羟基乙腈的检测方法

徐 涛， 于荣华*, 乔 浩， 刘存礼， 孟声龙， 龚文照

(1.南京工业大学，江苏 南京 211800；2.阳泉煤业(集团)有限责任公司化工研究院，山西 太原 030021)

*通讯作者：于荣华，男，1961年出生，高级工程师，主要从事海因类化合物，DL-苯丙氨酸，DL-对羟基苯甘氨酸，DL和L-丝氨酸等产品类的开发及产业化研究。

羟基乙腈含量检测一般为紫脲酸铵容量滴定法，本文在此基础上，建立了电位滴定法。电位滴定法测定羟基乙腈含量不仅避免了紫脲酸铵滴定法中肉眼观察指示剂变色带来的误差，而且操作方法，精确度高。

羟基乙腈；电位滴定法；紫脲酸铵滴定法

引 言

羟基乙腈是氰醇的重要有机中间体，广泛用于有机合成、药物合成、浮选、蚀刻等领域。羟基乙腈含量的常用检测方法是以紫脲酸铵作指示剂的EDTA滴定法[1]，为避免肉眼观察指示剂变色引起的误差，本文在紫脲酸铵容量滴定法的基础上建立了电位滴定法。

通常情况下，羟基乙腈含量检测分两步：第一步，检测样品中游离腈含量，第二步，检测样品中总腈含量，之后，用总腈含量减去游离腈含量即得样品的羟基乙腈含量。但在实际检测中，样品的游离腈含量几乎为零通常难以检出，所以，本文主要对羟基乙腈样品的总腈含量检测方法进行了探讨。

1 试剂的配制

硫酸镍标准溶液：将1.015 2 g NiSO4·6H2O(分析纯，纯度98.5%)溶于水，置于100 mL容量瓶中，加水定容，摇匀，制成10.00 g/L标准溶液。

EDTA滴定液：将20 g纯度99.0%的乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2Na2O8·2H2O)溶于1 L水中，制成0.05 mol/L标准溶液。

钙标准溶液：将10.010 4 g干燥过的高纯CaCO3置入500 mL锥形瓶中，加水润湿，逐滴加入4 mol/L盐酸溶液至CaCO3完全溶解，加水200 mL，煮沸数分钟，驱除CO2，冷却至室温，加入数滴甲基红指示剂(0.1 g溶于100 mL 60%乙醇中)，逐滴加入体积分数50%的氨水溶液，直至溶液由红色变为黄色，移入1 000 mL容量瓶，加水定容，摇匀。

氨水-氯化铵缓冲液(pH=10)：在570 ml氨水(分析纯、密度0.88 g/cm3)中加入70 g的氯化铵(分析纯)，完全溶解后加水至1 L，摇匀。

Ca-EDTA溶液：将3.760 0 g纯度99.0%的二胺四乙酸二钠(C10H14N2Na2O8·2H2O)溶于水中，加入100 mL钙标准溶液和250 mL氨水-氯化铵缓冲液，移入500 mL容量瓶中，加水定容，摇匀，贮存于试剂瓶中备用。

2 羟基乙腈含量测定

2.1 紫脲酸铵滴定法

用移液管吸取25.00 mL硫酸镍溶液于250 mL碘量瓶中，用移液管准确加入5.00 mL样品试液，加10 mL氨水(试剂级)，盖紧磨口瓶塞，于30 ℃恒温水浴锅保温反应30 min。取出后用少量蒸馏水冲洗瓶塞，并将洗涤水转入碘量瓶中，加入一小匙0.5%紫脲酸铵指示剂并摇动使之全部溶解，用EDTA标准溶液(0.05 mol/L)滴定样液由棕色变为紫红色，所消耗EDTA标液体积为V4；同时,在相同条件下做空白实验，所消耗EDTA标液体积为V3。羟基乙腈含量计算方法如式(1)：

(1)

式中：C3为EDTA标准溶液的浓度，mol/L；V3为空白实验EDTA标准溶液消耗量，mL；V4为EDTA标准溶液消耗量，mL；MGON为羟基乙腈的摩尔质量。

2.2 电位滴定法

实验原理：Ni-EDTA与Ca-EDTA的配位化合物稳定常数K会随pH值的变化而变化，Ni-EDTA会在pH=10时，K值达到最大，Ca-EDTA会在pH=12时，K值达到最大[2-3]。因此，在pH=10时含有游离镍离子的反应体系中加入Ca-EDTA会发生如式(2)反应：

(2)

因此，在pH=10的情况下，当样品试液中游离镍离子与加入的EDTA全部络合后，继续滴加EDTA会迅速与溶液中游离钙离子络合形成配位化合物，使溶液中钙离子电位发生跃变，从而确定滴定终点[4-5]。

实验步骤：使用ZDJ-4A自动电位滴定仪，插入pCa-1型钙离子选择性电极和212型参比电极。用移液管吸取5mL样品试液于测试杯中，再依次加入25mL硫酸镍、5mL氨水和5mLCa-EDTA标准溶液于杯中，密封置于30 ℃恒温水浴锅恒温反应30min，之后取出，用ZDJ-4A自动电位滴定仪进行滴定，所消耗EDTA标准溶液体积为V4。吸取5mL水于测试杯中，进行空白实验，所消耗的EDTA标准溶液体积为V3。羟基乙腈含量计算方法与紫脲酸铵法相同。

3 测定效果

通过上述方法测得同一批次羟基乙腈含量的数据如表1。

表1 紫脲酸铵法与电位滴定法数据对比

由表1可知，电位滴定法测羟基乙腈含量的相对偏差以及相对偏差都比紫脲酸铵法小，表明电位滴定法相对于紫脲酸铵法精确度更高。电位滴定法不仅避免了容量滴定判断终点颜色误差等问题，而且还提高了检测效率和精确度。

4 结论

电位滴定法测定羟基乙腈含量不仅避免了紫脲酸铵滴定法中肉眼观察指示剂变色带来的误差，而且操作方便，精确度高，是未来羟基乙腈含量检测的优选方法。

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