工业用乙酸钠测定方法的研究

耿亚楠，单素民，秦耀伟，王丹，魏云

（河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司，河南 鹤壁 458000）

乙酸钠亦称醋酸钠，一般以带有三个结晶水的三水合乙酸钠或无水乙酸钠形式存在。三水合乙酸钠：分子式CH3COONa·3H2O，相对分子质量为136.08 g·mol-1，密度1.45 g·cm-3，123℃时失去结晶水；无水乙酸钠：分子式CH3COONa，相对分子质量为82 g·mol-1，密度1.528 g·cm-3；为无色透明或白色颗粒结晶，在空气中可被风化，可燃，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，在水中易发生水解。其广泛应用于废水处理，印染、医药、化学制剂、工业催化剂、助剂、添加剂和防腐保鲜剂，煤化工和制备储能材料等领域。

河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司年产10万t 1,4-丁二醇(BDO)装置采用Reppe 法工艺技术，以甲醇氧化制甲醛，电石干法制乙炔，利用乙炔和甲醇为主要原料，通过炔化、加氢、精馏单元生产1,4-丁二醇。电石和甲醇是生产BDO的主要原料，同时乙酸钠作为生产过程中的重要辅助配料，主要作用是调控炔化单元的pH值。

1 乙酸钠质量分数测定方法论述

目前乙酸钠质量分数的测定方法主要为水相条件下的中和滴定法，根据乙酸钠易溶于水发生水解的特点，本文通过研究和试验对比发现采用非水相条件下的中和滴定法测定乙酸钠的质量分数具有精密度高，准确性好，稳定性好等优点，因此本文采用非水相条件下的中和滴定法对测定乙酸钠的质量分数进行了分析研究。

2 工业用乙酸钠测定法对比

2.1 水相条件下中和滴定法方法提要

用高纯水溶解乙酸钠样品成乙酸钠水溶液，用硫酸标准溶液滴定乙酸钠水溶液发生中和反应，以次甲基蓝-二甲基黄为指示剂，计算乙酸钠的质量分数。

2.1.1 试剂和溶液

硫酸标准溶液：c（1/2H2SO4）=0.500 mol·L-1

次甲基蓝-二甲基黄混合指示剂。配制：次甲基蓝（质量分数0.1%）和二甲基黄（质量分数0.1%）混合指示剂，质量比1∶1 混合而成。

2.1.2 分析步骤

称取1 g 样品（精确至0.01 g）试样加入250 mL锥形瓶中，于锥形瓶中加入50 mL蒸馏水，加次甲基蓝-二甲基黄混合指示剂1～2滴，用硫酸标准溶液c（1/2H2SO4）=0.500mol·L-1滴定至蓝紫色为终点，记录硫酸标准溶液消耗的体积。

2.1.3 结果计算

乙酸钠的质量分数按式（1）计算：

式中：c—硫酸标准溶液的摩尔浓度，mol·L-1；

V—滴定时硫酸标准溶液之用量，mL；

m—试样质量，g；

M—试样的相对分子质量,g·mol-1。

2.1.4 结果

试验样品分别选取分析纯无水乙酸钠（质量分数≥99%）和三水合乙酸钠（质量分数≥58%），试验通过对分析纯无水乙酸钠（质量分数≥99%）和三水合乙酸钠（质量分数≥58%）进行水相条件下测定，实验数据如表1。

表1 水相条件下测定无水乙酸钠的质量分数

表2 水相条件下测定三水合乙酸钠的质量分数

2.2 非水相条件下中和滴定法方法提要

用冰乙酸溶解乙酸钠样品成乙酸-乙酸钠溶液，用高氯酸标准溶液滴定乙酸-乙酸钠溶液发生中和反应，以结晶紫为指示剂，计算乙酸钠的质量分数。

2.2.1 主要试剂及仪器

冰乙酸（质量分数99.8%）；醋酸酐，分析纯；高氯酸标准滴定溶液：c(HClO4)=0.1 mol·L-1；

结晶紫指示液:2 g·L-1。

2.2.2 试剂的处理和标液配制及标定

1）取冰乙酸（质量分数99.8%）500 mL，加醋酸酐5.68 mL，摇匀振荡后备用，其目的是除去冰乙酸中的水分。

2）0.1 mol·L-1高氯酸标准滴定溶液的配制：取70%～72%的高氯酸4.25 mL，缓慢加入375 mL无水冰醋酸（2.2.1），混合均匀，缓慢滴加醋酸酐12 mL，摇匀后冷却至室温，用无水冰醋酸（2.2.1）稀释至500 mL 棕色容量瓶中，24 h后标定。

3）0.1 mol·L-1高氯酸标准滴定溶液的标定：取105℃干燥至恒重的邻苯二甲酸氢钾0.12 g（精确至±0.000 2 g）置于干燥的锥形瓶中，加入25 mL无水冰醋酸（2.2.1）溶解，加结晶紫指示剂1～3滴，用0.1 mol·L-1高氯酸标准滴定溶液滴定至颜色由紫色变为蓝色为终点，并做空白试验。实验数据如表3。

表3 高氯酸标准溶液标定数据

2.2.3 分析步骤

准确称取干燥后的样品0.2 g (分析纯,无水乙酸钠质量分数≥99%），精确至0.000 1 g，加冰乙酸40 mL溶解，加入结晶紫指示剂，用高氯酸标准滴定溶液滴定，溶液由紫色变为亮蓝绿色即为终点。同时进行空白试验。

乙酸钠的质量分数按式（2）计算：

式中：V1—高氯酸标准滴定溶液消耗的体积，mL；

V0—高氯酸标准滴定空白溶液消耗的体积，mL；

c—高氯酸标准滴定溶液的实际浓度，mol·L-1；

m—样品质量，g；

M—乙酸钠的摩尔质量的数值，g·mol-1；

1 000 —换算因子。

2.3 结果

试验通过对分析纯无水醋酸钠（质量分数≥99%）进行非水相条件下测定，结果如表4、表5。

表4 非水相条件下测定无水乙酸钠的质量分数

表5 非水相条件下测定三水合乙酸钠的质量分数

3 数据对比

两相条件下测定乙酸钠质量分数结果对比见表6。

表6 两相条件下测定乙酸钠质量分数结果对比

4 结 论

通过两种测定方法的数据对比，水相条件下测定无水乙酸钠相对标准偏差为0.07%，测定三水合乙酸钠相对标准偏差为0.12%；非水相条件下相对标准偏差均小于0.1%，有较好的线性关系，数据重现性好。根据乙酸钠容易水解的特性，本文以水相和非水相条件下对乙酸钠质量分数的测定进行了分析研究，通过对两种不同条件检测结果对比，认为相对于水相条件下用高氯酸标准溶液通过非水相测定乙酸钠的质量分数比较科学，该方法具有精密度高，准确性好，稳定性好等优点。