堿值(也稱為總堿值,TBN)滴定1g樣品至滴定結束時所用的酸量以mg/g(KOH)表示。
當strongbasenumber (SBN)中和1g樣品中的強堿性組分時所用的酸量以mg/g(KOH)表示。
方法概述
將樣品溶解在滴定溶劑中,並在電位滴定儀上用氫氧化鉀或鹽酸異丙醇溶液滴定。用電位計讀數繪制滴定體積,並將曲線的突變點作為滴定終點。
儀器和設備
電位滴定儀可手動或自動操作,具有定時和定量滴加功能。
玻璃電極。
甘汞電極
試劑
滴定溶劑(用於酸值測定)將500毫升甲苯、250毫升四氫吡喃和5毫升水加入245毫升異丙醇中,混合均勻。日常使用前應確定空白值。
滴定溶劑(用於測量堿值)在棕色試劑瓶中,向1L異丙醇中加入30mL水,充分混合,然後加入1L甲苯和1L氯仿,充分混合。
氫氧化鉀和異丙醇的標準溶液為0.1mol/L和0.2mol/L,濃度要標定準確。
鹽酸異丙醇標準溶液為0.1mol/L和0.2mol/L,濃度要標定準確。
氯化鉀電解液飽和氯化鉀水溶液。
緩沖溶液(pH 4.00)稱取10.21g鄰苯二甲酸氫鉀,溶於新鮮蒸餾水中,稀釋至1L。
緩沖溶液(pH 9.18)稱取3.80g硼砂,溶於蒸餾水中,稀釋至1L。
稱取24.20克2,4,6-三甲基吡啶,放入裝有100毫升異丙醇的1升容量瓶中。然後量取鹽酸異丙醇標準溶液(c1為校準物質濃度),在不斷搖動下加入容量瓶中,用異丙醇稀釋至容量瓶刻度,混勻待用(有效期兩周)。
從緩沖溶液母液B中稱取27.8克0.1克間硝基苯酚,加入到裝有100毫升異丙醇的1升容量瓶中。用250mL量筒量取氫氧化鉀和異丙醇標準溶液(c2為氫氧化鉀和異丙醇標定標準溶液的準確濃度),在不斷搖動下,加入容量瓶中,用異丙醇稀釋至刻度,混勻。使用期限為兩周。
非水酸性緩沖溶液取100mL緩沖溶液母液A,加入100ml滴定溶劑中,有效期為lh。
非水堿性緩沖溶液取100mL緩沖溶液母液B,加入100ml滴定溶劑中,有效期為lh。
分析方法
1)校準儀器。打開儀器電源,穩定1/2h。根據電位滴定儀的說明,用pH4.00和pH9.18的緩沖溶液校準儀器。
2)非水緩沖溶液的電位測量。將電極依次放入非水酸性和堿性緩沖溶液中,攪拌5分鐘。溶液和滴定樣品之間的溫差不應大於2℃。讀取每種溶液的電位值,作為無拐點滴定曲線的滴定終點。
3)測定樣品的酸值。根據樣品酸值或堿值的強弱,稱取適量樣品於150mL燒杯中,加入100mL滴定溶劑,置於電位滴定儀上,攪拌至樣品完全溶解。記錄電位計的初始讀數,在攪拌下以0.2mL/min的速度用0.1mol/L氫氧化鉀異丙醇標準溶液滴定。當每次滴定0.1mL的電位值變為30mV(相當於0.6pH)時,應減慢滴定速度至0.05mL/min,以滴定至電位躍變或步驟2)測得的非水。滴定結束後,用溶劑清洗電極,浸泡在蒸餾水中備用。按照樣品測定步驟,滴定100mL滴定溶劑的空白值。
4)樣品總堿值和強堿值的測定。按照步驟3)的操作,用0.1mol/L鹽酸異丙醇標準溶液滴定,直到電位躍變或達到步驟2)中測得的非水酸性緩沖溶液的電位值。
5)樣品總酸值(mg/g,KOH)的計算:
《巖石礦物分析》第四冊資源與環境調查分析技術
式中:A為滴定樣品至終點時所用0.1mol/L氫氧化鉀異丙醇標準溶液的體積或非水堿性緩沖溶液的電位值,mL;b為空白試驗用0.1mol/L氫氧化鉀異丙醇標準溶液的體積,mL;C2是氫氧化鉀和異丙醇的標準溶液濃度,mol/L;m是樣品的質量,g;56.1是氫氧化鉀的摩爾質量值,單位為克/摩爾。
6)計算樣品的總堿值或強堿值(mg/g,KOH ):
《巖石礦物分析》第四冊資源與環境調查分析技術
式中:a為滴定樣品至終點時消耗的鹽酸異丙醇標準溶液的體積或非水酸性緩沖溶液的電位值,mL;b是a對應的空白值,mL;C1為鹽酸異丙醇標準溶液的濃度,mol/L;m是樣品的質量,g;c為滴定樣品至非水堿性緩沖溶液電位時消耗的鹽酸異丙醇標準溶液的體積,mL;d為空白滴定時消耗的氫氧化鉀和異丙醇標準溶液的體積,對應於C的終點,mL;C2是氫氧化鉀和異丙醇標準溶液的濃度,mol/l