滴定法测定氰尿酸含量及其终点判定方法

王宝品

(河北冀衡化学股份有限公司 河北衡水 053400 )

引言：氰尿酸是一种很好的水体稳定剂，但更多的用途是做为中间体合成卤代异氰尿酸等新型漂白剂、油漆涂料、农业除草剂、抗氧剂及金属氰化缓蚀剂等[1]，还可用于阻燃剂、尼龙、赛克及化妆品添加剂等。

目前氰尿酸在国际国内均没有统一的标准，含量测定方法主要有滴定法、重量法、比浊法、高效液相色谱法等[2，3]。高效液相色谱法虽然操作简单、快速，准确度较高，但是需使用价格昂贵的仪器；比浊法一般适用于微含量测定，不易应用于生产控制；质量分析法理论上干扰因素少准度高，但实际操作中因转移损失等，测定偏差很大，同时该方法操作繁索，耗时较长，生产控制中不易采用[4]。因此，最常用的就是滴定法进行氰尿酸含量的分析。

根据各公司不同的分析规程，滴定法又分为碱滴定法和酸碱滴定返滴定法[5]，滴定结果稍有偏差。滴定法测定氰尿酸含量终点控制有指示剂法、pH 值法及自动电位等当点法等方式。自动电位滴定仪具有加液准确、指示灵敏和测试误差小等优点，是实验分析中准确简便测试的新途径。本文对比了几种终点控制方法的差异，找出最佳终点控制点。

一、试验及结果

1.试验仪器和试剂

（1）仪器

酸度计（上海雷磁，PHS-25，精度为0.02pH 单位）；自动电位滴定仪（Metrohm 794 BasicTitrino 型，精度为0.1mV）；pH 玻璃电极。

其它实验室常用仪器

（2）试剂

氰尿酸（工业品）；NaOH 标准溶液（0.10 mol／L）；HC1 标准溶液（0.01 mol／L）；酚酞指示剂；

不含CO2的蒸馏水制备：使用前加热煮沸20 分钟～30 分钟，加塞冷却至室温备用。冷却过程中注意开塞平衡压力，以免完全冷却后由于内外压差的原因塞子不易打开。

2. 试验原理

氰尿酸为多元弱酸，在水体系中一级离解H+能被滴定，而二、三级离解H+不被滴定。试样溶解后，以氢氧化钠标准溶液滴定至终点。反应式如下：

3.试验过程

（1）滴定温度的选择

由于氰尿酸在不同温度下溶解度的影响，滴定时的温度对测试结果有一定影响。资料上查找到的数据如表1：

表1 不同温度下氰尿酸在水中的溶解度Table 1 Solubility of cyanide acid in water at different temperatures

比较通用的氰尿酸企业标准分析程规中，采用的起始滴定温度一般为35℃。由于试验取样量为0.4g 以下，25℃时和35℃时均可以完全溶解，并且常温的滴定液也使体系温度变化，控制35℃时滴定的意义不大，因此本试验选择起始滴定温度为常温。

（2）碱滴定法和酸碱滴定返滴定法

①碱滴定法

氰尿酸试样在105℃～110℃下烘干至恒量，称取试样0.3g ～0.4g，加热条件下搅拌溶解于200mL 不含CO2的蒸馏水中。完全溶解后冷却至室温，放入酸度计，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至pH=8.5为终点。按式（1）计算氰尿酸含量X1

式中:

C——氢氧化钠标准滴定溶液之物质的量浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；

V——氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；

m——试样质量，单位为克（g）；

M——氰尿酸的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔g/mol(M=129.05)。

试验结果见表2

表2 碱滴定法分析氰尿酸含量结果Table 2 The numerical tables of alkali titration

②酸碱滴定返滴定法

按上述①溶解后冷却后，放入酸度计，滴加0.01mol／L 的盐酸溶液调pH 值至4.0（溶解后pH 值低于4.0不用调节），用0.10mol／L 氢氧化钠标准滴定溶液滴定至pH=8.5 为终点。按式（1）计算氰尿酸含量X2

表3 酸碱滴定返滴定法分析氰尿酸含量结果Table 3 The numerical tables of acid-base titration

酸碱滴定返滴定法与碱滴定法比较，测定结果偏高0.4%左右，原因是氰尿酸成品中含有少量的氰尿酸一酰胺和氰尿酸二酰胺等杂质，经酸化生成氰尿酸。对于有些产品生产工艺来说，酸碱滴定返滴定法测定氰尿酸含量较为彻底，但还有一些生产工艺氰尿酸一酰胺和氰尿酸二酰胺是干扰物。为了尊重产品的本来品质，建议直接采用碱滴定法。

（3）终点控制

①指示剂和pH 值控制对比

按（2）①溶解冷却后，放入酸度计，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至pH=8.5 为终点；临近终点时加3 ～5滴酚酞指示剂，同时观察颜色变化。

滴定终点颜色为略显粉红色时，溶液pH 值为8.51。继续滴加碱标准溶液2 滴，溶液至粉红色，pH 值为8.78。因此选择酚酞指示剂判断终点时，颜色稍变即停止滴定。

②自动电位滴定仪和pH 值控制对比

应用等量等当点滴定(MET)模式进行滴定，同时观察等当点时的pH 值。经反复试验表明，滴定的等当点正好在pH 值8.5 时。因此，实验室采用自动电位滴定仪和pH 值控制终点两种方式都比较精确，简单易行。

二、结论

由于试验取样量为0.4g 以下，25℃时和35℃时均可以完全溶解，因此本试验选择起始滴定温度为常温。通过试验，酸碱滴定返滴定法与碱滴定法比较，测定结果偏高0.4%左右，原因是氰尿酸成品中含有少量的氰尿酸一酰胺和氰尿酸二酰胺等杂质，经酸化生成氰尿酸。为了尊重产品的本来品质，建议直接采用碱滴定法。滴定终点颜色为略显粉红色时，溶液pH 值为8.51，继续滴定至溶液变为粉红色，pH 值为8.78，因此选择酚酞指示剂判断终点时，颜色稍变即停止滴定。使用自动电位滴定仪反复试验，滴定的等当点正好在pH 值8.5 时。因此，实验室采用自动电位滴定仪和pH 值控制终点两种方式都比较精确，简单易行。同时酸度计使用更普遍，做为推荐方式。

[1] 冯意玲．重量分析法测定氰尿酸纯度．中国氯碱，2004(8)：25-27．

[2] 魏新，郦和生，王岽．循环水中氰尿酸测定方法的研究．石化技术，2008，15(4)：4-5．

[3] 张理平，郭延红，王俏．电位滴定法测定氰尿酸的含量．理化检验一化学分册，2006(7)：574-575．

[4] 刘荣新，王金石，王宝品等．沉淀法分析氰尿酸含量试验．广州化工，2015(5) Vol 43 No 10：124-126．

[5] 李运来，陈 动，刘文飞．碱滴定法测定氰尿酸纯度方法的改进．中国氯碱，2013(6)：27-28．