第28卷第4期
2008年8月
山 西 化 工
SHANXICHEMICALINDUSTRY
Vol.28 No.4
Aug.2008
专题讨论
PVA中醋酸钠含量测定方法的探讨
张建平, 闫济民
(山西三维集团股份有限公司,洪洞摘要:通过研究PVA,题。实验结果表明,析方法:;;测定
中图分类号:TQ325.9 文献标识码:A 文章编号:100427050(2008)0420040203
在聚乙烯醇(PVA)生产过程中,氢氧化钠和醋
酸根反应生成醋酸钠。部分醋酸钠溶解在母液中随母液分离出聚乙烯醇,还有一部分则留在聚乙烯醇产品中。如果产品中醋酸钠含量过高,不仅会影响聚乙烯醇产品的外观,而且会影响聚乙烯醇产品的内在质量,所以分析醋酸钠含量对聚乙烯醇产品质量控制有着重要的意义。
我国现行使用的PVA产品中醋酸钠含量测定国家标准为《聚乙烯醇树脂乙酸钠含量测定方法》(GB12010.6298),采用次甲基蓝2二甲基黄混合指示剂指示终点,0.1mol/L的硫酸标准溶液滴定。日
(K67262本采用的标准为《聚醋酸乙烯试验方法》
1994),此方法采用的是甲基橙指示剂指示终点,0.1mol/L的盐酸标准溶液滴定。
的摩尔比最高为0.0068,如果氢氧化钠全部转化为醋酸钠,而且醋酸钠全部留在产品中,那么在产品中醋酸钠的质量分数应该为1.06%。
由于在生产过程中一部分醋酸钠随母液被分离,所以产品中醋酸钠的质量分数则低于1.06%。
不同的脱液率下醋酸钠质量分数的计算公式为:
w=
(1-T)×100
100-0.48829×DS
(1)
式中:w———醋酸钠质量分数,%;
BNaOH———NaOH相对于醋酸乙烯的摩尔比;T———脱液率,%;DS———皂化率,%。
实际生产过程中,发现采用我国现行使用的国
家标准的分析结果高于实际含量。本文采用国家标准和日本标准两种不同的测定方法分别测定PVA产品中醋酸钠的质量分数,并对方法进行分析比较。
当催化剂摩尔比为0.0060,皂化率为80%,在不同脱液率下,根据式(1)计算不同的醋酸钠质量分数。计算结果列于表1。
表1 不同的脱液率下醋酸钠的质量分数编号
1
脱液率/%
010203040
醋酸钠质量分数/%
0.940.840.750.660.56
1 PVA05280中醋酸钠质量分数的测定
1.1 产品中醋酸钠质量分数的估算
2345
在PVA05280的生产中催化剂相对于醋酸乙烯
收稿日期:2008204230
作者简介:张建平,男,1962年出生,工程师,山西三维集团股份有限公司副总经理,主要从事企业技术研发工作。
1.2 两种方法测定样品中醋酸钠质量分数
取同一个样品分别采用国家标准和日本标准方
2008年8月 张建平等,PVA中醋酸钠含量测定方法的探讨 ・41・
表2 同一个样品的两种不同方法的测定结果编号
1234567
甲基橙指示剂
醋酸钠质量分数/%
0.750.780.780.810.830.840.840.80
混合指示剂醋酸钠质量分数/%
1.531.551.491.371.361.311.311.42
结果。
为了考察体系中其他组分对滴定过程中体系pH值变化的影响,我们用分析纯醋酸钠配置成1%的溶液,然后用标准溶液进行滴定,用pH计进行监测,并和实际样品的滴定曲线进行了比较,见图1。
表3 滴定曲线的测定数据
编号
[***********]1516
1718192021
用0.1moL/L盐酸标准溶液滴定体积/mLpH值
00.30.1.1.82.12.42.73.03.33.63.94.24.54.85.15.45.76.0
6.685.735.4.4.804.674.544.404.274.113.943.743.533.333.173.052.952.852.792.73
用0.1moL/L
硫酸标准溶液滴定体积/mLpH值
00.30.691.21.51.82.12.42.73.03.33.63.94.24.54.85.15.45.76.0
6.725.745.395.164.994.844.704.564.424.284.143.983.793.593.403.243.113.012.932.852.79
平均值
法连续测定7次,结果见表2。
当醋酸钠质量分数为1%左右时,称取5g样品溶解在150mL的水溶液中进行测定,醋酸钠的浓度为4.07×10
CH3+
-3
1+
,:
CH3+Na
当达到终点后溶液中的醋酸达到电离平衡。+-+2
K===
[CH3COOH][CH3COOH]
+2
=1.8×10-5-3+
4.07×10-[H]
则
[H+]=2.6×10-4
此时,溶液的pH值为3.59。
在我国现行使用的由国家技术监督局1989年12月25日批准的国家标准《聚乙烯醇树脂乙酸钠(GB12010.6298)中,采用次甲基蓝2含量测定方法》
二甲基黄混合指示剂指示终点,0.1moL/L的硫酸标准溶液滴定。该混合指示剂的理论终点pH值为3.25。但是实际测定过程中,发现滴定终点的pH
在2.7左右[1]。
日本现行采用的标准《聚醋酸乙烯试验方法》
(K672621994)中醋酸钠含量的测定采用甲基橙指示剂指示终点,0.1moL/L的盐酸标准溶液滴定[2]。甲基橙指示剂的理论终点有2个:当pH值为4.05时溶液由黄色变为橙色;当pH值为3.4时,溶液由橙色变为红色。pH值在3.4左右时,整个滴定过程中颜色变化的梯度很小,很难准确地判断终点。
为此,我们用pH计对以上两种不同测定方法的整个滴定过程进行了监测,其测定数据见表3。
从表3可以看出,两种方法滴定过程中的滴定曲线基本相同,即pH值随滴定剂加入的变化趋势完全相同,说明用不同的滴定剂滴定不会影响分析
图1 纯醋酸钠水溶液和样品溶液的滴定曲线比较
从图1可以看出,测定样品体系溶液中的醋酸钠含量时,终点时体系的pH值高于理论值。
由此可见,1)不论用盐酸标准溶液还是硫酸标准溶液,在同一体系中的滴定曲线完全相同,即对分析结果没有影响。2)用酸碱滴定法测定PVA中醋酸钠的含量,在滴定终点pH值没有发生突跃,终点pH的微小变化都会给分析结果带来较大的误差。
山 西 化 工 2008年8月・42・
2 两种测定方法的误差分析
由前面计算可知,用盐酸滴定1%醋酸钠溶液理论终点的pH值为3.6。根据图2我们可以计算出两种不同方法测定PVA中醋酸钠含量的理论误差。2.1 混合指示剂法
3 结论
1)我国现行使用的分析标准和日本现行使用
的分析标准,在PVA中醋酸钠含量分析中都存在着
较大的误差。主要原因是用酸碱滴定法滴定时体系中pH的突变不明显,终点不易判断。
2)用指示剂方法测定PVA中醋酸钠含量的测定结果与理论计算结果偏差太大。实践中,我们进行了方法的改进,采用酸度计法测定PVA中醋酸钠。结果表明,用pH指示终点的方法,理论计算结果为0.61%,中醋酸钠质量分63(61%),误差为,64%)和我国现行使用的标准40.91%)。此外,用pH计法,分析结果平行性好(标准偏差为1.4%),也好于日本标准(标准偏差为7.42%)和我国现行使用的标准(标准偏差为5.0%)。因此,我们认为,酸度计法用于PVA中醋酸钠的测定具有一定的推广应用价值。
用混合指示剂指示终点,指示剂变色点的pH值为3.25。从图2可以看出,当pH值为3.25时,盐酸标准溶液的体积为5.0mL。而理论终点的pH值为3.6,此时消耗的盐酸标准溶液的体积为4.40mL。其相对误差为40.91%。2.2 甲基橙法
用甲基橙指示剂指示终点,指示剂变色点的pH值为3.4。从图2可以看出,当pH值为时,标准溶液的体积为6.pH3.6,40mL。
其相对误差为
。
参考文献:
[1] 国家技术监督局.GB12010.6298聚乙烯醇树脂乙酸钠
含量测定方法[S].北京:中国标准出版社,1989.
图2 盐酸测定PVA中醋酸钠含量
[2] 夏玉宇.分析化学化验员实用手册[M].北京:化学工
业出版社,1998:5002501.
MeasurmentofthesodiumacetateinPVA
ZHANGJian2ping,YANJi2min
(ShanxiSanweiGroupCo.Ltd.,HongdongShanxi041603,China)
Abstract:ThereexistsomeproblemsinthecurrentdomesticstandardandJapanesestandardbystudyinganalysismethodofsodiumacetatecontentinPVAproduct.AlotofexperimentsshowthatthecorrectnessandaccuracyofanalysisresultbyPHmeterarehigherthanthatbytheotheranalysismethod,whichiscurrentusedinChinaandothercountriesintheworld.Keywords:PVA;sodiumacetate;PHmeter;measurement
《山西化工》
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专题讨论
PVA中醋酸钠含量测定方法的探讨
张建平, 闫济民
(山西三维集团股份有限公司,洪洞摘要:通过研究PVA,题。实验结果表明,析方法:;;测定
中图分类号:TQ325.9 文献标识码:A 文章编号:100427050(2008)0420040203
在聚乙烯醇(PVA)生产过程中,氢氧化钠和醋
酸根反应生成醋酸钠。部分醋酸钠溶解在母液中随母液分离出聚乙烯醇,还有一部分则留在聚乙烯醇产品中。如果产品中醋酸钠含量过高,不仅会影响聚乙烯醇产品的外观,而且会影响聚乙烯醇产品的内在质量,所以分析醋酸钠含量对聚乙烯醇产品质量控制有着重要的意义。
我国现行使用的PVA产品中醋酸钠含量测定国家标准为《聚乙烯醇树脂乙酸钠含量测定方法》(GB12010.6298),采用次甲基蓝2二甲基黄混合指示剂指示终点,0.1mol/L的硫酸标准溶液滴定。日
(K67262本采用的标准为《聚醋酸乙烯试验方法》
1994),此方法采用的是甲基橙指示剂指示终点,0.1mol/L的盐酸标准溶液滴定。
的摩尔比最高为0.0068,如果氢氧化钠全部转化为醋酸钠,而且醋酸钠全部留在产品中,那么在产品中醋酸钠的质量分数应该为1.06%。
由于在生产过程中一部分醋酸钠随母液被分离,所以产品中醋酸钠的质量分数则低于1.06%。
不同的脱液率下醋酸钠质量分数的计算公式为:
w=
(1-T)×100
100-0.48829×DS
(1)
式中:w———醋酸钠质量分数,%;
BNaOH———NaOH相对于醋酸乙烯的摩尔比;T———脱液率,%;DS———皂化率,%。
实际生产过程中,发现采用我国现行使用的国
家标准的分析结果高于实际含量。本文采用国家标准和日本标准两种不同的测定方法分别测定PVA产品中醋酸钠的质量分数,并对方法进行分析比较。
当催化剂摩尔比为0.0060,皂化率为80%,在不同脱液率下,根据式(1)计算不同的醋酸钠质量分数。计算结果列于表1。
表1 不同的脱液率下醋酸钠的质量分数编号
1
脱液率/%
010203040
醋酸钠质量分数/%
0.940.840.750.660.56
1 PVA05280中醋酸钠质量分数的测定
1.1 产品中醋酸钠质量分数的估算
2345
在PVA05280的生产中催化剂相对于醋酸乙烯
收稿日期:2008204230
作者简介:张建平,男,1962年出生,工程师,山西三维集团股份有限公司副总经理,主要从事企业技术研发工作。
1.2 两种方法测定样品中醋酸钠质量分数
取同一个样品分别采用国家标准和日本标准方
2008年8月 张建平等,PVA中醋酸钠含量测定方法的探讨 ・41・
表2 同一个样品的两种不同方法的测定结果编号
1234567
甲基橙指示剂
醋酸钠质量分数/%
0.750.780.780.810.830.840.840.80
混合指示剂醋酸钠质量分数/%
1.531.551.491.371.361.311.311.42
结果。
为了考察体系中其他组分对滴定过程中体系pH值变化的影响,我们用分析纯醋酸钠配置成1%的溶液,然后用标准溶液进行滴定,用pH计进行监测,并和实际样品的滴定曲线进行了比较,见图1。
表3 滴定曲线的测定数据
编号
[***********]1516
1718192021
用0.1moL/L盐酸标准溶液滴定体积/mLpH值
00.30.1.1.82.12.42.73.03.33.63.94.24.54.85.15.45.76.0
6.685.735.4.4.804.674.544.404.274.113.943.743.533.333.173.052.952.852.792.73
用0.1moL/L
硫酸标准溶液滴定体积/mLpH值
00.30.691.21.51.82.12.42.73.03.33.63.94.24.54.85.15.45.76.0
6.725.745.395.164.994.844.704.564.424.284.143.983.793.593.403.243.113.012.932.852.79
平均值
法连续测定7次,结果见表2。
当醋酸钠质量分数为1%左右时,称取5g样品溶解在150mL的水溶液中进行测定,醋酸钠的浓度为4.07×10
CH3+
-3
1+
,:
CH3+Na
当达到终点后溶液中的醋酸达到电离平衡。+-+2
K===
[CH3COOH][CH3COOH]
+2
=1.8×10-5-3+
4.07×10-[H]
则
[H+]=2.6×10-4
此时,溶液的pH值为3.59。
在我国现行使用的由国家技术监督局1989年12月25日批准的国家标准《聚乙烯醇树脂乙酸钠(GB12010.6298)中,采用次甲基蓝2含量测定方法》
二甲基黄混合指示剂指示终点,0.1moL/L的硫酸标准溶液滴定。该混合指示剂的理论终点pH值为3.25。但是实际测定过程中,发现滴定终点的pH
在2.7左右[1]。
日本现行采用的标准《聚醋酸乙烯试验方法》
(K672621994)中醋酸钠含量的测定采用甲基橙指示剂指示终点,0.1moL/L的盐酸标准溶液滴定[2]。甲基橙指示剂的理论终点有2个:当pH值为4.05时溶液由黄色变为橙色;当pH值为3.4时,溶液由橙色变为红色。pH值在3.4左右时,整个滴定过程中颜色变化的梯度很小,很难准确地判断终点。
为此,我们用pH计对以上两种不同测定方法的整个滴定过程进行了监测,其测定数据见表3。
从表3可以看出,两种方法滴定过程中的滴定曲线基本相同,即pH值随滴定剂加入的变化趋势完全相同,说明用不同的滴定剂滴定不会影响分析
图1 纯醋酸钠水溶液和样品溶液的滴定曲线比较
从图1可以看出,测定样品体系溶液中的醋酸钠含量时,终点时体系的pH值高于理论值。
由此可见,1)不论用盐酸标准溶液还是硫酸标准溶液,在同一体系中的滴定曲线完全相同,即对分析结果没有影响。2)用酸碱滴定法测定PVA中醋酸钠的含量,在滴定终点pH值没有发生突跃,终点pH的微小变化都会给分析结果带来较大的误差。
山 西 化 工 2008年8月・42・
2 两种测定方法的误差分析
由前面计算可知,用盐酸滴定1%醋酸钠溶液理论终点的pH值为3.6。根据图2我们可以计算出两种不同方法测定PVA中醋酸钠含量的理论误差。2.1 混合指示剂法
3 结论
1)我国现行使用的分析标准和日本现行使用
的分析标准,在PVA中醋酸钠含量分析中都存在着
较大的误差。主要原因是用酸碱滴定法滴定时体系中pH的突变不明显,终点不易判断。
2)用指示剂方法测定PVA中醋酸钠含量的测定结果与理论计算结果偏差太大。实践中,我们进行了方法的改进,采用酸度计法测定PVA中醋酸钠。结果表明,用pH指示终点的方法,理论计算结果为0.61%,中醋酸钠质量分63(61%),误差为,64%)和我国现行使用的标准40.91%)。此外,用pH计法,分析结果平行性好(标准偏差为1.4%),也好于日本标准(标准偏差为7.42%)和我国现行使用的标准(标准偏差为5.0%)。因此,我们认为,酸度计法用于PVA中醋酸钠的测定具有一定的推广应用价值。
用混合指示剂指示终点,指示剂变色点的pH值为3.25。从图2可以看出,当pH值为3.25时,盐酸标准溶液的体积为5.0mL。而理论终点的pH值为3.6,此时消耗的盐酸标准溶液的体积为4.40mL。其相对误差为40.91%。2.2 甲基橙法
用甲基橙指示剂指示终点,指示剂变色点的pH值为3.4。从图2可以看出,当pH值为时,标准溶液的体积为6.pH3.6,40mL。
其相对误差为
。
参考文献:
[1] 国家技术监督局.GB12010.6298聚乙烯醇树脂乙酸钠
含量测定方法[S].北京:中国标准出版社,1989.
图2 盐酸测定PVA中醋酸钠含量
[2] 夏玉宇.分析化学化验员实用手册[M].北京:化学工
业出版社,1998:5002501.
MeasurmentofthesodiumacetateinPVA
ZHANGJian2ping,YANJi2min
(ShanxiSanweiGroupCo.Ltd.,HongdongShanxi041603,China)
Abstract:ThereexistsomeproblemsinthecurrentdomesticstandardandJapanesestandardbystudyinganalysismethodofsodiumacetatecontentinPVAproduct.AlotofexperimentsshowthatthecorrectnessandaccuracyofanalysisresultbyPHmeterarehigherthanthatbytheotheranalysismethod,whichiscurrentusedinChinaandothercountriesintheworld.Keywords:PVA;sodiumacetate;PHmeter;measurement
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