浅谈三聚氰胺成品OAT含量的快速判定
2015-01-05程萍
程 萍
(河南能源化工集团 中原大化公司 , 河南 濮阳 457000)
浅谈三聚氰胺成品OAT含量的快速判定
程 萍
(河南能源化工集团 中原大化公司 , 河南 濮阳 457000)
通过强烈搅拌待测试样后,调控酸碱度等一系列操作进行综合判断,实现快速判定三聚氰胺成品中OAT含量的方法。进而满足在尽可能短的时间内,准确快速跟踪指导生产的作用。
OAT ; 微量 ; 酸度计 ; 搅拌 ; 定位
0 引言
三聚氰胺(化学式C3H6N6),俗称密胺、三胺精,其本身为低毒性。遇强酸或强碱水溶液水解,氨基逐步被羟基取代,首先生成三聚氰胺酸二酰胺,进一步水解生成三聚氰胺酸一酰胺,最后生成三聚氰酸。而三聚氰胺与三聚氰酸并用,会形成无法溶解的氰尿酸三聚氰胺,造成严重的肾结石。如长期摄入三聚氰胺还可能造成生殖能力损害、膀胱结石、膀胱癌等。食品工业中常常需要测定食品的蛋白质含量,由于直接测定蛋白质技术上比较复杂,所以常用一种叫做凯氏定氮法的方法,通过测定氮原子的含量来间接推算食品中蛋白质的含量。由于三聚氰胺(含氮量66%)与蛋白质(平均含氮量16%)相比含有更高比例的氮原子,所以被一些造假者利用,而现实事件中又不排除以廉价的三胺副产品OAT冒充三胺,添加在食品中以造成食品蛋白质较高的假象,从而造成中国毒奶粉事件的食品安全事故。公司一直高标准严要求杜绝此类事件发生,为此,准确快速地分析出三胺成品OAT含量,及时对工艺生产做出调整,尽可能降低副产品OAT的产出量就显得尤为重要。本法适用于三聚氰胺成品或三聚氰胺溶液中OAT含量的定性判断。与原方法对比减少分析耗时近12 h,为及时调整生产工况提供了可靠保障,可操作性强。
1 三聚氰胺的生产机理
1.1 主反应
三聚氰胺最早被李比希于1834年合成,早期合成使用双氰胺法:由电石(CaC2)制备氰胺化钙(Ca(CN)2),氰胺化钙水解后二聚生成双氰胺,再加热分解制备三聚氰胺。目前因为电石的高成本,双氰胺法已被淘汰,工业合成主要使用尿素为原料,在加热和一定压力条件(8 MPa、380 ℃)下:
公司采用高压法(7~10 MPa,370~450 ℃ ,液相)合成三聚氰胺工艺。
1.2 副反应
①生成缩二脲的反应
②尿素水解
③生成缩聚物O、A、T的形成反应
C3ON5H5+7NH3+3CO2
C3O2N4H4+8NH3+3CO2
实际反应表明缩二脲和高聚物(蜜伯胺、蜜勒胺、蜜异的统称)都会在一定条件下转化成三聚氰胺,而OAT却只能最大限度地溶解以免在尿素结晶工段析出。
2 实验部分
2.1 方法原理
用稀氢氧化钠溶解OAT,在中性条件下,使OAT沉淀,然后利用重量法进行测定。
2.2 仪器和试剂
2.2.1 仪器
①滤膜、1 000 mL烧杯、转子、锥形漏斗;②示波极谱仪;③精密pH计;④真空泵;⑤恒温箱;⑥电子天平。
2.2.2 试剂
①氢氧化钠溶液,ρ(NaOH)=10 g/L。②浓盐酸溶液,c(HCl)=12 mol/L。③氢氧化钠固体,ω(NaOH)=96%。④定位液,pH值为6.86。
3 实验方法
①用电子天平称量约50 g待测试样,放于1 000 mL烧杯中,加入500 mL 10 g/L的氢氧化钠溶液,强烈搅拌2 h,用滤纸进行过滤,并用少量氢氧化钠清洗余物。②滤液与冲洗水一起用酸度计将其pH值调节到6.60~6.80。6.70左右为最好,低了易使OAT结果偏低。③待溶液放置0.5 h以后,观察溶液澄清状态,无混浊时即刻可作出OAT含量判断(但针对悬浊或混浊液,必须放置12 h后,才可放在已称好初重的滤膜m1中进行过滤)。④再将滤膜连同残余物一起放于105 ℃左右的烘箱中进行干燥至少2 h以上,直至恒重。⑤待滤膜连同残余物在干燥器中冷却至室温后,在电子天平中称出滤膜的末重m1。
3.1 结果计算
OAT%=(m1-m)/m×100%
式中:m,滤膜的初重;m1,滤膜连同残余物的重量;m,称取三聚氰胺成品待测试样的质量。
3.2 样品测定
针对我公司Ⅰ、Ⅱ套三胺成品样OAT含量,进行连续性检测,可以看出澄清的三胺成品样pH值始终在8左右,OAT含量均不超过0.02%,测定结果详见表1。
表1 三胺成品样OAT含量测定
图1 sc15样OAT含量线性示意图
3.3 结果与讨论
根据表1可得到SC15Ⅰ、Ⅱ测定结果线性直观示意图1, 从图1可以看出澄清的SC15号成品样测定值从未超过0.02%,这在后续持续不断的监测中也一直得到验证。准确性和重现性良好,所以可以认定当三胺成品样经强烈搅拌、过滤和酸碱度调节,放置0.5 h后溶液仍为澄清状态时,即可判定其OAT含量结果不会超过0.02%,此法也可作为三胺未知样液OAT含量的快速判断方法。
[1] 武汉大学.分析化学.第4版[M].北京:高等教育出版社.2002.
[2] 刘世纯.实用分析化验工读本[M].北京:化学工业出版社,1998.
[3] 朱文祥.中级无机化学[M].北京:高等教育出版社.2004.
2015-06-21
程 萍(1975-),女,工程师,从事生产控制分析工作,电话:13663932359。
O655.1
B
1003-3467(2015)09-0063-02