作者:宋檢 時間:2022-10-17 來源:互聯網
粗甘油是生產生物柴油的主要副產品,目前生物柴油的生產主要集中在美洲、歐洲及東南亞等國家和地區,使用的原料均采用植物油;而我國的生物柴油制造業使用的原料基本上是回收油,直接導致副產物粗甘油質量較差。隨著國內甘油需求量不斷增加,越來越多甘油生產加工企業采用進口粗甘油作為生產原料,粗甘油中甘油含量是決定粗甘油品質及價格的重要因素,同時也決定了粗甘油的提煉成本和利用價值。從生物柴油中分離出的粗甘油的甘油含量大概為50%~90%,另外還含有甘油單酯、甲醇、脂肪酸等不完全轉化產物及水、堿性催化劑及皂類物質等雜質[1]。目前生物柴油及生物柴油副產物粗甘油中甘
油含量的檢測方法主要有高碘酸氧化法[2]、比色法[3]、分光光度法[4–5]、氣相色譜法[6,7]及高效液相色譜法[8–11]等。筆者在康輝[2]等研究的基礎上,重點考察了高碘酸鈉加入量、pH值和放置時間等主要因素對粗甘油中甘油含量準確測定的影響。選擇合適的實驗條件,實現了快速準確測定,相比分光光度法、氣相色譜法及高效液相色譜法等,該方法不需要精密儀器設備,具有操作簡便、快速、靈敏度高、分析成本低等特點。
1實驗部分
1.1主要儀器與試劑
分析天平:TP–214型,美國Denver公司;pH酸度計:UB–7型,美國Denver公司;超純水系統:SyneryUV型,美國Millipore公司;加熱磁力攪拌器:RHbasic2型,德國IKA集團;精甘油:純度不低于99.5%,江門市鴻捷精細化工有限公司;碘化鉀:分析純,北京化工廠;高碘酸鈉、氫氧化鈉、鹽酸、硫代硫酸鈉:分析純,廣州化學試劑廠;高碘酸鈉溶液:60g/L,稱取60g高碘酸鈉于1000mL燒瓶中,加入120mL0.1mol/L的硫酸溶液使其溶解,然后加入水約350mL,充分溶解后,轉移至1000mL容量瓶中,用水定容到標線;
碘化鉀溶液:20%,準確稱取20g碘化鉀于100mL的容量瓶中,用水定容至標線,用棕色瓶保存;硫代硫酸鈉標準溶液:0.05mol/L,準確稱取12.4g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)溶于水中,然后轉移至1000mL容量瓶中,用水定容至標線,然后再加入0.2g無水碳酸鈉,保存于棕色瓶中,臨用前需用重鉻酸鉀標準溶液進行標定。
1.2樣品處理
準確稱取粗甘油樣品0.25g(若粗甘油中有固體及懸浮物,需提前攪拌混勻)于100mL小燒杯中,加少量水溶解,然后轉移至500mL容量瓶中,用水稀釋至標線,搖勻,靜置。用移液管準確移取25mL上述溶液于碘量瓶中,加入35mL高碘酸鈉溶液,混合均勻后,于黑暗中避光靜置40min,然后加入碘化鉀溶液和20%鹽酸溶液各15mL,調節pH值在0.8~1.0之間,然后用硫代硫酸鈉標準溶液滴定,近終點時,加入2mL淀粉指示劑溶液,繼續滴定至溶液藍色消失。同時做試樣空白。
1.3結果計算
按下式計算粗甘油中甘油含量:
2結果與討論
2.1試驗條件的選擇
高碘酸氧化法是目前常見用于甘油含量檢測的方法,利用高碘酸與甘油發生氧化還原反應,剩余高碘酸及反應生成的碘酸與碘化鉀反應生成碘,再用硫代硫酸鈉進行滴定,根據消耗的硫代硫酸鈉的量來計算甘油的含量。實驗重點考察了高碘酸鈉溶液的加入量、溶液pH值及放置時間等因素對測定結果的影響。
2.1.1高碘酸鈉加入量
在粗甘油樣品中分別加入20,25,30,35,40,45mL高碘酸鈉溶液,進行測試,試驗結果見表1。
由表1可見,隨著高碘酸鈉溶液加入量不斷增加,粗甘油中甘油含量測定值逐漸增大,當加入量達到35mL時,繼續增加高碘酸鈉溶液對甘油含量的測定影響不大。當高碘酸鈉溶液加入量不足時,樣品溶液中生成的碘較少,滴定消耗硫代硫酸鈉標準溶液較少,使測定結果偏低;當高碘酸鈉溶液加入過量時,對測定結果影響不大,所以實驗選擇高碘酸鈉溶液加入量為35mL。
2.1.2溶液pH值
采用含量約為99.5%的精甘油試驗了溶液pH值在0.4~1.6之間對甘油測定結果的影響,實驗結果見圖1。
由圖1可見,當溶液的pH小于0.8或者大于1.0時,甘油含量測定結果偏高;當pH小于0.8時,隨著pH的減小,甘油含量測定值偏離越來越大,所以
實驗選擇溶液的pH值為0.8~1.0。
2.1.3放置時間
由于粗甘油中的甘油被高碘酸氧化成α-羥基醛的反應速率比較慢,所以如果放置時間不夠,反應不完全,可能會導致甘油含量測試結果偏低。試驗了放置時間為0,10,20,30,40,50,60min時對甘油含量測試結果的影響,實驗結果見圖2。由圖2可知,隨著放置時間的增加,甘油含量的測試結果不斷提高,當放置時間達到40min,甘油含量測試結果趨于穩定,所以實驗選擇放置時間為
40min。
2.2準確度及精密度試驗
分取已知質量分數(甘油含量約為80%)的甘油樣品數份,在選擇的*佳試驗條件下進行平行測定,計算測定結果的平均值及相對標準偏差,結果見表2。
由表2可見,甘油含量測定值與標準值相近,相對標準偏差為1.26%,滿足測試要求。
2.3回收試驗
分別選取不同國家進口的粗甘油樣品3份,按1.2方法進行處理后,測試其甘油含量。然后再取3份,分別加入已知量的純甘油,進行加標回收試驗,試驗結果見表3。由表3可見,不同進口國粗甘油中甘油含量加標回收率為97.2%-104.1%,滿足實驗檢測要求。
3結語
通過對高碘酸鈉加入量、溶液pH值和放置時間等因素對甘油測試影響的研究,建立了高碘酸氧
化法測定進口粗甘油中甘油含量的分析方法。將該法用于已知標準樣品分析測試,測試結果與已知標準值相近,對進口不同國家粗甘油樣品進行加標回收試驗,回收率為97.2%~104.1%,滿足檢測要求。
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