《化工产品检验》课件-项目5：工业乙酸乙酯的质量检验

毕业论文写作指南工业乙酸乙酯的质量检验

乙酸乙酯产品是用途广泛的一种重要的有机化工原料，可用于制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮等，并在香精香料、油漆、医药、高级油墨、火胶棉、硝化纤维、人造革、染料等行业广泛应用,还可用作萃取剂和脱水剂，亦可用于食品包装彩印等。栲胶系列产品应用于脱硫制革、卷烟材料、油田钻井、金属浮选、除垢等方面。引入：工业乙酸乙酯的用途由于市场对乙酸乙酯的需求量较大，为此，一些公司为了谋取暴利，生产的乙酸乙酯不合格，如果你是质检部门的工作人员，你如何分析乙酸乙酯是否为合格产品呢？我们如何鉴定乙酸乙酯呢？今天我们来分析苏州工业园区双凌化工有限公司和唐山市冀东溶剂有限公司生产的工业乙酸乙酯。能力目标：能选择标准方法对化工产品的质量进行鉴别和分析。知识目标：1、能应用所学知识和技能并选择标准方法鉴定化工产品中和分析组分的含量；2、能采用合适方法测定或确定化工产品中杂质的含量或限值；3、能根据检验结果判定化工产品的等级。工业乙酸乙酯的指标

指标名称

指

标优等品一等品合格品色度(铂-钴色号)，号

≤101010密度g/cm30.897～0.9020.897～0.9020.896～0.902乙酸乙酯，%

≥99.098.597.0水分，%

≤0.100.200.40酸度(以CH3COOH计)%

，

≤0.0040.0050.010蒸发残渣，%

≤0.0010.0050.0101、确定分析项目(designanalyticalitem)2、采样（takesample）3、选择分析方法4、单项项目测定(determine)5、数据处理(dataprocessing)6、评价(appraise)7、报告(report)解决方法(methodsofresolution)任务一乙酸乙酯含量及水分的测定

1．能力目标：（1）能利用气相色谱法测定乙酸乙酯及水分含量； （2）能对仪器进行熟练操作及使用；（3）能对仪器进行保养和简单的维护；（4）能分析所测的数据并给出结果。2.知识目标（1）实验原理（2）实验注意事项；（3）气相色谱的基本原理以及基本构造；（4）气相色谱图的分析；问题

对于工业乙酸乙酯含量及水分的测定，我们一般采用气相色谱法，那么，什么是气相色谱法？气相色谱如何使用呢？现在，我们来介绍一下气相色谱.几种气相色谱仪（1）分离效能高（2）检测灵敏度高（3）分析速度快（4）应用范围广（5）样品用量少因此，气相色谱法已成为石油、化学、化工、生化、医药、农业、环境保护等生产及科研部门中不可缺少的有利分析手段。

气相色谱法的特点：

气相色谱法是利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同,因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。工作原理

气相色谱仪的工作过程气相色谱仪气路系统进样系统分离系统温控系统检测和记录系统Filters/TrapsAirHydrogenGasCarrierColumnDatasystemSyringe/SamplerInletsDetectorsRegulatorsHRESET气路系统载气:气相色谱中常用的载气有氢气，氮气，氦气和氩气。气路结构:主要有两种气路形式单柱单气路，适用于恒温分析

双柱双气路，适用于程序升温，并能补偿固定液的流失使其基线稳定。净化器:主要用来提高载气纯度。稳压恒流装置:稳定载气流速。CarriergasNeverforgetLEAKTESTSoap-bubbleflowmeteranddigitalflowmeter进样系统进样装置和气化室SampleinletDissolvedinanorganicsolvent.Injectedintothecarriergasflowbysyringeorvalve.分离系统气相色谱的分离系统是色谱柱，它由柱管和装填在其中的固定相等所组成。由于混合物各组分的分离在这里完成，所以它是色谱仪中最重要的部件之一。目前填充柱应用较为普遍。柱材可由金属或玻璃管制成。其内径一般为24mm,长度110m。柱形多为螺旋形，为了减小跑道效应，其螺旋直径与柱内径之比一般为15:1到25:1。ColumnsGCCOLUMNSCapillaryColumnsPackedColumnsWall-CoatedOpenTubularColumns(WCOT)Porous-LayerOpenTubularColumns(PLOT)ColumnsCOLUMNPHASECOMPOSITION:100%polydimethylsiloxane(PDMS)50%PDMS50%phenylIncreasingpolarityhighpolaritypolyethyleneglycol100%cyanopropylsiloxane温控系统温控系统是用来设定，控制，测量色谱柱炉，气化室，检测室三处的温度。气化室的温度应使试样瞬时气化而又不分解。在一般情况下，气化室的温度比柱温高1050C。热导池检测器

thermalconductivitydetector,TCD氢火焰离子化检测器

flameionizationdetector,FID电子捕获检测器

electron-capturedetector,ECD热离子化检测器

thermionicdetector,TID火焰光度检测器

flamephotometricdetector,FPD检测器热导池检测器TCD

是一种结构简单，性能稳定，线性范围宽，对有机和无机物质都有响应，灵敏度适宜的检测器。热敏电阻丝上的温度变化氢火焰离子化检测器FID具有结构简单，灵敏度高，死体积小，响应快，线性范围宽，稳定性好等优点，但是它仅对含碳有机化合物有响应，对某些物质如永久性气体，水，一氧化碳，二氧化碳，氮的氧化物，硫化物等不产生信号或者信号很弱。RetentionIndex电子捕获检测器ECD只对具有电负性的物质，如含有卤素，硫，磷，氮的物质有响应，且电负性越强，检测灵敏度越高。倒峰ElectronCaptureDetector气相色谱分析方法及应用一定性分析1用已知纯物质对照定性保留值定性峰高增加法定性用经验规律和文献值定性(1)经验规律碳数规律在一定温度下，同系物的调整保留时间的对数与分子中碳数成线性关系如果知道两种或更多同系物的调整保留时间，则可求出常数A和C。从色谱图查出未知物的后，根据上式即可求出未知物的碳数。(2)相对保留值(3)保留指数Z,Z+1:正构烷烃的碳原子数进样例：乙酸正丁酯在阿皮松L柱上的流出曲线如下图所示。由图中测得调整保留距离为：乙酸正丁酯310.0mm，正庚烷174.0mm，正辛烷373.4mm。求乙酸正定酯的保留指数。在与文献值对照时，一定要重视文献值的实验条件，如固定液、柱温等。而且要用几个已知组分进行验证。

联机定性

GC/MS(气相色谱-质谱)例：川桂皮挥发油的化学成分分析色谱柱：SE－54(30m×0.25mm×0.25μm)色谱操作条件载气：氦气，流速1mL/min柱温：初温60℃保持1min，8℃/min升温至150℃，6℃/min升温至190℃，8℃/min升温至250℃，保持1min总离子流色谱图6号峰的质谱图

GC/AES(气相色谱－原子发射光谱)二甲基硒烯丙基甲基硒甲基亚磺基硒酸甲酯二甲基二硒2－丙稀硫硒酸甲酯1－丙稀硫硒酸甲酯双(甲硫)硒烯丙基甲基硫二甲基二硫二烯丙基硫烯丙基甲基二硫二甲基三硫二烯丙基二硫烯丙基甲基三硫二烯丙基三硫GC-AES同时检测大蒜中碳、硫、硒化合物Se(196.1nm)C(193.1nm)S(180.7nm)几种方法联合定性化合物GC-MS色谱保留指数质谱相似度OV-101柱PEG20M柱9号峰定性数据

9851149β-蒎烯9349811124香叶烯9269861156质谱和保留指数两种鉴定方法的结果例：缬草挥发油化学成分的研究多种方法联合定性可大大提高鉴定的可靠性定量分析1

定量基础或单位峰面积(或单位峰高)的组分的量定量校正因子相对校正因子2

常用的几种定量分析方法(1)归一化法试样中所有组分均须出峰要求操作条件如进样量、载气流速等变化时对结果的影响较小。优点组分乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯峰面积12075140105fi'0.971.000.960.98校正因子归一化定量结果27.017.531.324.1峰面积直接归一化定量结果27.217.131.823.9C8芳烃异构体归一化定量分析(2)外标法(校准曲线法)或

不使用校正因子

需准确控制进样量、载气流速等操作条件

适合测定大批量样品(3)内标法

对内标物的要求：（a）试样中不含有该物质；（b）与被测组分性质比较接近；（c）不与试样发生化学反应；（d）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。准确度高优点例:测定二甲苯氧化母液中乙苯和二甲苯含量，采用内标法。称取试样1500mg，加入内标物壬烷150mg，混合均匀后进样，测得如下数据：组分壬烷乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯峰面积校正因子981.02700.97951.001200.95800.98计算样品中乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯的含量。解：应用（一）分离分析中的应用气体、易挥发的物质及可转化为易挥发化合物的液体或固体物质适用对象化学研究中的应用1.通过测定保留时间，研究某些化学平衡性质，如溶解热、活度系数、熵变及焓变等2.通过测定色谱峰柱后扩宽程度，研究某些动力学过程，如测定液体和气体的扩散系数、反应速率常数等3.根据保留体积或峰面积，测定相对分子质量、表面积、孔率分布及液膜厚度等物化性质任务一：对乙酸乙酯及水分含量分析

开机设置分析条件打开检测器开关点火调整工作站进标准样进待测样数据处理注意点（notice）:开机顺序面板操作(英文面板如何操作）工作站操作进样规范性

进样器温度inject打开辅助气

柱温\检测器温度oven/ion

GC-122气相色谱仪（带FID检测器）；色谱工作站；色谱柱：不锈钢柱，内径2mm，长0.5m，内装3%OV-101/ChromosorbWAWDMCS80目~100目；氮气钢瓶，空气压缩机，氢气发生器；1uL微量进样器。仪器及设备1、固定相不锈钢柱，内径2mm，长0.5m，内装3%OV-101/ChromosorbWAWDMCS80目~100目；2、温度进样温度150℃；柱温60℃左右；检测器温度150℃。3、气体流量载气为氮气22.3mL/min，空气200mL/min，氢气24mL/min。4、检测器FID，灵敏度10-75、进样量0.1uL实验条件乙酸乙酯及水分的测定步骤：1、仪器的准备和参数设备：通入载气，调节载气流量为40ml/min,打开色谱仪电源，设置实验条件如下：柱温130℃，气化室温度165℃,打开色谱数据记录仪。2乙酸乙酯中、乙醇的质量较正因子的测定。3、样品的测定。数据处理

1、定性方法采用调整保留值定性。2、乙酸乙酯的测定采用面积归一化法和外标法进行定量。3、判断乙酸乙酯和水分的含量是否合格。小结气相色谱仪工作原理

气相色谱仪的工作过程化学研究中的应用对乙酸乙酯及水分含量分析实验条件乙酸乙酯及水分的测定步骤数据处理判断乙酸乙酯和水分的含量是否合格。毕业论文写作指南工业乙酸乙酯的质量检验任务二：乙酸含量的测定1．能力目标：(1)能用自动电位滴定法测定工业乙酸乙酯中乙酸含量；(2)能选择合适电极；(3)能熟练使用自动电位滴定仪； (4)会确定滴定终点；2．知识目标：（一）电位分析法（二）电位滴定法（三）自动电位滴定法测定工业乙酸乙酯中杂质乙酸的含量1、实验原理；2、实验注意事项。3、自动电位滴定终点确定方法；4、自动电位滴定仪的主要组成部分及各部分作用。思考：如何测定乙酸的含量呢？

我们可采用自动电位滴定法进行分析，电位滴定法是电位分析法的一种。电位分析法包含直接滴定法和电位滴定法两种。那么我们就来介绍一下电位分析法。电位分析{直接电位法电位滴定法是在零电流条件下，以测定两电极间的电位差(电池电动势)或电位差变化为基础的电化学分析法。电位分析电极与测量仪器直接电位法电位滴定法1银-氯化银电极AgCl+e-=Ag+Cl-用来指示被测试液中某种离子活度(或浓度)的电极。电极电位随被测离子的活度(或浓度)的改变而改变。(主要电极)二参比电极提供标准电极电位的电极。电极电位恒定。(辅助电极)2甘汞电极Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-一指示电极三电子毫伏计如玻璃电极内阻为108Ω，若电流为10-9A输入阻抗很高，以保证零电流条件下测定。要求相当于2个pH单位离子选择电极与膜电位1扩散电位C2>C1一膜电位的产生自由扩散，没有强制性和选择性2道南电位膜KCl1KCl2C2>C1

离子扩散具有强制性和选择性。

存在于膜与溶液的两相界面上二

离子选择电极的电位导线电极腔体内参比电极内参比溶液敏感膜对MZ+产生响应时，对RZ-产生响应时，离子选择电极类型一玻璃膜电极（一）pH玻璃电极考宁015玻璃组成：Na2O21.4,CaO6.4,SiO272.21.构造酸差和碱差

考宁015玻璃电极：pH

1~10pH>10锂玻璃电极，pH>13时，才发生碱差。测定值偏高(酸差)pH<1测定值偏低(碱差或钠差)(二)阳离子玻璃电极主要响应离子玻璃膜组成(摩尔分数,%)Na2OAl2O3SiO2电位选择性系数Na+111871KNa+,K+:3.6×10-4K+27568KK+,Na+:0.05Ag+111871KAg+,Na+:0.001Li+Li2O152560KLi+,Na+:0.33二晶体膜电极1氟电极Ag-AgCl电极内参比液(NaF+NaCl)LaF3晶体膜氟离子扩散进入晶体膜表面缺陷形成双电层结构膜电位的产生消除干扰方法LaF3+3OH-=La(OH)3+3F-适用的pH范围：5~6酸度的影响：F-浓度线性范围：1~10-7mol/L干扰阳离子：Al3+,Fe3+等加入柠檬酸钠、EDTA等络合剂掩蔽2硫化银晶体膜电极Ag2S膜屏蔽导线环氧树脂填充物银接触点进入晶体膜表面缺陷的离子Ag+全固态Ag2S膜电极Ag+浓度测定范围：0~10-7mol/LS2-浓度测定范围：0~10-7mol/L电极组成被测离子浓度范围(-lgc)AgCl－Ag2SCl-0－4.3AgBr－Ag2SBr-0－5.3AgI－Ag2SI-0－7.3AgI－Ag2SCN-2－6AgSCN－Ag2SSCN-0－5CdS－Ag2SCd2+1－7CuS－Ag2SCu2+0－8PbS－Ag2SPb2+1－7任何卤化银或Ag2SAg+0－73其它晶体膜电极三气敏电极透气膜玻璃膜Ag-AgCl电极0.1mol·L-1NH4Cl溶液玻璃电极内参比溶液氨气敏电极CO2气敏电极中介溶液：0.01mol·L-1NaHCO3四生物电极酶层内参比电极内参比溶液1

酶电极基础电极：氧电极或碘离子选择电极鸟嘌呤2

组织电极内电解液内透气膜兔肝切片鸟嘌呤组织电极组织测定对象组织测定对象猪肾L-谷酰胺黄瓜谷氨酸兔肝鸟嘌呤大豆尿素鱼肝尿酸香蕉肉多巴胺鱼鳞儿茶酚胺土豆儿茶酚胺离子选择电极的性能参数一线性范围和检测下限A电极|AZ+(α)¦¦KCl(≥3.5mol·L-1)|Hg2Cl2,Hg检测下限符合能斯特公式的响应范围线性范围二电位选择性系数响应离子：iZ+；共存离子：jm+实验条件相同时，产生相同电位的待测离子活度与干扰离子活度的比值电位选择性系数主要响应离子玻璃膜组成(摩尔分数,%)Na2OAl2O3SiO2电位选择性系数KNa+,K+Na+1118713.6×10-4(pH=11)3.3×10-3(pH=7)Na+10.4(Li2O)22.6671.0×10-5pNa玻璃电极的选择性系数

干扰离子产生的误差例：用硝酸根离子选择电极测定含有和水样中的含量。若水样中浓度为2.0mol·L-1，测定时要使造成的误差小于2％,试估算待测的浓度至少应不低于多少？(已知

=1.4×10-4)搅拌三响应时间是缩短响应时间的有效方法从两电极刚接触溶液时起，到电池电动势达到稳定数值(E变化在±1mV之内)所需时间。响应时间四稳定性五电阻一直接电位法

定量分析方法1标准曲线法A电极|AZ+(α)¦¦KCl(≥3.5mol·L-1)|Hg2Cl2,Hg2电位法测量溶液的pH值标准缓冲溶液：待测溶液：pH的实用定义三电位滴定（一）滴定终点的确定1E-V曲线法2ΔE/ΔV-V曲线法3Δ2E/ΔV

2-V曲线法自动电位滴定终点控制原理示意图电磁阀预定终点电磁阀自动控制电路4自动电位滴定特点：与直接电位法相比测量电位变化，算出化学计量点体积准确度和精密度高E并没有直接用来计算待测物的c特点：与指示剂滴定法相比(1)可用于滴定突跃小或不明显的滴定反应；(2)可用于有色或浑浊试样的滴定；(3)装置简单、操作方便，可自动化；(4)常采用等步长滴定电位突跃代替了指示剂的变色准确度提高/适用范围更广/自动化ZD-3型自动电位滴定仪工作原理0VeqVNaOHE自动电位滴定仪由一个类似于注射器的吸液器（用来盛装已知氢氧化钠溶液或补充氢氧化钠溶液）与滴定管相连，一个搅拌器（用于搅拌液体），两根电极（甘汞电极为正极，玻璃电极为负极，中间串联一个伏特表，）加一个毫伏表组成的回路，一个滴定杯（用来盛未知醋酸溶液）组成任务：自动电位滴定法测定乙酸含量操作步骤

（一）准备接通电源，预热仪器，按仪器说明书将仪器调试好。（二）基本操作滴定器操作顺序(1)开搅拌器(2)开氢氧化钠溶液开关(3)开连续滴定开关(4)注意控制滴定速度，开始快，滴定