溶液中醛類物質(zhì)檢測

朱 濤

（長江大學 工程技術(shù)學院，湖北 荊州 434020）

1 實驗

為了研究水溶液中的醛類物質(zhì)，利用酸堿指示劑返滴定法，改變反應溫度、試劑的用量、反應時間等，實驗結(jié)果表明，反應時間在20 min時即可，常溫30 ℃為最佳溫度，H2O的用量對結(jié)果無影響，H2O2為確定的量[1-3]。

1.1 試劑

分析用過氧化氫（30%），硫酸為標準試劑（0.248 7 mol/L），1%酚酞試劑（取一定量的酚酞溶于90%乙醇制成），氫氧化鈉為標準試劑（0.485 4 mol/L），所用水均為蒸餾水。

1.2 試驗方法

準確稱取苯甲醛試樣0.7～0.9 g于250 mL碘量瓶中，加入蒸餾水及過氧化氫溶液，蓋上瓶蓋，此時未充分反應。由于過氧化氫在常溫下分解非常緩慢，且瓶內(nèi)的氧含量少，無法使反應完全進行，反應速度非常慢。加入NaOH溶液，此時瓶內(nèi)發(fā)生醛被氧化為酸的化學反應，在堿性條件下，苯甲醛不穩(wěn)定會被氧化為酸。若室溫較低則需要微熱開始反應，振搖2～3 min，用配置好的0.248 7 mol/L硫酸溶液滴定至紅色完全褪去為滴定終點（待反應完全之后加入適量酚酞試劑，此時溶液呈堿性，在強堿條件下，一小部分酚酞會被氧化，因此在滴定終點前加入2～3滴酚酞，從而補充被氧化的部分，消耗的硫酸標準體積記為V1（mL），并同時測定空白，消耗的硫酸標準體積記為V0（mL），按公式（1）計算苯甲醛的質(zhì)量分數(shù)，試樣中的苯甲酸按公式（2）計算。

式中M1、M2分別表示苯甲醛和苯甲酸的摩爾質(zhì)量，g/mol；G為試樣質(zhì)量，g；W為試樣中苯甲酸的質(zhì)量分數(shù)。

準確稱取試樣20 g于250 mL錐形瓶中，加入40 mL中性乙醇，以酚酞為指示劑，用0.485 4 mol/L的氫氧化鈉標準試劑滴定至終點（反應開始時加入適量的酚酞試劑，紫色褪去為反應終點），按（2）測出苯甲酸的質(zhì)量分數(shù)。

苯甲酸的百分含量：

式中：V2為滴定時所消耗的氫氧化鈉標準溶液的體積，mL；CNaOH為氫氧化鈉標準溶液的濃度，mol/L；G1為苯甲醛試樣的質(zhì)量，g。

試樣中酸性物質(zhì)對測量的干擾，存在酸性物質(zhì)苯甲酸，利用上述公式扣除即可。其他雜質(zhì)，例如苯甲醇、乙醇、甲醇等均不參與化學反應，因此不會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。

另外，若需要測的溶液整體呈酸性，則加入適量的氫氧化鈉溶液，使溶液酸堿度呈中性，再進行上述實驗過程即可。

2 實驗結(jié)果與討論

苯甲醛最佳測定條件，30%過氧化氫溶液和水的用量對苯甲醛質(zhì)量分數(shù)測定如圖1～4所示，我們將最佳的條件選擇在反應時間25 min，水的用量20 mL，過氧化氫7 mL，振搖2～3 min使反應充分進行，除去多余的過氧化氫溶液。

采用1.2試驗，于不同的溫度下平行測定苯甲醛的質(zhì)量分數(shù)，結(jié)果顯示，30 ℃條件下測得的數(shù)據(jù)接近試劑瓶上所標含量，測得質(zhì)量分數(shù)為98.445%。

圖1表示，在溫度最佳，其他條件相同的情況下，苯甲醛的質(zhì)量分數(shù)在20 min時達到98.445%，隨著時間的增加，始終穩(wěn)定在這個值左右，相對偏差不超過0.5%。

圖1 靜置反應時間對苯甲醛含量的影響

圖2表示，過氧化氫的用量在7 mL時可使測量達到準確值，增加其用量也始終在98.445%。

圖2 過氧化氫的用量對苯甲醛含量的影響

過氧化氫用量低了會造成苯甲醛的氧化不完全，會剩余一部分未反應。

圖3表示，在20 ℃溫度較低時苯甲醛未完全反應，含量較低。因此，需微熱開始反應，25 ℃時含量也較低，未反應完全，在30 ℃時平行測定苯甲醛的含量，且微熱開始反應，含量接近98.445%，但不穩(wěn)定，原因是在滴定的時候需要細致地操作以及注意對顏色的把控。當溶液即將變?yōu)闊o色時，應立即停止滴定行為，待2 min后不變色即可完成滴定。圖3中，從下至上3條折線依次為20 ℃，25 ℃，30 ℃不同溫度對苯甲醛含量的影響。

圖3 溫度對苯甲醛含量的影響

圖4表示，水的用量對整個反應無影響，但必須要有水作為反應的環(huán)境。

圖4 水的用量對苯甲醛質(zhì)量分數(shù)測定的影響

3 結(jié)語

醛類物質(zhì)在水溶液中的研究可利用酸堿指示劑返滴定法，使醛氧化為酸，從而測定已知的酸，只需要簡易的化學儀器及藥品，即可知道溶液中醛類的精準質(zhì)量分數(shù)。反應時對溫度、滴定終點、稱量的把控尤為重要，反應溫度低會使反應不能充分進行，也不能過分加熱沸騰導致產(chǎn)生誤差。滴定終點時應該緩慢加入藥品，稱量時使用分析天平精準讀數(shù)，過氧化氫及氫氧化鈉的用量均需要在測定中找到合適的值，從而能夠準確地測定溶液中苯甲醛的質(zhì)量分數(shù)。