磷酸酯是陰離子表面活性劑。它具有濕潤、消泡、勻染、抗靜電等多種功能,廣泛應用在紡織加工、公共清洗、皮革紙漿、乳液聚合、金屬加工等方面。磷酸酯鹽有50多個品種,磷酸酯的種類有烷基、烷基醚、壬基酚聚氧乙烯醚的磷酸酯及其鉀、鈉和銨鹽。磷酸酯表面活性劑中的結合磷與無機磷對它的質量有很大影響。作者探討了磷酸酯表面活性劑中結合磷與無機磷的分析測定。通過對樣品的分解處理,用釩鉬酸銨法測定結合磷與無機磷的質量。該法簡單易操作,實驗結果穩定,可作為工廠的中控分析使用。對檢測磷酸酯表面活性劑的質量具有一定意義。
1結合磷的測定
首先測總磷的質量,之后測無機磷的質量,總磷減去無機磷等于結合磷的質量。
1.1 實驗
1.1.1 原理
將試樣用硫酸、硝酸、高氯酸分解有機部分,把磷轉化為正磷酸鹽,正磷酸鹽與釩酸鹽和鉬酸鹽在酸性溶液中形成黃色絡合物,磷的質量是通過黃色絡合物吸收值測定的。
1.1.2 試劑與儀器
鉬酸銨水溶液:溶解40g四水合鉬酸銨于500mL容量瓶中,加400mL熱蒸餾水溶解,冷卻至室溫。用蒸餾水稀釋至刻度,此溶液為A溶液。
釩酸銨溶液:小心傾倒200mL硝酸于200mL蒸餾水中,然后加入20g釩酸銨溫熱,冷卻后稀釋到500mL容量瓶中,該溶液是穩定的,此溶液為B溶液。
標準磷酸鹽溶液(KH2PO4):準確稱取1.1g±0.1mg磷酸二氫鉀(須先在105℃烘箱內隔夜干燥至藥典標準)溶解在蒸餾水中,稀至1L容量瓶中即得。
儀器:721型分光光度計。
1. 1.3 操作步驟
操作:準確稱取0.10~0.15g試樣于250mL錐形瓶中,加入6mL濃H2SO4,在電爐上緩慢加熱至溶解。變黑色時煮沸10min待冷卻后,加入4mLn(HNO3)∶n(HClO4)=3∶1的水溶液,煮沸至無色溶液,冷卻,加入30mL蒸餾水,加沸石,繼續煮沸4min,冷卻后移至500mL容量瓶中,稀至刻度。移50mL于100mL容量瓶中,加入2~3滴質量分數為0.1%的酚酞指示液,用濃度為5mol/LNaOH溶液調至粉色出現之后加入5mL混合試劑(A溶液和B溶液等體積混合),用蒸餾水稀至刻度,放置20min后,在460nm波長測吸光度,由標準曲線上查磷的質量。
標準曲線的繪制:往100mL容量瓶中分別加入0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL標準磷酸鹽溶液和5mL混合試劑,用蒸餾水稀釋至100mL,在721分光光度計460nm處,用1cm比色皿測吸光度,同時作一空白實驗。繪制標準曲線。
計算:總磷:ω(P)=V×0.2279×10-2/m×100%
ω(結合磷)= ω (總磷)-ω(無機磷)
式中:V為由標準曲線上查得的磷的體積(mL),02279×10-2是每毫升標液中對應的磷的質量(g),m為試樣的質量(g)。
1.2 結果與討論
1.2.1 最大波長的選擇
取磷的標準樣3.0mL在儀器上測定時,用1cm比色皿進行波長和靈敏度的選擇。波長λ:460nm;靈敏度:2檔。
1. 2.2 酸度的選擇
試樣分解后,酸度對顯色反應有很大影響,中和以后是否需補加酸。
1.2.3 顯色時間的比較
取5mL標準磷酸鹽溶液做顯色時間實驗。
顯色時間對吸光度的影響不大。放置48h以后,吸光度也不改變,選擇顯色時間15~20min即可。
2 無機磷的測定
2.1 實驗
2.1.1 原理
正磷酸鹽與釩酸鹽和鉬酸鹽在酸性溶液中形成黃色絡合物,磷的質量通過黃色絡合物的吸收值測定。
H3PO4+NH4VO3+16(NH4)2MoO4+29HNO3=
(NH4)3PO4·NH4VO3·16MoO3+29NH4NO3+16H2O
2.1.2 試劑與儀器
與總磷的測定相同。
2.1.3 操作步驟
操作:準確稱取0.1~0.2g試樣,放置于離心管中,加入熱無水乙醇至離心管的2/3處,攪拌均勻,用離心機分離,將清液倒出,重復一次。向沉淀加入蒸餾水溶解沉淀,轉入250mL錐形瓶中,加入50mL蒸餾水、3mL硝酸,煮沸10min,冷卻,移至250mL容量瓶中加入2~3滴酚酞溶液,用濃度為5mol/LNaOH的溶液滴至粉色,之后加入5mL混合試劑(A,B同體積混合),用蒸餾水稀釋至刻度,用分光光度計在460nm處測吸光度。
標準曲線繪制:同總磷。
計算:無機磷=V×0.2279×10-2×2.5/m×100%式中:V—由磷酸鹽標準曲線上查得的磷的體積(mL),0.2279×10-2—每毫升標液中對應的磷的質量(g),m—試樣的質量(g)。
2.2 結果與討論
2.2.1 分離條件的選擇
分離是否完全,對無機磷的分析結果有很大影響。已知有機磷溶于醇,而無機磷不溶,用乙醇將無機磷與有機磷分開。另外稱樣量的多少對分離的效果也有影響,選擇稱樣量控制在0.1~0.2g為宜。沉淀洗滌時應注意洗滌是否徹底。加水溶解時,如離心效果不好,應多離心洗滌。
2.2.2 多磷酸分解
由于無機磷化合物也有多磷酸,所以在測定之前,加少量的硝酸煮沸,以保證測定結果準確。
3 結論
該法可測定磷酸酯中無機磷、結合磷的質量。結果精確,操作簡單,已用于實際樣品的分析工作中。
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