王定英,闫红霞,盛兰英,王江,李林诺
(中油股份独山子石化分公司炼油厂化验室,新疆独山子833600)
苯中微量噻吩测定中三氯甲烷替代无噻吩苯配制靛红溶液的可行性分析
王定英,闫红霞,盛兰英,王江,李林诺
(中油股份独山子石化分公司炼油厂化验室,新疆独山子833600)
本文依据ASTM D1685-05苯中微量噻吩的测定方法,用三氯甲烷代替无噻吩苯配制靛红溶液。多组对比实验表明,完全用三氯甲烷配制的靛红溶液测得的苯中噻吩的结果与添加了无噻吩苯所配制的靛红溶液测得的同一苯产品中的噻吩含量的结果相符,在规程要求的重复性范围之内。
苯;噻吩;靛红
ASTM D1685-05苯中微量噻吩的测定方法中,无噻吩苯的制备需要人工用浓硫酸洗苯,制取500 mL无噻吩苯需消耗至少600 mL浓硫酸,工作量大,且大量使用硫酸,浪费试剂,污染严重且存在安全隐患。而石油苯也是典型危险化学品之一,长期接触会对人体造血系统造成损害,引起白细胞、血小板减少,重者出现再生障碍性贫血;少数病便在慢性中毒后可发生白血病。用三氯甲烷代替无噻吩苯配制靛红,可以减少无噻吩苯的制取频率,也可以减少操作者与苯和硫酸的接触,有效降低危化品对操作人员的健康损害。
1.1实验原理
图1
苯中噻吩在规定条件下与靛红发生反应,产生有色化合物。化合物被硫酸萃取,通过分光光度法测定吸光度,从标准曲线上获得噻吩浓度(见图1)。
1.2仪器和试剂
分液漏斗:50 mL,250 mL,500 mL和1 000 mL,具塞。分光光度计:满足在0.1至1.4的吸光度范围内,可重复性为0.005(吸光度单位);在400 nm至700 nm范围内,波长重复性为1 nm。比色皿:1 cm的玻璃或石英。分析天平:感量0.1 mg。移液管:1 mL、2 mL、5 mL和10 mL。量筒:250 mL和1 000 mL。容量瓶:50 mL、100 mL、250 mL和1 000 mL。浓硫酸:密度1.84。氯化镉溶液(20 g/L):将20 g的无水氯化镉(CdCl2)或者25 g的水合氯化镉(CdCl2·21/2H2O)溶解到200 mL的水中,并且稀释成1 L。硫酸铁-硫酸溶液:将0.2 g硫酸铁(Fe2(SO4)3·9H2O)与38 mL水加入1 L容量瓶中,摇匀溶解。
2.1无噻吩苯的制备
在已添加了5 mL靛红溶液的1 000 mL分液漏斗中加入700 mL纯苯,用几份100 mL的浓硫酸连续冲洗直到硫酸层为淡黄色或者无色。再用100 mL水冲洗苯,然后用100 mL氯化镉溶液冲洗两次。最后再用100 mL水冲洗,通过中速滤纸将苯过滤到储瓶内,将瓶子塞紧以备用。并按照《ASTM D1685-05苯中微量噻吩标准试验方法(分光光度法)》中的方法测量其吸光度不应大于0.01。
2.2靛红溶液的配制
A法:在200 mL氯仿中加入0.5 g靛红,在通风橱内加热,温度控制在恰好低于氯仿沸点(61℃)的温度,保持大约5 min,并不断摇晃。用快速滤纸过滤到一个250 mL容量瓶内。用两份20 mL的无噻吩苯对滤纸进行冲洗,把洗涤液也倒入容积烧瓶内;用无噻吩苯稀释至刻线。
B法:在200 mL氯仿中加入0.5 g靛红,在通风橱内加热,温度控制在恰好低于氯仿沸点(61℃)的温度,保持大约5 min,并不断摇晃。用快速滤纸过滤到一个250 mL容量瓶内;用两份20 mL的三氯甲烷对滤纸进行冲洗,把洗涤液也倒入容积烧瓶内;用三氯甲烷稀释至刻线。
2.3空白试剂1的配制
于50 mL分液漏斗中用移液管加入5 mL的靛红溶液和10 mL的硫酸铁-硫酸溶液。盖上塞子摇动2 min± 15 s。应通过手腕摇动,以每秒钟大约半圈的速度进行。两相分离后,将底层硫酸放入50 mL容量瓶中。再用10 mL硫酸加入分液漏斗,继续摇动30±5 s,底层硫酸仍放入前一容量瓶,用硫酸稀释到刻度,混匀。该试剂在8 h内可保持稳定,期间无需再配。
2.4空白试剂2的配制
移取10 mL硫酸铁-硫酸溶液,加入50 mL的容量瓶内,用硫酸稀释至刻线,混匀。该试剂在8 h内可保持稳定,期间无需再配。
2.5样品空白的处理
将100 mL经氯化镉洗涤并过滤后的苯样品倒入250 mL分液漏斗中,加入10 mL硫酸铁-硫酸溶液,盖上塞子摇动2 min±15 s。两相分离后,将底层硫酸放入50 mL容量瓶中。再用10 mL硫酸加入分液漏斗,摇动30±5 s,底层硫酸放入同一容量瓶,用硫酸稀释到刻线,混匀。每个样品均须制备。
2.6待测样品的处理
将100 mL经氯化镉洗涤并过滤后的苯样品倒入250 mL分液漏斗中,加入5 mL靛红溶液和10 mL硫酸铁-硫酸溶液,盖上塞子摇动2 min±15 s;两相分离后,将底层硫酸放入50 mL的容量瓶中;再用10 mL硫酸加入分液漏斗,摇动30±5 s,底层硫酸放入同一容量瓶,用硫酸稀释到刻线,混匀。
2.7吸光度的测定
用1 cm比色皿,在波长589 nm,以空白试剂2为参比测定空白样品吸光度;在相同条件下,以空白试剂2为参比测定待测样品的吸光度。在校准中仪器状态应保持稳定。
3.1样品分析
按照规程《ASTM D1685-05苯中微量噻吩标准试验方法(分光光度法)》,用试验步骤2.2中A方法配制靛红溶液。但是由于无噻吩苯的制备方法复杂,且大量使用硫酸和苯;不但增加了员工的工作量,长期接触也会影响员工的健康。考虑到每次配制靛红溶液时使用无噻吩苯的比例很小,在配制靛红溶液时不加入无噻吩苯,选用三氯甲烷代替(具体配制方法如试验步骤2.2中B方法)。并用几个试样做了如下比对分析(见表1,表2)。
表1 用A、B两种方法配制的靛红溶液测得的苯产品中噻吩含量的比对
表2 精密度范围
由表1与表2可以看出,用两种方法配制的靛红溶液测定同一苯产品的噻吩含量的结果是在误差范围之内的。用三氯甲烷代替无噻吩苯配制靛红溶液用分光光度法测定苯中噻吩的方法可行。
为了进一步确定该方法的可行性,配制了噻吩含量分别为0.20 μg/mL;0.40 μg/mL,1.0 μg/mL的噻吩标样,进行了比对分析。
表3 用A、B两种方法配制的靛红溶液测得的已知噻吩含量苯溶液的噻吩含量比对
由表3可以看出,用两种方法配制的靛红溶液测得的已知噻吩含量的标样的噻吩结果也都在规程允许的重复性范围之内。
用三氯甲烷代替无噻吩苯配制靛红溶液用分光光度法测定苯中噻吩的方法具有可行性。在实际分析过程中,配制靛红溶液时,可以不加入无噻吩苯,而用三氯甲烷替代。如此就可以降低为了配制靛红溶液而人工制取无噻吩苯的频率,大大降低了员工的工作量;减少操作者接触苯的次数,有效降低危化品对操作人员的健康损害。
[1]ASTM D1685-05苯中微量噻吩标准试验方法(分光光度法).
[2]刘珍.化验员读本(上册)[M].北京:化学工业出版社,2003.
[3]王华兰.气相色谱法测定苯中噻吩含量[J].燃料与化工,2009,(1):22-25.
Feasibility analysis of chloroform instead of no thiophene benzene to prepare isatin solution in the determination of trace of thiophene in benzene
WANG Dingying,YAN Hongxia,SHENG Lanying,WANG Jiang,LI Linnuo
(Refinery of Dushanzi Petrochemical Co.,PetroChina,Dushanzi Xinjiang 833600,China)
In this paper,based on ASTM D1685-05 determination method of trace of thiophene in benzene,chloroform instead benzene without thiophene to preparate isatin solution. Multiple sets of hcho,the experimental results of a benzene sample is in the range of disciplines required repeatability,no matter use the isatin solution that fully prepared with chloroform,or which prepared with no thiophere benzene.
benzene;thiophene;isatin
10.3969/j.issn.1673-5285.2015.06.027
TE622.14
A
1673-5285(2015)06-0099-03
2015-03-19
王定英,女(1983-),西南石油大学应用化学专业,本科,工程师,现从事化验分析工作,邮箱:lyc_WDY@petrochina. com.cn。