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氮测定法|上海而立环保科技有限公司-开云体育买球app下载

日期:2019-09-07 13:07
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摘要:

一、定义

    测定化合物中含氮元素量的分析方法称为氮测定法。

二、原理

    将供试品置凯氏烧瓶中,加硫酸、硫酸钾(或无水硫酸钠)、无水硫酸铜,加热裂解,将氮变为铵盐,然后碱化反应进行蒸馏使氨释放,同时用硼酸溶液收集,再用硫酸滴定液滴定,以氮的量计算供试品的含量。

三、测定步骤

(一)消化(或破坏)

    1.消化原理

    将一定量的样品与浓硫酸共热,则有机物中的碳和氢被浓硫酸氧化成co2h2o,而氮则转变成nh3h2so4被还原为so2h2o。生成的co2so2h2o由溶液中逸去,而nh3则与过量的h2so4结合成nh4hso4(nh4)2so4保留在溶液中。

    为了使有机物的破坏能迅速完全,通常采用升高温度和加入催化剂两种办法。在增高温度方面常加入不易挥发的无水碱金属硫酸盐(k2so4na2so4)以提高浓硫酸的沸点,阻止高温下浓硫酸的分解。在催化剂方面,常加入少量cuso4(无水)、hgocuoseh2seo3等催化剂,其中以cuso4*常用。

    2.消化操作要求

    1)将供试品放入凯氏烧瓶中时,注意勿使供试品粘着瓶颈,如已沾着瓶颈,可在缓缓加硫酸时,用硫酸冲入。

    2)破坏时有部分硫酸蒸发及分解出有毒气体,故须在毒气柜中进行,以免中毒。

    3)使凯氏烧瓶成45o斜置,可防止在加热过程中供试品液飞溅的损失,防止瓶外的杂质掉入瓶内。

    4)切勿将烧瓶口朝向自己或他人,以防加热炮沸时溅出伤人。

    5)在凯氏烧瓶口放一小漏斗,有回流冷凝的作用,防止硫酸的挥发。

    6)开始加热时,应用直火缓缓加热,使溶液的温度保持在沸点以下,防止突然高温时,造成泡沫冲出而遭损失。

    7)等泡沸停止,强热至沸腾,俟溶液成澄明的绿色后,除另有规定外,继续加热至规定时间,放冷。

    8)有必要时(如瓶壁上部有黑色残渣),可轻轻转动或摇动烧瓶,时供试品能充分与硫酸接触,以保证破坏完全。

(二)蒸馏

    1.蒸馏原理

    于消化后已冷却的nh4hso4(nh4)2so4溶液中,加入浓naoh溶液并加热,可使nh3再游离出来。

   nh4hso4naohnh3↑+nahso4h2o

               δ

  (nh4)2so42naoh2nh3↑+na2so42h2o

                   δ

    一般采用通入水蒸气加热的办法使nh3逸出,将逸出的nh3吸收在h3bo3溶液中。

    nh3h3bo3nh4bo2h2o

    2.蒸馏操作要求

    1)破坏完成以后的溶液,放冷有白色固体析出,于尚未完全凝固时,缓缓加适量纯化水溶解,放冷至室温。

    2)在碱化前,先将蒸馏装置清洗好,安装好,并检查不得漏气。若用水蒸气蒸馏时,蒸汽发生器已沸腾。

    3)冷凝管的尖端应插入吸收液面下2/3处,使吸收完全,防止倒吸现象。

    4)将足够量的氢氧化钠溶液注意使沿瓶壁缓缓流至瓶底,自成一液层,以减少酸碱作用范围,待全部装置妥善后,再使其与酸液混合,否则会因强酸强碱中和时产生大量的热而使氨逸出损失。

    5)在常量法直接蒸时,加锌粒是为防止过热后出现爆沸,为止爆剂,但必须在加入碱液后,再加入锌粒,以免锌粒与硫酸作用而很快消耗掉。

    6)在半微量法中,在发生水蒸气的圆底烧瓶中加甲基红指示液数滴,加稀硫酸使成酸性,是为防止水中含有氨等挥发性碱性物质随水蒸气带入蒸馏器中,从而进入吸收液影响结果。注意一定不能使用盐酸等挥发性酸调酸性,防止挥发性酸进入蒸馏器内中和碱液,或进入吸收液影响结果。

    7)安装时,圆底烧瓶的蒸气出口应低于蒸馏器的蒸气入口,使蒸气带起的小水滴再回流到圆底烧瓶中,防止进入蒸馏器的夹层中降低蒸馏温度。

    8)圆底烧瓶中加玻璃珠或沸石数粒,以防止产生爆沸现象。

    9)蒸馏开始不可太快,以免蒸出的氨未及吸收而逸失。

    10)加热的火力应稳定,不能忽大忽小,否则会发生倒吸现象。

    11)蒸馏至规定接受体积时,先将冷凝管尖端提出液面,使蒸气冲洗约1分钟,用水淋洗尖端后,再停止蒸馏。

    12)本法应同时作空白试验,并将滴定的结果用空白试验校正。

(三)滴定

    然后用硫酸滴定液直接滴定,其反应式为:

   2nh4bo2h2so42h2o(nh4)2so42h3bo3

    在这里h3bo3起着固定氨的作用。由于h3bo3的酸性极弱,它的存在并不干扰滴定。

四、不需有机破坏的含氮**

    某些含氮**(如吡拉西坦中含有酰胺结构),可直接加入氢氧化钠,加热水解生成低级胺、氨,蒸馏出来,用硼酸溶液吸收,以硫酸滴定液滴定。

五、注意事项

    1.供试品取量应适宜,常量法约相当于含氮量2530mg,半微量法约相当于含氮量12mg,供试品取量太多或太少,都将影响测定结果。

    2.取用的供试品如在0.1g以上时,应适当增加硫酸的用量,使消解作用完全,并相应地增加40%氢氧化钠溶液的用量。

    3.样品裂解时,用直火加热时间不可过长,加入硫酸盐的量不可过多,以防硫酸铵分解。

    4.因强酸、强碱中和时会发生大量的热,使氨逸出损失。中和时应沿器壁缓慢地加入足够的碱液,使酸液和碱液分成两液层。全部装置安装好后再混合。

    5.蒸馏时加入锌粒或沸石为助沸止爆剂,防止强碱过热后产生爆沸。

    6.冷凝管的尖端应插入吸收液面下2/3处,使吸收完全,防止倒吸现象。

    7.蒸馏开始不可太快,以免蒸出的氨未及吸收而逸失。

    8.蒸馏结束时,先将冷凝管尖端提出液面,以免液体回吸。

六、使用范围

    有机含氮化合物都可用本法测其含量。根据含氮量的高低可分为常量法和半微量法。

七、允许差

    本法的相对偏差不得超过1%

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