并做平行样,得到水分含量为0.05142,0.04875,0.4224.相对应的水分百分含量分别为5.14%,4.84%,4.22%。 
  5.与卡尔费休法测定乙醇水分的含量结果的对照 
  5.1用卡尔费休法测定上面3瓶乙醇溶液,得到平行样结果分别为5.10%,4.86%,4.25%。 
  5.2分光光度法与卡尔费休法测定上面3瓶乙醇中水分的绝对误差分别为0.04,0.02,0.03。相对误差为0.78,0.41,0.71。 
  二、讨论 
  1.在此试验条件下,当乙醇中水分含量在1~8%时,水分的含量与吸光度有良好的线性关系。此方法特别适用于市售95%乙醇中水分的测定,并且与卡尔费休法的相对误差在1%以内,保证了结果的可靠性。 
  2.静置时间是试验结果准确性的重要条件。根据反应原理:IO3-+I-+H+→H2O+I2,生成的碘溶于甲醇产生一定的颜色,其颜色的深浅与吸光度成正比,但在此溶液中同时存在副反应:KI+I2+H2O→KI3H2O,随着反应时间的推移,副反应速度加快,溶液中的I2含量逐步降低,溶液的颜色随之变浅,吸光度也相应减小,导致测得的水分含量将偏低。因此用此方法测定乙醇中水分含量时一定要将静置时间控制在10min。 
  3.不能用强无机酸酸化,因为强无机酸能加速碘酸盐或碘化物的副反应,使结果偏低,所以用冰乙酸酸化。 
  4.此方法也适用于异丙醇和正丙醇等低级醇中水分的测定,但不适用与丁醇等高级醇,因为在此条件下用I-还原IO3-取决于 KIO3 在溶剂内所含水分的溶解度。丁醇和其它高级醇在水中的溶解度低,溶剂化的I3-的吸光度与水的线性关系不好,因此不能用此方法。 
  三、结束语 
  吸光光度法来测定乙醇中水分,结果可靠,但静置的时间要保证,要用冰乙酸酸化,也可以用于异丙醇和正丙醇等低级醇中水分的测定,此方法特别适用于市售95%乙醇中水分的测定。会得到广范的应用。 
  参考文献 
  [1]王宪生.无水乙醇中微量水分分光光度法测定研究[N].商洛师范专科学校学报.1995.02). 
  [2]章道昆.三十年来吸光光度法在我室的应用与发展[J].云南冶金.1987.06.

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