硝酸异辛酯酸度测定方法探讨

2020-11-04李海斌庞建龙井军平付立辉

山东化工 2020年18期

李海斌，庞建龙，井军平，付立辉

(西安万德能源化学股份有限公司，陕西西安 710077)

酸度是中和100mL样品消耗的氢氧化钾毫克数，测定原理是用合适的溶剂抽提出试样中的酸性成分，然后用碱性标准溶液滴定。由于溶解溶剂、终点指示方法等不同国内外有不同的标准，以符合不同样品的测试。郭珍贵[1]等人通过溶解样品溶剂、指示剂、标准溶液确定了硝酸酯类产品酸度的测定方法为：以乙醇为溶剂，甲酚红为指示剂，用KOH-EtOH标准溶液滴定至粉红色为终点。王国华[2]的研究表明，要提高柴油酸度测定结果的准确性，选择灵敏度高的指示剂非常重要，如果所用的指示剂只需很少量碱溶液中和，或者不需要中和，这样的指示剂变色才敏锐，只有获得敏锐的变色效果，才能准确判断滴定终点。张雁玲[3]分析对比了国内酸值(酸度)测定标准的适应范围及优缺点。李海燕[4]等人分析比较了国内主要酸值测定标准与ASTM标准的差异，并从滴定步长、样品量、突跃幅度、溶解方式方面考察了对原油酸值的测定结果影响。GB/T258适应于石油产品酸度的测定，用沸腾乙醇抽出试样中的酸性成分，然后用氢氧化钾-乙醇溶液滴定。以碱性蓝6B或甲酚红、酚酞为指示剂颜色变化判定终点，是目前多数炼厂测定柴油酸度采用的标准。硝酸异辛酯的酸度是反映其贮存稳定性的主要指标之一，国内指标要求不大于3mgKOH/100mL，国外客户提供的酸度指标为不大于3mg/100mL(以HNO3计)，但由于测定标准不同，导致国内企业与企业之间、国内企业与国外企业之间的分析数据差距较大，因而引起货物交付争议。目前对硝酸异辛酯酸度测定尚无统一规定，通常参考相关酸值(酸度)标准测定方法。由于终点判断方法差异、指示剂不同造成测定结果不一致。本文通过指示剂终点颜色变化、指示剂灵敏度分析硝酸异辛酯酸度测定结果的影响因素。

1 实验方法

1.1 试验仪器与试剂

锥形瓶，250mL磨口瓶；球形回流冷凝管，长约300mm；微量滴定管，2mL(分度值0.01mL)，250mL双联加热套。

标准溶液：0.05mol/L氢氧化钾-乙醇溶液

指示剂：甲酚红、酚酞、碱性蓝6B分别配制1%乙醇溶液待用。

1.2 测定方法

1.2.1 测定方法一

250mL锥形瓶中加入50mL 95%乙醇，加热回流5min，加入10滴指示剂，用KOH-乙醇标准溶液滴至变色，记录中和乙醇消耗的标准溶液V0，取20mL待测样品，混合均匀，继续加热回流5min，加入10滴指示剂，快速滴定至变色，记录消耗的标准溶液体积V1，计算待测样品酸度。

1.2.2 测定方法二

250mL锥形瓶中加入50mL 95%乙醇，加入10滴指示剂，用KOH-乙醇溶液滴至变色，记录中和乙醇消耗的标准溶液V0，取20mL待测样品，混合均匀，加入10滴指示剂，边均匀摇晃边滴加KOH-乙醇标准溶液，记录消耗的标准溶液体积V1，计算待测样品酸度。

1.2.3 测定方法三

250mL锥形瓶中加入用100mL蒸馏水，滴加5滴1%的酚酞指示剂，用KOH-乙醇标准溶液滴至微粉色，吸取20mL待测样品加入锥形瓶中，边均匀摇晃边滴加KOH-乙醇标准溶液，记录消耗的标准溶液体积V1，计算待测样品酸度。酸度计算：

式中：56.1——氢氧化钾的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)；

c——氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；

V——滴定时消耗0.05mol/L氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；

V1——试样的体积，单位为毫升(mL)。

2 结果与讨论

2.1 指示剂及测定方法对酸度结果的影响

通过指示剂、测定方法考察对酸度测定结果的影响，结果如表1。

表1 指示剂、测定方法对酸度的影响

从上述的测定结果看，以酚酞为指示剂，以水为溶剂的结果明显低于乙醇溶剂，沸腾乙醇抽提有机酸测定结果高于常温乙醇溶解的结果，以甲酚红、碱性蓝6B为指示剂也得到同样的结果，这是由于沸腾乙醇可将有机酸充分溶解到乙醇相，滴定完全。另外从pH变色范围看，甲酚红最佳，但在测定过程中发现，酸度较低时(2.0以下)，甲酚红同碱性蓝6B结果接近，酸度超过4mgKOH/100mL，甲酚红终点褪色很快，测定结果高于碱性蓝6B，酚酞由于终点颜色很浅，不易观察，导致结果明显高于甲酚红、碱性蓝6B。从整个测定过程看，碱性蓝6B终点颜色变化明显，易于观察，因此，以沸腾乙醇为抽提溶剂，碱性蓝6B为指示剂测定硝酸异辛酯酸度更准确。

2.2 指示剂灵敏度对酸度结果的影响

分别取2种不同酸度的硝酸异辛酯样品，用不同厂家指示剂测试酸度，测定结果如下表2：

表2 不同厂家碱性蓝6B指示剂检测结果对比

从表2可以看出，对比所有的碱性蓝6B指示剂，天津大茂指示剂测定结果最高，其余六家指示剂结果较接近。

从上表可知，经过中和调整后，天津大茂指示剂的测定结果与其他厂家指示剂结果一致，而未调整的指示剂测定结果偏大，这是因为未中和的天津大茂指示剂在整个滴定过程冲消耗更多的碱液，尤其是最后加入的10滴指示剂，中和至中性需约13滴，消耗体积为0.195mL，若换算成酸度约为2.58mg KOH/100mL，因此，最终结果偏差很大。