缩二脲测定方法探讨

季秀霞,顾凤妹

(江苏华昌化工股份有限公司,江苏 张家港 215634)

缩二脲测定方法探讨

季秀霞,顾凤妹

(江苏华昌化工股份有限公司,江苏 张家港 215634)

采用铜复盐分光光度法分析了尿素中的缩二脲(Bi)含量。实验发现,缩二脲测定过程中的主要影响因素是尿素生产原料中的氨。介绍了几种去除氨的方法。

缩二脲;氨;铜复盐分光光度法

引 言

江苏华昌化工股份有限公司是生产合成氨、尿素、纯碱、氯化铵、复合肥、甲醇等的综合型化工企业。其中,尿素车间生产的尿素主要用于农业。缩二脲是成品尿素的主要副产物,对农作物有毒害作用,因此在尿素生产过程中应减少缩二脲的生成。为了提高尿素成品的质量,我们对生产过程中可能生成缩二脲的几个重要控制点进行了查找,并分析其含量,以便针对性地采取措施。但分析过程中发现,尿液中的氨影响缩二脲的分析。本文主要对成品中缩二脲及几个注意点进行了分析,介绍了生产过程中氨对缩二脲测定的影响及除氨方法。

1 缩二脲的分析方法

1.1 实验原理

缩二脲在硫酸铜、酒石酸钾钠的碱性溶液中生成紫红色络合物。在波长550 nm处测定其吸光度。

1.2 试剂与仪器

15 g/mL硫酸铜溶液;50 g/mL酒石酸钾钠碱性溶液;2.00 g/L缩二脲标准溶液。

分光光度计;3 cm比色皿。

1.3 实验方法

1.3.1 标准曲线的绘制

1.3.1.1 标准比色溶液的配制

将表1中缩二脲标准溶液注入8个100 mL容量瓶中,每个容量瓶用水稀释至50 mL,然后依次加入20.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和20.0 mL硫酸铜溶液,摇匀,稀释至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中约20 min,摇匀。

表1 Bi标准溶液

1.3.1.2 标准曲线绘制

在30 min内,于550 nm处,用分光光度计测定标准溶液的吸光度。

以100 mL标准溶液中所含Bi的质量为横坐标,相应的吸光度值为纵坐标,绘制缩二脲标准曲线,见图1。曲线方程为y=0.006x-0.000 6。

1.3.2 尿素中缩二脲的测定

根据尿素中缩二脲的含量,按表2确定的称样量称样。将称好的试样转移至100 mL容量瓶中(加水量不得大于50 mL),依次加入20.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和20.0 mL硫酸铜溶液,摇匀,稀释至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中约20 min,不时摇动。

表2 Bi的称样量

用3 cm比色皿,以空白溶液为参比,在550 nm处,用分光光度计测定其吸光度,根据曲线方程计算缩二脲的含量。

1.3.3 空白实验

除不加样品外,其他步骤与1.3.2相同。

1.3.4 尿素分析中的注意事项

1)样品溶解后应调节样品溶液的pH值为7。可用精密pH试纸蘸少许试样测试。

2)比色前试样应摇匀,比色皿应用样液润洗3次以上;样液倒入比色皿的高度以2/3～3/4处为宜,否则测定结果不准确。

3)比色皿放入比色槽时,位置要正且一致,动作要轻。

4)测定样品时所用显色剂(硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠)的生产厂家及批号应与测标准曲线时所用显色剂相同。若更换试剂,应做对照实验。

5)仪器校验或更换零部件后应重新标定标准曲线;更换试剂后,对照实验结果差的应重新作标准曲线。

2 几种除氨方法的比较

缩二脲是考核尿素质量好坏的一项重要指标。由于尿素生产过程是在高温、高压的条件下完成的,尿液在这种条件下易发生缩合反应,导致生成缩二脲及其他缩合物。缩二脲施于农作物会烧伤植物的嫩枝,因此尿素中缩二脲的含量必须进行控制。尿液中往往含有氨,氨对缩二脲的测定有一定的影响,分析过程中必须除去氨,才能得到准确的测定结果。

2.1 几种除氨方法

2.1.1 加热除氨法

吸取试样30 mL于100 mL烧杯中,用可调电炉小火加热除去氨,至无氨味后将溶液移入100 mL容量瓶中。依次加入20.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和20.0 mL硫酸铜溶液,摇匀,稀释至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中约20 min,不时摇动。同时,做空白实验,测定其吸光度。

2.1.2 水浴加热除氨法

吸取试样30 mL于100 mL烧杯中,于75℃的水浴上蒸发至约5 mL,取下冷却。将烧杯内物质移入100 mL容量瓶中,依次加入20.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和20.0 mL硫酸铜溶液,摇匀,稀释至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中约20 min,不时摇动。同时,做空白实验,测定其吸光度。

2.1.3 甲醇蒸发除氨法

吸取试样30 mL于500 mL烧杯中,加入50 mL甲醇,在通风橱中于75℃的水浴上蒸发至约5 mL。加入50 mL甲醇,再蒸发至近干,取下冷却。将烧杯内物质移入100 mL容量瓶中,依次加入20.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和20.0 mL硫酸铜溶液,摇匀,稀释至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中约20 min,不时摇动。同时,做空白实验,测定其吸光度。

2.1.4 空白溶液中加相当的氨标准液法

1)在锥形瓶中加入约30 mL蒸馏水,准确吸取稀释液10 mL,加3滴～4滴溴酚蓝指示剂,用0.5 mol/L盐酸溶液滴定至蓝色未全退而刚出现黄色时,即为终点。

2)计算30 mL试样中所含有的氨,吸取相当含量的氨标准溶液,于100 mL容量瓶中依次加入20.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和20.0 mL硫酸铜溶液,摇匀,稀释至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中约20 min,不时摇动,测定其吸光度,作为空白实验。

3)吸取试液30 mL于100 mL容量瓶中,依次加入20.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和20.0 mL硫酸铜溶液,摇匀,稀释至刻度。把容量瓶浸入(30± 5)℃的水浴中约20 min,不时摇动,测定其吸光度,减去2)中空白值,即为该溶液Bi的吸光度,测定结果如表3。

表3 氨干扰消除选择性实验

由表3可知,2.1.4的方法简单、耗时少,而且相对平均偏差较小。说明此法精密度较高,有可能获得准确的测定结果。

2.2 除氨方法中注意事项

1)试样中氨质量分数为1.0%时,需作除氨处理2次;试样中氨的质量分数小于1.0%而大于0.1%时,只需作1次除氨处理即可;试样中氨的质量分数小于0.1%时,可不作除氨处理。

2)除氨蒸发温度应严格控制,不能过高。温度高于70℃,尿素缩合缩二脲的速度加剧,会造成测定结果偏高。

3)甲醇必须蒸干,否则影响比色。

4)甲醇有毒、易燃,操作中应注意安全。

3 准确度实验

2.1.4 方法准确度可以用标准溶液加标回收来验证,并通过计算的回收率确定该方法是否准确。按方法2.1.4分别于不同含量的Bi中加入一定量的Bi标准溶液,测定其回收率,见表5。

从表4可以看出,2.1.4方法的回收率在98.52%～100.26%,平均回收率为99.21%。说明该方法准确度较高,能满足定量测定的要求。

表4 准确度测定实验结果

4 结语

利用空白溶液中加相当的氨标准液除去氨干扰方法的精密度、准确度、重现性都较好,耗时短,需要的辅助试剂和仪器少,可以对含氨溶液进行缩二脲的定性和定量测定。

Abstract:The method of copper double salt spectrophotometry is used internationally in the analysison biuret,but there are some other substanceswhich produce adverse effect on determination of biuret in urea’s production,which will i mpair urea’s quality.After repeated experiments,analysis showed that a kind of amino in the production processwas the main factor influencing urea’s quality.To obtain accurate results,the amino need to be removed.

Key words:biuret;ammonia;copper double salt spectrophotometry

D iscussion on determ ination of biuret

JI Xiu-xi a,GU Feng-mei
(Jiangsu Huachang Chem ical Co.,L td.,Zhangjiagang Ji angsu 215634,China)

O657.31

A

1004-7050(2010)06-0036-03

2010-10-16

季秀霞,女,1978年出生,本科,助理工程师。研究方向:纯碱、氯化铵、复混肥、尿素生产过程分析或产品分析。