磷酸酯是阴离子表面活性剂。它具有湿润、消泡、匀染、抗静电等多种功能,广泛应用在纺织加工、公共清洗、皮革纸浆、乳液聚合、金属加工等方面。磷酸酯盐有50多个品种,磷酸酯的种类有烷基、烷基醚、壬基酚聚氧乙烯醚的磷酸酯及其钾、钠和铵盐。磷酸酯表面活性剂中的结合磷与无机磷对它的质量有很大影响。作者探讨了磷酸酯表面活性剂中结合磷与无机磷的分析测定。通过对样品的分解处理,用钒钼酸铵法测定结合磷与无机磷的质量。该法简单易操作,实验结果稳定,可作为工厂的中控分析使用。对检测磷酸酯表面活性剂的质量具有一定意义。
1结合磷的测定
首先测总磷的质量,之后测无机磷的质量,总磷减去无机磷等于结合磷的质量。
1.1 实验
1.1.1 原理
将试样用硫酸、硝酸、高氯酸分解有机部分,把磷转化为正磷酸盐,正磷酸盐与钒酸盐和钼酸盐在酸性溶液中形成黄色络合物,磷的质量是通过黄色络合物吸收值测定的。
1.1.2 试剂与仪器
钼酸铵水溶液:溶解40g四水合钼酸铵于500mL容量瓶中,加400mL热蒸馏水溶解,冷却至室温。用蒸馏水稀释至刻度,此溶液为A溶液。
钒酸铵溶液:小心倾倒200mL硝酸于200mL蒸馏水中,然后加入20g钒酸铵温热,冷却后稀释到500mL容量瓶中,该溶液是稳定的,此溶液为B溶液。
标准磷酸盐溶液(KH2PO4):准确称取1.1g±0.1mg磷酸二氢钾(须先在105℃烘箱内隔夜干燥至药典标准)溶解在蒸馏水中,稀至1L容量瓶中即得。
仪器:721型分光光度计。
1. 1.3 操作步骤
操作:准确称取0.10~0.15g试样于250mL锥形瓶中,加入6mL浓H2SO4,在电炉上缓慢加热至溶解。变黑色时煮沸10min待冷却后,加入4mLn(HNO3)∶n(HClO4)=3∶1的水溶液,煮沸至无色溶液,冷却,加入30mL蒸馏水,加沸石,继续煮沸4min,冷却后移至500mL容量瓶中,稀至刻度。移50mL于100mL容量瓶中,加入2~3滴质量分数为0.1%的酚酞指示液,用浓度为5mol/LNaOH溶液调至粉色出现之后加入5mL混合试剂(A溶液和B溶液等体积混合),用蒸馏水稀至刻度,放置20min后,在460nm波长测吸光度,由标准曲线上查磷的质量。
标准曲线的绘制:往100mL容量瓶中分别加入0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL标准磷酸盐溶液和5mL混合试剂,用蒸馏水稀释至100mL,在721分光光度计460nm处,用1cm比色皿测吸光度,同时作一空白实验。绘制标准曲线。
计算:总磷:ω(P)=V×0.2279×10-2/m×100%
ω(结合磷)= ω (总磷)-ω(无机磷)
式中:V为由标准曲线上查得的磷的体积(mL),02279×10-2是每毫升标液中对应的磷的质量(g),m为试样的质量(g)。
1.2 结果与讨论
1.2.1 最大波长的选择
取磷的标准样3.0mL在仪器上测定时,用1cm比色皿进行波长和灵敏度的选择。波长λ:460nm;灵敏度:2档。
1. 2.2 酸度的选择
试样分解后,酸度对显色反应有很大影响,中和以后是否需补加酸。
1.2.3 显色时间的比较
取5mL标准磷酸盐溶液做显色时间实验。
显色时间对吸光度的影响不大。放置48h以后,吸光度也不改变,选择显色时间15~20min即可。
2 无机磷的测定
2.1 实验
2.1.1 原理
正磷酸盐与钒酸盐和钼酸盐在酸性溶液中形成黄色络合物,磷的质量通过黄色络合物的吸收值测定。
H3PO4+NH4VO3+16(NH4)2MoO4+29HNO3=
(NH4)3PO4·NH4VO3·16MoO3+29NH4NO3+16H2O
2.1.2 试剂与仪器
与总磷的测定相同。
2.1.3 操作步骤
操作:准确称取0.1~0.2g试样,放置于离心管中,加入热无水乙醇至离心管的2/3处,搅拌均匀,用离心机分离,将清液倒出,重复一次。向沉淀加入蒸馏水溶解沉淀,转入250mL锥形瓶中,加入50mL蒸馏水、3mL硝酸,煮沸10min,冷却,移至250mL容量瓶中加入2~3滴酚酞溶液,用浓度为5mol/LNaOH的溶液滴至粉色,之后加入5mL混合试剂(A,B同体积混合),用蒸馏水稀释至刻度,用分光光度计在460nm处测吸光度。
标准曲线绘制:同总磷。
计算:无机磷=V×0.2279×10-2×2.5/m×100%式中:V—由磷酸盐标准曲线上查得的磷的体积(mL),0.2279×10-2—每毫升标液中对应的磷的质量(g),m—试样的质量(g)。
2.2 结果与讨论
2.2.1 分离条件的选择
分离是否完全,对无机磷的分析结果有很大影响。已知有机磷溶于醇,而无机磷不溶,用乙醇将无机磷与有机磷分开。另外称样量的多少对分离的效果也有影响,选择称样量控制在0.1~0.2g为宜。沉淀洗涤时应注意洗涤是否彻底。加水溶解时,如离心效果不好,应多离心洗涤。
2.2.2 多磷酸分解
由于无机磷化合物也有多磷酸,所以在测定之前,加少量的硝酸煮沸,以保证测定结果准确。
3 结论
该法可测定磷酸酯中无机磷、结合磷的质量。结果精确,操作简单,已用于实际样品的分析工作中。
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