溴化氢-冰乙酸法测定环氧当量(二)
中国科学院兰州化学物理研究所最近在冰乙酸非水介质中,以结晶紫为指示剂、溴化氢与环氧基团迅速等摩尔反应的“溴化氢-冰乙烯非水快速滴定法”。0.1mol的HBr-HOAe这一关键试剂的制备方法及有色样品、高填料样品或难以脱色的深色样品不同的测试方法,以及溴化氢/冰乙酸电位滴定方法的应用。专家表示,与常用的其他环氧分析方法相比该方法具有简单、可靠、更准确的优点。
二、试验部分
1、试剂与仪器
分析过程使用分析纯或更高纯度的试剂,仪器须经相应部门计量校正合格。
分析纯试剂:冰乙酸、乙酸酐、氢溴酸(40%)、三氯甲烷(氯仿)、氯苯、邻苯二甲酸氢钾高氯酸0.1mol/L标准滴定液:将300mL冰乙酸加到8.5mL70%(质量/质量)高氯酸水溶液中,再加20mL乙酸酐,用冰乙酸稀释到1L并充分混合(GB/T4612标准)。
33%溴化氢-冰乙酸(HBr-HOAc)无水试剂:330g/L(进口,MarkLtd.Co.)
0.1%结晶紫指示剂:100mL冰乙酸中溶解100mg结晶紫。
溴化氢-冰乙酸(HBr-HOAc)0.1mol/L标准滴定液。
(1)溴化氢-冰乙酸标准滴定液制备有三种方法:
a.移取33%溴化氢-冰乙酸无水试剂(进口试剂)18mL于1000mL容量瓶中,用冰乙酸稀释到刻度;
b.用浓磷酸(其他酸易氧化)与KBr或NaBr反应,在(45±5)℃产生大量HBr气体。经干燥,将无水HBr气体冷却后以较低的速率通入冰乙酸中直至所需的浓度(约8g/LHBr);
c.移取40%氢溴酸15mL到1000mL容量瓶中,边摇边分批缓慢加入乙酸酐50mL,然后用冰乙酸稀释到刻度,摇匀后放置一夜待用。
(2)标定
称取约200mg邻苯二甲酸氢钾,精确到0.1mg(使用前于120℃干燥2h),放人125mL三角烧瓶,加入冰乙酸10mL,在微火上摇动溶解,加入4~6滴结晶紫指示剂,然后用HBr-HOAc0.1mol/L标准滴定液滴定到呈现蓝绿色终点,测定两个平行样,取平均值。
HBr-HOAc的浓度CHBr按公式(1)计算:
式中:m-邻苯二钾酸氢钾的质量,g;
VHBr-HOAc——滴定耗用HBr-HOAc标准滴定液的体积,mL;
204.22——每mol邻苯二甲酸氢钾的质量,g;
HBr-HOAc——标准滴定液当日使用需标定。
3)电位滴定
电位滴定仪、甘汞电极、50mL离心管,转速4000r/min离心机及测试见资料。
2、环氧当量的测定步骤
称取(1~2mmol)的环氧化合物样品于125mL三角烧瓶中;加入三氯甲烷(或氯苯)10mL溶样,固体样品可使用氯仿和氯苯1+1混合溶剂溶样,可稍加热再冷却到室温;加入几滴结晶紫指示剂,在磁力搅拌下用HBr-HOAc0.1mol/L标准滴定液滴定到蓝绿色终点,用同样的方法测取空白样2份。
3、计算
以每摩尔环氧基的克数表示的环氧当量,按公式(2)计算:
式中:m—样品的质量,g;
V,V0—测定样品与空白样耗用HBr-HOAc滴定液体积,mL;
CHBr—HBr-HOAc0.1mol标准滴定液浓度,mol/L。
采用0.1mol高氯酸-溴化四乙铵滴定法按国标GB/T4612条款7计算。