卡爾·費休庫侖法測定苯胺中水分含量

劉 委，張文杰，蔡書穎，王正程，胡 玖，王 珍，陳黎明

(常州進出口工業及消費品安全檢測中心，江蘇 常州 213022)

苯胺是一種重要的化工原料，主要用于生產聚二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、橡膠助劑、染料中間體、藥物、樹脂和炸藥等[1]。

水分含量是表征苯胺質量的一項重要指標，目前苯胺中水分測定主要有卡爾·費休法和氣相色譜法，卡爾·費休法又分為容量滴定法和庫侖法[2]。 GB/T 2961-2014 《苯胺》[3]中規定卡爾·費休法為苯胺中水分測定仲裁法，按GB/T 2386-2014 《染料及染料中間體 水分的測定》[4]中3.4項規定進行測定，該規定中使用的容量滴定法適用范圍廣泛，但需逐日對滴定劑進行標定，操作較繁瑣，另外經典卡爾·費休試劑中含有的甲醇會與苯胺發生副反應[5]C6H5NH2+CH3OH→C6H5NHCH3+H2O，生成多余的水，導致測定結果不夠準確。本文采用市售專用醛酮試劑[6]、庫侖法水分儀測定苯胺中水分含量，該方法簡單、快速、準確性好。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

水分測定基于R.W.Bunsen描述的碘與水和二氧化硫能發生化學反應，使用咪唑作為緩沖試劑，在醇溶液中，碘和水按物質的量比1∶1反應[7]：

ROH+SO2+3RN+I2+H2O→(RNH)·SO4R+2(RNH)I

就庫侖法而言，試樣中的水分與卡爾·費休試劑發生上述反應，生成的碘離子重新被電解電極氧化為碘，根據產生碘所消耗的電量計算試樣中水分含量[8]。

1.2 試劑

卡爾·費休醛酮專用試劑：霍尼韋爾FlukaTM；超純水；苯胺樣品：編號CQ180650、CQ180653；甲醇(分析純)：江蘇強盛功能化學股份有限公司。

1.3 儀器設備

(1)C30S緊湊型庫侖法卡爾·費休水分儀:瑞士梅特勒-托利多公司，由卡爾·費休滴定臺、滴定杯、雙鉑針測量電極(DM143-SC)、電解電極、磁力攪拌器、溶劑管理器、分子篩、密封型進樣口等配件組成。

(2)XS 104電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)。

(3)2mL注射器。

(4)30mL棕色容量瓶。

1.4 方法參數

混合時間：15s；極化電流：5μA；攪拌速度：45%；終點電位：103mV；終止類型：相對漂移終止；終止漂移值：5μg/min。

1.5 分析步驟

(1)打開電源，將滴定杯中液體全部排空，用甲醇清洗滴定杯和電極并干燥。

(2)于滴定杯中添加100mL卡爾·費休醛酮專用試劑，按1.4設置方法參數，預滴定至漂移值穩定在5μg/min以下。

(3)取待測苯胺搖勻并潤洗注射器，于滴定杯中注入適量苯胺(為降低副反應影響，減少進樣量至0.1mL左右)，使用差量法稱量注入的苯胺質量(精確至0.0001g)并輸入水分儀，待測定結束后讀取結果。

2 結果與討論

2.1 精密度實驗

對編號為CQ180650的苯胺樣品重復測定6次，得出苯胺樣品水分的平均值為272.18 mg·kg-1，標準偏差為3.83 mg·kg-1，相對標準偏差為1.41%，結果見表1?？梢姳痉椒ň芏攘己?。

表1 精密度實驗結果(n=6)

2.2 準確度實驗

稱取20g(精確至0.0001g)編號為CQ180653的苯胺樣品于干燥的棕色容量瓶中，加入超純水4μL并稱重(精確至0.0001g)，搖勻后進行加標回收率實驗，結果見表2。

表2 準確度實驗結果

由表2可見，苯胺中水分含量加標回收率為99.61%～100.80%，相對標準偏差為1.09%～1.23%，說明方法準確度良好。

3 結論

采用卡爾·費休醛酮專用試劑、庫侖法水分測定儀測定苯胺中水分含量，不僅方法簡便快捷、重復性好，而且極大的降低試劑與樣品副反應的發生，提高水分含量測定的準確度，能有效運用于苯胺的水分測定。