主题:【原创】异丙醚中过氧化物的检测方法

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    我也不知道把这个放在哪个分类,勉强放这里把~~

    这是第一次原创,关于异丙醚中过氧化物的检测,最近有时间进行了一次试验,可以用比色法简单的定量(仅定出范围)。

    主要是在反应过程中用来简单的中控,此方法相对快捷简便,但并非精密检测,如果有什么问题欢迎指点。



                                                              异丙醚中过氧化物的检测方法(硫氰化铁)

提出的检测要求:快捷简单,能够直接判断过氧化物的大致量。

方法查询:

      1、淀粉碘化钾试纸:最常用的是用淀粉碘化钾试纸来检测过氧化物,但是经测试,低浓度的过氧化物无法显色,因此试纸无法用来检测溶剂中的过氧化物。

      2、淀粉碘化钾溶液:不同浓度的过氧化物,使用淀粉碘化钾溶液显色后,颜色非常接近,难以肉眼判断深浅,只能用来定性。

      3、硫氰化钾与氯化铁溶液:未有关于这方面的详细介绍,自己进行测试。



方法原理:硫氰化钾和氯化铁被氧化形成硫氰化铁,呈红色。

      Fe2+过氧化物→Fe3+

      Fe3+硫氰化钾→Fe(SCN)3(血红色)



异丙醚中过氧化物的质量分数限度要求(以H2O2计)%

     

试剂

      30%过氧化氢 分析纯

      硫氰化钾    化学纯

      氯化亚铁    化学纯

      亚硫酸氢钠  化学纯


      纯化水        /

溶液配制(此处以30%的过氧化氢作为标准液测试)

      0.003%过氧化氢溶液:用移液枪吸取1ml30%过氧化氢于100ml容量瓶,用纯化水稀释定容,再用移液枪吸取稀释后过氧化氢溶液1ml至100ml容量瓶,用纯化水稀释定容,混匀备用,所得过氧化氢质量分数为0.003%。

      0.005%过氧化氢溶液:用移液枪吸取0.167ml30%过氧化氢于10ml容量瓶,用纯化水稀释定容,再用移液枪吸取稀释后过氧化氢溶液1ml至100ml容量瓶,用纯化水稀释定容,混匀备用,所得过氧化氢质量分数约为0.005%。

      0.01%过氧化氢溶液:用移液枪吸取0.333ml30%过氧化氢于10ml容量瓶,用纯化水稀释定容,再用移液枪吸取稀释后过氧化氢溶液1ml至100ml容量瓶,用纯化水稀释定容,混匀备用,所得过氧化氢质量分数约为0.001%。

      0.5%氯化亚铁溶液:称取0.5g氯化亚铁固体于100ml容量瓶中,用水溶解并定容,混匀,所得氯化亚铁溶液质量分数为0.5%。

      0.5%硫氰化钾溶液:称取0.5g硫氰化钾固体于100ml容量瓶中,用水溶解并定容,混匀,所得硫氰化钾溶液质量分数为0.5%。

      显色溶液:量取适量0.5%氯化亚铁溶液与0.5%硫氰化钾溶液,按1:1混匀备用。

      亚硫酸氢钠溶液(100g/L): 取适量亚硫酸氢钠,配制成100g/L备用。

测定方法

      空白对照:取异丙醚4ml,加入2ml亚硫酸氢钠溶液,振摇2min,加水4ml振摇,静置分层后取异丙醚层1ml,加入1ml显色溶液,摇晃混匀后倒入比色管,放置5min。

      标准比对溶液:分别取不同质量分数的过氧化氢溶液1ml,加入1ml显色溶液,摇晃混匀后倒入比色管,放置5min。

      样品溶液:取待测异丙醚1ml,加入1ml显色溶液,摇晃混匀后倒入比色管,放置五分钟。

      沿比色管轴线方向观测所得血红色不得深于标准比对溶液的颜色。

  (注:此处为了更加精准因而用比色管,且加入的量相对精准,但是经测试,无需非常精准,也无需比色管,用简单的冷冻管,试管等透明的容器都可以,在本实验本身误差下,由容器,量取方面带来的误差结果不明显,只需要对照溶液相互之间加入的量一致就可以。)



结果分析

      分析纯异丙醚:样品溶液不得深于0.003%质量分数的标准比对溶液。

      化学纯异丙醚:样品溶液不得深于0.005%质量分数的标准比对溶液。

      工业级异丙醚:样品溶液不得深于0.01%质量分数的标准比对溶液。


此方法中,不同浓度的颜色相差很明显,肉眼即可辨别。以下为用冷冻管作为容器的图:



上图可以清晰的辨别不同浓度之间的颜色,可以简单的定量0.003—0.001mol/L之间的过氧化物范围,

如果需要更精准,则可以配制浓度差异更小的过氧化物进行测试,但此处未曾测试过,因为以上几种颜色已足够我们实验使用。

以下附图为用淀粉碘化钾进行测试的颜色

图一使用的冷冻管,颜色非常不明显,基本无法辨别。



图二更换为了比色管,稀释了一下,颜色相对更为清晰,虽然图内能够勉强辨认,但是其实现实中肉眼是难以看出色差的。



以上便是我自己的测试方法,如果大家有更好的也可以提出来,进行改进。

不过我自己做完了倒是有几个疑问:

1、为什么基本检测过氧化物的方法都是用淀粉碘化钾,滴定定量时也是用此试药来判断终点。淀粉碘化钾最大的优势是在哪里?

2、我看过很多方法写的都是淀粉碘化钾溶液变蓝色即为有过氧化物,而我做的都是偏紫色,最蓝的一次也不过是蓝紫色,是做错了什么步骤?

3、洗脱过氧化物的方法,主要以亚硫酸钠为主,但是我做了实验,亚硫酸钠的洗脱效果还不如亚硫酸氢钠,而亚硫酸氢钠更是远不如硫酸亚铁,那么为什么更多方法中使用的是亚硫酸钠呢?


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还有一个问题,之前还看到一个方法说是加碘化钾溶液,溶液呈黄色,避光放置30分钟后直接观察颜色,样品颜色不得过标准溶液。
但是我自己试了一下,加了碘化钾溶液后,标准液和样品液都变黄色了,样品液更深。
如果不避光放置的话,样品溶液很快就变无色了,而标准溶液没变。
避光放置的话,样品溶液颜色略变深,但是标准溶液颜色不变。这是为什么??

还有标准液加入碘化钾淀粉溶液后颜色变蓝紫色,外面放置半小时后颜色变深了,而且有点偏灰黑色。
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还有一个问题,之前还看到一个方法说是加碘化钾溶液,溶液呈黄色,避光放置30分钟后直接观察颜色,样品颜色不得过标准溶液。
但是我自己试了一下,加了碘化钾溶液后,标准液和样品液都变黄色了,样品液更深。
如果不避光放置的话,样品溶液很快就变无色了,而标准溶液没变。
避光放置的话,样品溶液颜色略变深,但是标准溶液颜色不变。这是为什么??

还有标准液加入碘化钾淀粉溶液后颜色变蓝紫色,外面放置半小时后颜色变深了,而且有点偏灰黑色。
光照对于反应有一定的催化作用,样品和标准品差异在于异丙醚的含量和在反应中的作用
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还有一个问题,之前还看到一个方法说是加碘化钾溶液,溶液呈黄色,避光放置30分钟后直接观察颜色,样品颜色不得过标准溶液。
但是我自己试了一下,加了碘化钾溶液后,标准液和样品液都变黄色了,样品液更深。
如果不避光放置的话,样品溶液很快就变无色了,而标准溶液没变。
避光放置的话,样品溶液颜色略变深,但是标准溶液颜色不变。这是为什么??

还有标准液加入碘化钾淀粉溶液后颜色变蓝紫色,外面放置半小时后颜色变深了,而且有点偏灰黑色。


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淀粉与碘显色与淀粉类型有关,直链淀粉与碘显蓝色,支链淀粉与碘会更偏紫红
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淀粉与碘显色与淀粉类型有关,直链淀粉与碘显蓝色,支链淀粉与碘会更偏紫红
了解,谢谢
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还有一个问题,之前还看到一个方法说是加碘化钾溶液,溶液呈黄色,避光放置30分钟后直接观察颜色,样品颜色不得过标准溶液。
但是我自己试了一下,加了碘化钾溶液后,标准液和样品液都变黄色了,样品液更深。
如果不避光放置的话,样品溶液很快就变无色了,而标准溶液没变。
避光放置的话,样品溶液颜色略变深,但是标准溶液颜色不变。这是为什么??

还有标准液加入碘化钾淀粉溶液后颜色变蓝紫色,外面放置半小时后颜色变深了,而且有点偏灰黑色。


网上搜到一段关于此问题的解释,自己来回答,哈哈哈:

如下:



淀粉是多糖类(C6H10O5)的一种,现行高中课本第三册中指出:“淀粉跟碘作用呈现蓝色”,高等学校《有机化学实验》教材也指出:“淀粉在百万分之几时仍能给出碘试验的正性结果”。因此,在生化领域的生产和检验中,都广泛地利用淀粉和碘化钾组成的混合液作为氧化还原反应一类滴定的指示剂,或用碘证实淀粉的存在。但在实际操作中,往往会出现淀粉液(包括市售可溶性淀粉)在遇一定量碘时出现颜色后又立即消褪的现象。而且,当再加入较多量的碘时,颜色也不一定显蓝色,有时会出现紫蓝、紫、紫红、赭蓝,甚至是赭色等。这是什么缘故呢?

  其一:淀粉从分子结构上可分为直链淀粉和支链淀粉两种。市售的可溶性淀粉一般是在55℃—65℃间将能溶于水的部分提取的。直链淀粉遇碘变蓝,而支链淀粉遇碘变紫至紫红色,这是大家都知道的。但是,55℃—65℃提取的“直链淀粉”只可以说是在此温度下提取能溶于水的那部分淀粉,也就是分子量较小的那部分淀粉,并非真的提取到的淀粉其分子都不含支链,其中有一部分只是所含的支链少些、短些的支链淀粉罢了。

  其二:天然淀粉中肯定含有油脂,且不同的植物,其淀粉中油脂的含量有所不同。我们知道,油脂是有碘值的(即能与碘反应褪色),碘溶于油脂中,会使得液体呈现红至橙红色。

  其三:淀粉分子末端单糖所含有的醛基也可被碘水氧化,使碘水褪色。 针对上述的问题,笔者经过反复的实验探索,发现可以用以下的方法处理淀粉,从而减小变色与课本不符,以及颜色消褪等的实验误差。 可用市售的可溶性淀粉(55℃—65℃),最好是在55℃左右提取的可溶性淀粉干燥后,用CCL4在40℃—65℃下浸泡半小时,过滤,并用CCL4多次洗涤,进行脱脂处理。

  第二,将上述提取的淀粉干燥后,用3%的H2O2浸泡二十分钟以上,过滤,并用蒸馏水反复洗涤,除去淀粉分子末端单糖的醛基。 碘水或KI的用量要适宜,不应太浓或太大量,以免过量的碘产生颜色干扰。 经上述处理过的淀粉,试验时可使产生的蓝色较为准确。也观察不到颜色的消褪现象,用这样处理过的淀粉配制的淀粉碘化钾溶液作指示剂,也可以避免了指示剂引入误差,使检验结果更准确。 笔者想着重说明的是,在中学的生化实验中,用碘检验未经处理的植物根、茎、叶和果实等中含有的淀粉时,所得到的现象是呈紫蓝、紫、紫红、赭蓝、甚至是赭色等等,这些都是确切的客观现象。中学教材中指出的“淀粉跟碘作用呈蓝色”的说法未免太不准确了,这或许是因高中化学不宜对有关问题叙述得太复杂的缘故吧。若把这句话改为“有些淀粉跟碘作用呈蓝色”。就更严谨些了。

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  其二:天然淀粉中肯定含有油脂,且不同的植物,其淀粉中油脂的含量有所不同。我们知道,油脂是有碘值的(即能与碘反应褪色),碘溶于油脂中,会使得液体呈现红至橙红色。

这个说法不靠谱,碘值是用一氯化碘与油脂的反应,一氯化碘的氧化性比碘高得多,碘单质一般条件下不会直接与油脂中的不饱和键反应,所以也观察不到碘褪色的情况。