一种溶液中柠檬酸或柠檬酸盐含量的测定方法
【专利摘要】本发明为一种溶液中柠檬酸或柠檬酸盐含量的测定方法，依据样品(柠檬酸吸收法生产液体二氧化硫所用吸收液样品)的性质，以高锰酸钾与柠檬酸定量反应的为主要原理，在大量实践和试验的基础上，总结并制定出了一个快速、准确、经济、环保的总柠檬酸含量的检验方法，检验方法中列出了详细的操作步骤及计算方法，方法适用于柠檬酸吸收法生产液体二氧化硫所用吸收液样品中总柠檬酸含量的测定，吸收液样品中总柠檬酸含量一般为200g/L左右，实际可依据样品含量来取适当样品量用于检测，取样品量中柠檬酸量约为100mg为宜，检测结果准确可靠，检测结果准确率99％以上。
【专利说明】
一种溶液中柠檬酸或柠檬酸盐含量的测定方法
技术领域
[0001] 本发明属于化学领域，尤其涉及一种溶液中柠檬酸或柠檬酸盐含量的测定方法。
【背景技术】
[0002] 柠檬酸吸收法生产液体二氧化硫工艺中，柠檬酸消耗占其费用比例比较大，且柠 檬酸含量与液体二氧化硫生产效率有很大关系，快速准确检验柠檬酸(盐)含量能正确指导 生产配制合理的柠檬酸吸收液及在吸收液是否废弃上提供有力帮助。目前柠檬酸吸收法生 产液体二氧化硫工艺行业中，没有找到很好的总柠檬酸含量的标准检验方法可依，已有的 测定方法有柠檬酸铅重量法及乙酸铅滴定法，柠檬酸铅重量法耗时长(检测一个样品约耗 时1.5天），所用药品对环境有污染，且方法难以掌握，准确度不好，检验成本相对高；乙酸铅 滴定法受样品中硫酸盐及其它杂质的影响大，且所用药品也会对环境有很大污染，滴定终 点很难观察，准确度不高。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种溶液中柠檬酸(盐)含量的测 定方法。
[0004] 上述目的是通过下述方案实现的：
[0005] -种溶液中柠檬酸或柠檬酸盐含量的测定方法，其特征在于，所述测定方法包括： 移取10mL样品置于100mL容量瓶中，用纯水定容并摇匀，再移取5mL纯水定容后的样品置于 400mL锥形瓶中，加入50mL水，加5mL分析纯浓硫酸，加热煮沸使二氧化硫全部分解（约耗时 20~25min)，加水至80mL，用移液管加入20mL浓度为0.15mol/L的高锰酸钾溶液，在72°C水 浴锅内保温15min，冷却至室温，加水至250mL，加10mL浓度为200g/L的KI，用硫代硫酸钠标 准溶液(标准溶液即〇. lmol/L的溶液)滴定至淡黄色，加2mL浓度为lg/L的淀粉，继续用硫代 硫酸钠标准溶液滴定至蓝色退去，记录消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积V3，单位mL;根据下 式计算溶液中柠檬酸的浓度：
[0006]
[0007]式中：
[0008] HCi(g/L)--总柠檬酸的浓度，单位g/L;
[0009] K一一lmL硫代硫酸钠相当于高锰酸钾的量，单位mL;
[0010] T一一lmL高锰酸钾相当于柠檬酸的量，mg/mL
[0011] V3一一滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位mL;
[0012] Vs--样品体积，mL;(参加滴定的样品体积，在本例中是0.5mL，Vs = 10 X 5/100 = 0.5)〇
[0013]根据上述的测定方法，其特征在于，K的计算方法为：吸取高猛酸钾溶液5mL (0.15mol/L)，加25mL浓度为2mol/L的硫酸、加水至250mL，加入lOmL浓度为200g/L的KI，用 硫代硫酸钠标准溶液(标准溶液即〇. lmo 1/L的溶液)滴定至淡黄色，加2mL浓度为1 g/L的淀 粉，继续用硫代硫酸钠标准溶液(标准溶液即0. lmo 1/L的溶液)滴定至蓝色退去为终点，记 录消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积VI，单位mL
[0014] 根据上述的测定方法，其特征在于，T的计算方法为:移取10mL浓度为10g/L的梓檬 酸标准溶液，加25mL浓度为2mol/L的硫酸，加水至250mL，在72°C水浴中加热lOmin，用移液 管加入20mL浓度为0.15mol/L的高锰酸钾溶液，继续水浴加热15min，用流水冷却至室温，加 10mL浓度为200g/L的KI，用硫代硫酸钠标准溶液(标准溶液即0. lmol/L的溶液)滴定至淡黄 色，加2mL浓度为lg/L的淀粉，继续用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色退去，记录消耗硫代硫酸 钠标准溶液的体积V2
是柠檬酸标准溶液的 浓度，本例为l〇g/L。
[0015] 本发明的有益效果：
[0016] 本法在检验上容易掌握(对操作者要求低），检验各过程容易判断，准确度好，所用 试剂相对价格不高，且所用试剂不会对环境造成污染，所用时间少，适宜样品的批量检测 (约1~2小时可完成一批样品的检测）。
【具体实施方式】
[0017] 本发明的溶液中柠檬酸或柠檬酸盐含量的测定方法包括：移取10mL样品置于 100mL容量瓶中，用纯水定容并摇匀，再移取5mL纯水定容后的样品置于400mL锥形瓶中，加 入50mL水，加5mL分析纯浓硫酸，加热煮沸使二氧化硫全部分解(约耗时20~25min)，加水至 80mL，用移液管加入20mL浓度为0.15mol/L的高锰酸钾溶液，在72 °C水浴锅内保温15min，冷 却至室温，加水至250mL，加10mL浓度为200g/L的KI，用硫代硫酸钠标准溶液(标准溶液即 0. lmol/L的溶液)滴定至淡黄色，加2mL浓度为lg/L的淀粉，继续用硫代硫酸钠标准溶液滴 定至蓝色退去，记录消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积V3，单位mL;根据下式计算溶液中柠檬 酸的浓度：
[0018]
[0019]式中：
[0020] HCi(g/L)一一总柠檬酸的浓度，单位g/L;
[0021 ] K一一lmL硫代硫酸钠相当于高锰酸钾的量，单位mL;
[0022] T一一lmL高锰酸钾相当于柠檬酸的量，mg/mL
[0023] V3一一滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位mL;
[0024] Vs--样品体积，mL;(参加滴定的样品体积，在本例中是0.5mL，Vs = 10 X 5/100 = 0.5)〇
[0025] 根据上述的测定方法，其特征在于，K的计算方法为：吸取高锰酸钾溶液5mL (0.15mol/L)，加25mL浓度为2mol/L的硫酸、加水至250mL，加入10mL浓度为200g/L的KI，用 硫代硫酸钠标准溶液(标准溶液即ο. lmo 1/L的溶液)滴定至淡黄色，加2mL浓度为1 g/L的淀 粉，继续用硫代硫酸钠标准溶液(标准溶液即0. lmo 1/L的溶液)滴定至蓝色退去为终点，记 录消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积VI，单位mL
[0026] 根据上述的测定方法，其特征在于，T的计算方法为:移取10mL浓度为10g/L的梓檬 酸标准溶液，加25mL浓度为2mol/L的硫酸，加水至250mL，在72°C水浴中加热lOmin，用移液 管加入20mL浓度为0.15mol/L的高锰酸钾溶液，继续水浴加热15min，用流水冷却至室温，加 10mL浓度为200g/L的KI，用硫代硫酸钠标准溶液(标准溶液即0. lmol/L的溶液)滴定至淡黄 色，加2mL浓度为lg/L的淀粉，继续用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色退去，记录消耗硫代硫酸 钠标准溶液的体积V2;
，CHCi是柠檬酸标准溶液 的浓度，本例为l〇g/L。
[0027] 下面从原理、试剂和分析方法几个方面具体描述。
[0028] 1.本发明的测定方法(原理)概述
[0029] 70~75°C，酸性条件下，高锰酸钾能与柠檬酸进行定量反应，样品中加入过量的高 锰酸钾标准溶液，剩余高锰酸钾加入过量碘化钾后，用碘量法测出，亚硫酸(盐)的干扰采用 加入硫酸后加热除去。化学反应式如下：
[0032] (3) 2KMn〇4+1 OKI+8H2SO4 = 2MnS〇4+512+6KSO4+8H2O
[0033] (4)I2+2Na2S2〇3 = 2NaI+Na2S4〇6
[0034] 2主要试剂
[0035] 2.1硫酸（2mol/L)，196.16g浓硫酸加入500mL水中，冷却，定容至lOOOrnL;
[0036] 2.2浓硫酸，分析纯；
[0037] 2.3碘化钾20(^/1，称10(^碘化钾溶于50011^水中；
[0038] 2.4淀粉指示剂以/1，称量以可溶性淀粉用水调成糊状后溶于于10〇1^热水中加热 煮沸约3分钟后冷却；
[0039] 2.5柠檬酸标准溶液，用柠檬酸三钠(分析纯以上），配制成柠檬酸当量为10g/L水 溶液；
[0040] 2.6硫代硫酸钠标准溶液0. lmol/L，GB/T 601;
[0041 ] 2.6.1硫代硫酸钠溶液的标定（lmL硫代硫酸钠相当于高锰酸钾的量K，mL)吸取高 锰酸钾溶液5mL，加25mL硫酸(2.1)、加水至250mL，10mL KI (2.3)，用硫代硫酸钠(2.6)滴定 至淡黄色，加2mL淀粉(2.4)，继续用硫代硫酸钠(2.6)滴定至蓝色退去为终点，记录消耗硫 代硫酸钠溶液(2.6)的体积VI (mL)。
[0043] 2.7高锰酸钾标准溶液0.15mol/L，23.7g溶于1000mL水；
[0044] 2.7.1高锰酸钾溶液的标定(lmL高锰酸钾相当于柠檬酸的量T，mg/mL)
[0045] 移取lOmL柠檬酸标准溶液(2.5)，加25mL硫酸（2.1)，加水至250mL，在72°C水浴中 加热lOmin，用移液管加入20mL高锰酸钾溶液(2.7)，继续水浴加热1511^11，用流水冷却至室 温，加1 OmL KI (2.3)，用硫代硫酸钠标准溶液(2.6)滴定至淡黄色，加2mL淀粉(2.4)，继续用 硫代硫酸钠标准溶液(2.6)滴定至蓝色退去，记录消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积V2(mL)。
[0046] ,CHGi是柠檬酸标准溶液（2.5)浓度，本例为 10g/L〇
[0047] 3分析步骤
[0048] 3.1移取10mL样品置于100mL容量瓶中，用纯水定容并摇匀，再移取5mL样品置于 400mL锥形瓶中（锥形瓶中放入一粒(磁力搅拌器用的搅拌子，约2~3cm长)磁力搅拌棒），加 入50mL水，加5mL浓硫酸(2.2)，加热使二氧化硫全部分解(煮沸20~251^1〇，加水至8〇1^，用 移液管加入20mL高锰酸钾溶液(2.7)，在72°C水浴锅内保温15min，用流水冷却至室温，加水 至250mL，加10mL KI (2.3)，用硫代硫酸钠标准溶液(2.6)滴定至淡黄色，加2mL淀粉(2.4)， 继续用硫代硫酸钠溶液(2.6)滴定至蓝色退去，记录消耗硫代硫酸钠标准溶液(2.6)的体积 V3(mL)〇
[0049]
[0050] 式中：
[00511 HCi(g/L)一一总柠檬酸的浓度，单位g/L;
[0052] K一一lmL硫代硫酸钠相当于高锰酸钾的量，单位mL;
[0053] T一一lmL高锰酸钾相当于柠檬酸的量，mg/mL
[0054] V3一一滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位mL;
[0055] Vs--样品体积，mL;(参加滴定的样品体积，在本例中是0.5mL，Vs = 10 X 5/100 = 0.5)〇
【主权项】
1. 一种溶液中柠檬酸或柠檬酸盐含量的测定方法，其特征在于，所述测定方法包括:移 取10mL样品置于lOOmL容量瓶中，用纯水定容并摇匀，再移取5mL样品置于400mL锥形瓶中， 加入50mL水，加5mL分析纯浓硫酸，加热煮沸使二氧化硫全部分解，加水至80mL，用移液管加 入20mL浓度为0.15mol/L的高锰酸钾溶液，在72°C水浴锅内保温15min，冷却至室温，加水至 250mL，加10mL浓度为200g/L的KI，用浓度为O.lmol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄 色，加2mL浓度为lg/L的淀粉，继续用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色退去，记录消耗硫代 硫酸钠标准溶液的体积V3，单位mL;根据下式计算溶液中柠檬酸的浓度： 式中：HCi(g/L)--总柠檬酸的浓度，单位g/L; K一一lmL硫代硫酸钠相当于高锰酸钾的量，单位mL; T一一lmL高锰酸钾相当于柠檬酸的量，mg/mL V3-一滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，单位mL; Vs 样品体积，mL。2. 根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，K的计算方法为:吸取0.15mol/L的高 锰酸钾溶液5mL，加25mL浓度为2mol/L的硫酸、加水至250mL，加入10mL浓度为200g/L的KI， 用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加2mL浓度为lg/L的淀粉，继续用硫代硫酸钠标准溶 液滴定至蓝色退去为终点，记录消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积VI，单位mL;计算X =4。 k 13. 根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，T的计算方法为:移取10mL浓度为10g/ L的柠檬酸标准溶液，加2 5mL浓度为2mo 1 /L的硫酸，加水至2 5OmL，在7 2 °C水浴中加热 lOmin，用移液管加入20mL浓度为0.15mol/L的高锰酸钾溶液，继续水浴加热15min，用流水 冷却至室温，加10mL浓度为200g/L的KI，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加2mL浓度 为lg/L的淀粉，继续用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色退去，记录消耗硫代硫酸钠标准溶液的 体积V2;计算是柠檬酸标准溶液的浓度。
【文档编号】G01N31/16GK105866324SQ201610195545
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】和黄海, 谢添, 郭万根, 张建军, 涂凯
【申请人】中铁资源集团有限公司