卡尔·费休库仑法测定苯胺中水分含量

刘 委，张文杰，蔡书颖，王正程，胡 玖，王 珍，陈黎明

(常州进出口工业及消费品安全检测中心，江苏 常州 213022)

苯胺是一种重要的化工原料，主要用于生产聚二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、橡胶助剂、染料中间体、药物、树脂和炸药等[1]。

水分含量是表征苯胺质量的一项重要指标，目前苯胺中水分测定主要有卡尔·费休法和气相色谱法，卡尔·费休法又分为容量滴定法和库仑法[2]。 GB/T 2961-2014 《苯胺》[3]中规定卡尔·费休法为苯胺中水分测定仲裁法，按GB/T 2386-2014 《染料及染料中间体 水分的测定》[4]中3.4项规定进行测定，该规定中使用的容量滴定法适用范围广泛，但需逐日对滴定剂进行标定，操作较繁琐，另外经典卡尔·费休试剂中含有的甲醇会与苯胺发生副反应[5]C6H5NH2+CH3OH→C6H5NHCH3+H2O，生成多余的水，导致测定结果不够准确。本文采用市售专用醛酮试剂[6]、库仑法水分仪测定苯胺中水分含量，该方法简单、快速、准确性好。

1 实验部分

1.1 实验原理

水分测定基于R.W.Bunsen描述的碘与水和二氧化硫能发生化学反应，使用咪唑作为缓冲试剂，在醇溶液中，碘和水按物质的量比1∶1反应[7]：

ROH+SO2+3RN+I2+H2O→(RNH)·SO4R+2(RNH)I

就库仑法而言，试样中的水分与卡尔·费休试剂发生上述反应，生成的碘离子重新被电解电极氧化为碘，根据产生碘所消耗的电量计算试样中水分含量[8]。

1.2 试剂

卡尔·费休醛酮专用试剂：霍尼韦尔FlukaTM；超纯水；苯胺样品：编号CQ180650、CQ180653；甲醇(分析纯)：江苏强盛功能化学股份有限公司。

1.3 仪器设备

(1)C30S紧凑型库仑法卡尔·费休水分仪:瑞士梅特勒-托利多公司，由卡尔·费休滴定台、滴定杯、双铂针测量电极(DM143-SC)、电解电极、磁力搅拌器、溶剂管理器、分子筛、密封型进样口等配件组成。

(2)XS 104电子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)。

(3)2mL注射器。

(4)30mL棕色容量瓶。

1.4 方法参数

混合时间：15s；极化电流：5μA；搅拌速度：45%；终点电位：103mV；终止类型：相对漂移终止；终止漂移值：5μg/min。

1.5 分析步骤

(1)打开电源，将滴定杯中液体全部排空，用甲醇清洗滴定杯和电极并干燥。

(2)于滴定杯中添加100mL卡尔·费休醛酮专用试剂，按1.4设置方法参数，预滴定至漂移值稳定在5μg/min以下。

(3)取待测苯胺摇匀并润洗注射器，于滴定杯中注入适量苯胺(为降低副反应影响，减少进样量至0.1mL左右)，使用差量法称量注入的苯胺质量(精确至0.0001g)并输入水分仪，待测定结束后读取结果。

2 结果与讨论

2.1 精密度实验

对编号为CQ180650的苯胺样品重复测定6次，得出苯胺样品水分的平均值为272.18 mg·kg-1，标准偏差为3.83 mg·kg-1，相对标准偏差为1.41%，结果见表1。可见本方法精密度良好。

表1 精密度实验结果(n=6)

2.2 准确度实验

称取20g(精确至0.0001g)编号为CQ180653的苯胺样品于干燥的棕色容量瓶中，加入超纯水4μL并称重(精确至0.0001g)，摇匀后进行加标回收率实验，结果见表2。

表2 准确度实验结果

由表2可见，苯胺中水分含量加标回收率为99.61%～100.80%，相对标准偏差为1.09%～1.23%，说明方法准确度良好。

3 结论

采用卡尔·费休醛酮专用试剂、库仑法水分测定仪测定苯胺中水分含量，不仅方法简便快捷、重复性好，而且极大的降低试剂与样品副反应的发生，提高水分含量测定的准确度，能有效运用于苯胺的水分测定。