季秀霞,顧鳳妹

(江蘇華昌化工股份有限公司,江蘇 張家港 215634)

縮二脲測定方法探討

季秀霞,顧鳳妹

(江蘇華昌化工股份有限公司,江蘇 張家港 215634)

采用銅復(fù)鹽分光光度法分析了尿素中的縮二脲(Bi)含量。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),縮二脲測定過程中的主要影響因素是尿素生產(chǎn)原料中的氨。介紹了幾種去除氨的方法。

縮二脲;氨;銅復(fù)鹽分光光度法

引 言

江蘇華昌化工股份有限公司是生產(chǎn)合成氨、尿素、純堿、氯化銨、復(fù)合肥、甲醇等的綜合型化工企業(yè)。其中,尿素車間生產(chǎn)的尿素主要用于農(nóng)業(yè)?？s二脲是成品尿素的主要副產(chǎn)物,對農(nóng)作物有毒害作用,因此在尿素生產(chǎn)過程中應(yīng)減少縮二脲的生成。為了提高尿素成品的質(zhì)量,我們對生產(chǎn)過程中可能生成縮二脲的幾個(gè)重要控制點(diǎn)進(jìn)行了查找,并分析其含量,以便針對性地采取措施。但分析過程中發(fā)現(xiàn),尿液中的氨影響縮二脲的分析。本文主要對成品中縮二脲及幾個(gè)注意點(diǎn)進(jìn)行了分析,介紹了生產(chǎn)過程中氨對縮二脲測定的影響及除氨方法。

1 縮二脲的分析方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

縮二脲在硫酸銅、酒石酸鉀鈉的堿性溶液中生成紫紅色絡(luò)合物。在波長550 nm處測定其吸光度。

1.2 試劑與儀器

15 g/mL硫酸銅溶液;50 g/mL酒石酸鉀鈉堿性溶液;2.00 g/L縮二脲標(biāo)準(zhǔn)溶液。

分光光度計(jì);3 cm比色皿。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

1.3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)比色溶液的配制

將表1中縮二脲標(biāo)準(zhǔn)溶液注入8個(gè)100 mL容量瓶中,每個(gè)容量瓶用水稀釋至50 mL,然后依次加入20.0 mL酒石酸鉀鈉堿性溶液和20.0 mL硫酸銅溶液,搖勻,稀釋至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中約20 min,搖勻。

表1 Bi標(biāo)準(zhǔn)溶液

1.3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

在30 min內(nèi),于550 nm處,用分光光度計(jì)測定標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。

以100 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含Bi的質(zhì)量為橫坐標(biāo),相應(yīng)的吸光度值為縱坐標(biāo),繪制縮二脲標(biāo)準(zhǔn)曲線,見圖1。曲線方程為y=0.006x-0.000 6。

1.3.2 尿素中縮二脲的測定

根據(jù)尿素中縮二脲的含量,按表2確定的稱樣量稱樣。將稱好的試樣轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中(加水量不得大于50 mL),依次加入20.0 mL酒石酸鉀鈉堿性溶液和20.0 mL硫酸銅溶液,搖勻,稀釋至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中約20 min,不時(shí)搖動。

表2 Bi的稱樣量

用3 cm比色皿,以空白溶液為參比,在550 nm處,用分光光度計(jì)測定其吸光度,根據(jù)曲線方程計(jì)算縮二脲的含量。

1.3.3 空白實(shí)驗(yàn)

除不加樣品外,其他步驟與1.3.2相同。

1.3.4 尿素分析中的注意事項(xiàng)

1)樣品溶解后應(yīng)調(diào)節(jié)樣品溶液的pH值為7?？捎镁躳H試紙蘸少許試樣測試。

2)比色前試樣應(yīng)搖勻,比色皿應(yīng)用樣液潤洗3次以上;樣液倒入比色皿的高度以2/3～3/4處為宜,否則測定結(jié)果不準(zhǔn)確。

3)比色皿放入比色槽時(shí),位置要正且一致,動作要輕。

4)測定樣品時(shí)所用顯色劑(硫酸銅、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉)的生產(chǎn)廠家及批號應(yīng)與測標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)所用顯色劑相同。若更換試劑,應(yīng)做對照實(shí)驗(yàn)。

5)儀器校驗(yàn)或更換零部件后應(yīng)重新標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)曲線;更換試劑后,對照實(shí)驗(yàn)結(jié)果差的應(yīng)重新作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 幾種除氨方法的比較

縮二脲是考核尿素質(zhì)量好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由于尿素生產(chǎn)過程是在高溫、高壓的條件下完成的,尿液在這種條件下易發(fā)生縮合反應(yīng),導(dǎo)致生成縮二脲及其他縮合物。縮二脲施于農(nóng)作物會燒傷植物的嫩枝,因此尿素中縮二脲的含量必須進(jìn)行控制。尿液中往往含有氨,氨對縮二脲的測定有一定的影響,分析過程中必須除去氨,才能得到準(zhǔn)確的測定結(jié)果。

2.1 幾種除氨方法

2.1.1 加熱除氨法

吸取試樣30 mL于100 mL燒杯中,用可調(diào)電爐小火加熱除去氨,至無氨味后將溶液移入100 mL容量瓶中。依次加入20.0 mL酒石酸鉀鈉堿性溶液和20.0 mL硫酸銅溶液,搖勻,稀釋至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中約20 min,不時(shí)搖動。同時(shí),做空白實(shí)驗(yàn),測定其吸光度。

2.1.2 水浴加熱除氨法

吸取試樣30 mL于100 mL燒杯中,于75℃的水浴上蒸發(fā)至約5 mL,取下冷卻。將燒杯內(nèi)物質(zhì)移入100 mL容量瓶中,依次加入20.0 mL酒石酸鉀鈉堿性溶液和20.0 mL硫酸銅溶液,搖勻,稀釋至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中約20 min,不時(shí)搖動。同時(shí),做空白實(shí)驗(yàn),測定其吸光度。

2.1.3 甲醇蒸發(fā)除氨法

吸取試樣30 mL于500 mL燒杯中,加入50 mL甲醇,在通風(fēng)櫥中于75℃的水浴上蒸發(fā)至約5 mL。加入50 mL甲醇,再蒸發(fā)至近干,取下冷卻。將燒杯內(nèi)物質(zhì)移入100 mL容量瓶中,依次加入20.0 mL酒石酸鉀鈉堿性溶液和20.0 mL硫酸銅溶液,搖勻,稀釋至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中約20 min,不時(shí)搖動。同時(shí),做空白實(shí)驗(yàn),測定其吸光度。

2.1.4 空白溶液中加相當(dāng)?shù)陌睒?biāo)準(zhǔn)液法

1)在錐形瓶中加入約30 mL蒸餾水,準(zhǔn)確吸取稀釋液10 mL,加3滴～4滴溴酚藍(lán)指示劑,用0.5 mol/L鹽酸溶液滴定至藍(lán)色未全退而剛出現(xiàn)黃色時(shí),即為終點(diǎn)。

2)計(jì)算30 mL試樣中所含有的氨,吸取相當(dāng)含量的氨標(biāo)準(zhǔn)溶液,于100 mL容量瓶中依次加入20.0 mL酒石酸鉀鈉堿性溶液和20.0 mL硫酸銅溶液,搖勻,稀釋至刻度。把容量瓶浸入(30±5)℃的水浴中約20 min,不時(shí)搖動,測定其吸光度,作為空白實(shí)驗(yàn)。

3)吸取試液30 mL于100 mL容量瓶中,依次加入20.0 mL酒石酸鉀鈉堿性溶液和20.0 mL硫酸銅溶液,搖勻,稀釋至刻度。把容量瓶浸入(30± 5)℃的水浴中約20 min,不時(shí)搖動,測定其吸光度,減去2)中空白值,即為該溶液Bi的吸光度,測定結(jié)果如表3。

表3 氨干擾消除選擇性實(shí)驗(yàn)

由表3可知,2.1.4的方法簡單、耗時(shí)少,而且相對平均偏差較小。說明此法精密度較高,有可能獲得準(zhǔn)確的測定結(jié)果。

2.2 除氨方法中注意事項(xiàng)

1)試樣中氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%時(shí),需作除氨處理2次;試樣中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.0%而大于0.1%時(shí),只需作1次除氨處理即可;試樣中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.1%時(shí),可不作除氨處理。

2)除氨蒸發(fā)溫度應(yīng)嚴(yán)格控制,不能過高。溫度高于70℃,尿素縮合縮二脲的速度加劇,會造成測定結(jié)果偏高。

3)甲醇必須蒸干,否則影響比色。

4)甲醇有毒、易燃,操作中應(yīng)注意安全。

3 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

2.1.4 方法準(zhǔn)確度可以用標(biāo)準(zhǔn)溶液加標(biāo)回收來驗(yàn)證,并通過計(jì)算的回收率確定該方法是否準(zhǔn)確。按方法2.1.4分別于不同含量的Bi中加入一定量的Bi標(biāo)準(zhǔn)溶液,測定其回收率,見表5。

從表4可以看出,2.1.4方法的回收率在98.52%～100.26%,平均回收率為99.21%。說明該方法準(zhǔn)確度較高,能滿足定量測定的要求。

表4 準(zhǔn)確度測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)語

利用空白溶液中加相當(dāng)?shù)陌睒?biāo)準(zhǔn)液除去氨干擾方法的精密度、準(zhǔn)確度、重現(xiàn)性都較好,耗時(shí)短,需要的輔助試劑和儀器少,可以對含氨溶液進(jìn)行縮二脲的定性和定量測定。

Abstract:The method of copper double salt spectrophotometry is used internationally in the analysison biuret,but there are some other substanceswhich produce adverse effect on determination of biuret in urea’s production,which will i mpair urea’s quality.After repeated experiments,analysis showed that a kind of amino in the production processwas the main factor influencing urea’s quality.To obtain accurate results,the amino need to be removed.

Key words:biuret;ammonia;copper double salt spectrophotometry

D iscussion on determ ination of biuret

JI Xiu-xi a,GU Feng-mei
(Jiangsu Huachang Chem ical Co.,L td.,Zhangjiagang Ji angsu 215634,China)

O657.31

A

1004-7050(2010)06-0036-03

2010-10-16

季秀霞,女,1978年出生,本科,助理工程師。研究方向:純堿、氯化銨、復(fù)混肥、尿素生產(chǎn)過程分析或產(chǎn)品分析。