水溶液中丙烯腈含量的簡易測定

徐衛平，李 艷，趙厚超，陳慧慧

（河南永煤碳纖維有限公司，河南 商丘 476000）

對于工業廢水中丙烯腈的測定，主要是采用色譜法[1~4]。氣相色譜法有直接進樣法、吹掃捕集法和頂空氣相法等，采用高效液相色譜法測定化學廢水中丙烯腈含量也已見報道[5]。但這些測定方法都需要精密儀器設備，使用成本較高，因此尋找一種快速簡易低成本的分析方法勢在必行，為此本文建立了用滴定方法測定溶液中丙烯腈的方法。

1956年捷連奇耶夫和克里茨費爾德等差不多同時提出以亞硫酸鈉加成法測定丙烯腈和其他α-β不飽和化合物的報告。丙烯腈的雙鍵由于氰基強烈吸電子的影響，對于親核試劑呈現高度的反應性能。因此在水溶液中丙烯腈與亞硫酸鈉反應，析出相同物質的量的氫氧化鈉，用硫酸標準溶液滴定所產生的氫氧化鈉的量，用茜素黃和麝香草酚酞混合指示劑指示終點進行測定，并同時進行空白試驗對所用試劑加以校正。

下面對用滴定方法測定溶液中丙烯腈的方法進行簡要探討。

1 試驗部分

1.1 分析儀器及試劑

硫酸標準溶液0.1mol·L-1，氫氧化鈉標準溶液0.1mol·L-1。

亞硫酸鈉溶液(126g·L-1)：稱取126g無水亞硫酸鈉，用蒸餾水溶解后移入1000mL的容量瓶中，用蒸餾水定容。

茜素黃-麝香草酚酞指示劑：稱取0.05g茜素黃溶解于25mL的乙醇中，0.1g的麝香草酚酞溶解于25mL乙醇中，兩溶液進行等體積混合。

10mL酸式滴定管（精度為0.05mL），5mL堿式滴定（精度為0.02mL），250mL碘量瓶。

1.2 操作步驟

取適量的樣品溶液于碘量瓶中，加入3滴茜素黃-麝香草酚酞指示劑。若溶液為淡黃色，則溶液呈酸性，用0.1mol·L-1的氫氧化鈉標準溶液進行滴定，將溶液滴定至淡藍色；若溶液為藍色，則溶液呈堿性，用0.1mol·L-1的硫酸標準溶液進行滴定，溶液由藍色變為淡黃色。

再用0.1mol·L-1的氫氧化鈉標準溶液進行滴定，將溶液滴定至淡藍色。加入10mL亞硫酸鈉溶液（126g·L-1），變為藍紫色，搖勻，蓋上瓶塞，用水密封，放置5min后，用0.1mol·L-1的硫酸標準溶液滴定至淡黃色，消耗的0.1mol·L-1硫酸標準溶液的體積為V1。

為排除試劑所呈的酸堿性，做空白試驗：加50mL的水與10mL亞硫酸鈉溶液，用0.1mol·L-1硫酸標準溶液滴定，消耗的體積為V0。

樣品取樣量根據溶液中丙烯腈濃度分為以下情況：（1）X ＜ 500mg·L-1時，取樣 100mL；（2）當500mg·L-1＜ X ＜ 1000mg·L-1,取樣 50mL；（3）丙烯腈濃度大于1000mg·L-1時，應進行相應的稀釋后進行分析檢測。

1.3 計算

丙烯腈含量的計算公式：

式中：

V1—樣品消耗的鹽酸標準溶液的體積，mL；

V0—空白消耗的酸標準滴定溶液的體積，mL；

V—所取樣品的體積，mL；

C—硫酸標準滴定液的濃度，mol·L-1。

2 結果與討論

2.1 測量范圍

丙烯腈含量大于5mg·L-1的水溶液。

2.2 精密度和準確度

對丙烯腈含量分別為 10mg·L-1、500mg·L-1、1000mg·L-1的標準樣品分別進行了8次測定，記錄精密度和準確度的結果如表1、表2和表3所示。

從表1、表2和表3可以看出，該方法對丙烯腈含量分別為 10mg·L-1、500mg·L-1、1000mg·L-1的標準樣品檢測的RSD分別為0.63%、0.30%和0.12%，精密度較高，且標準樣品檢測的RE為-1.2%、0.8%和0.3%，因此用此方法測定水溶液中高濃度的丙烯腈準確性較高，完全可行。

表1 丙烯腈含量為10mg·L-1的測定

表2 丙烯腈含量為500mg·L-1的測定

表 3 丙烯腈含量為1000mg·L-1的測定

3 結論

本實驗采用酸堿滴定的方法，簡單易操作，不需要進行預處理、特殊的儀器和反應條件，且反應時間短，分析的準確性較高，完全符合分析的要求，是一種快速簡易低成本的分析方法，可以作為分析水溶液中丙烯腈含量的方法。

[1] HJ/T 73-2001，水質丙烯腈的測定氣相色譜法[S] .

[2] 孫彤，蔣龍波，李福泉.地表水中痕量丙烯腈氣相色譜分析[J].齊齊哈爾大學學報，2000，16（2）：83-84.

[3] 李國，耿春香，劉廣東.氣相色譜法測定腈綸、丙烯腈廢水中的有機物[J].中國石油大學勝利學院學報，2006，20（2）：1-2.

[4] 胡小芳，曾東寶，巢猛.頂空氣相色譜法測定水中丙烯腈的研究[J].環境研究與監測，2010，3 （22）：6-11.

[5] 范志先，賈淑敏，王樹娟.化纖廢水中二甲基亞砜和丙烯腈的高效液相色譜分析[J].中國環境監測，2010，26（4）：45-47.