乙酸乙酯的紫外吸收范围
256nm。紫外吸收范围快速测定,乙酸乙酯在与盐酸羟胺乙醇及FeCl_3进行显色反应后,生成的洋红色络合物在256nm处具有最大吸收峰。乙酸乙酯是无色透明液体,低毒性,有甜味,浓度较高时有刺激性气味,易挥发,对空气敏感,能吸水分,使其缓慢水解而呈酸性反应。
乙酸乙酯的voc含量为77℃,voc是挥发性有机化合物(Volatile Organic Comounds)的英文缩写。通常指在常温下容易会发的有机化物。较常见的有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、TVOC(6-16个碳的烷烃)、 酮类等。这些化合物具有易挥发和亲油等特点,被广泛应用于鞋类、玩具、油漆和油墨、粘合剂、化妆品、室内和汽车装饰材料等工业领域。VOC对人体健康有巨 大影响,会伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果,甚至可能致癌。乙酸乙酯(ethyl acetate),又称醋酸乙酯,是一种有机化合物,化学式为C4H8O2,是一种具有官能团-COOR的酯类(碳与氧之间是双键),能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯的共同反应,主要用作溶剂、食用香料、清洗去油剂。乙酸乙酯能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯的共同反应。金属钠存在下自行缩合,生成3-羟基-2-丁酮或乙酰乙酸乙酯;与Grignard试剂反应生成酮,进一步反应得到叔醇。乙酸乙酯对热比较稳定,290℃加热8~10小时无变化。通过红热的铁管时分解成乙烯和乙酸,通过加热到300~350℃的锌粉分解成氢、一氧化碳、二氧化碳、丙酮和乙烯,360℃通过脱水的氧化铝可分解为水、乙烯、二氧化碳和丙酮。乙酸乙酯经紫外线照射分解生成55%一氧化碳,14%二氧化碳和31%氢或甲烷等可燃性气体。与臭氧反应生成乙醛和乙酸。气态卤化氢与乙酸乙酯发生反应,生成卤代乙烷和乙酸。其中碘化氢最易反应,氯化氢在常温下则需加压才发生分解,与五氯化磷一起加热到150℃,生成氯乙烷和乙酰氯。乙酸乙酯与金属盐类生成各种结晶性的复合物。这些复合物溶于无水乙醇而不溶于乙酸乙酯,且遇水容易水解。乙酸乙酯容易水解,常温下有水存在时,也逐渐水解生成乙酸和乙醇。添加微量的酸或碱能促进水解反应。乙酸乙酯的碱性水解与酸性水解最大的差别在于,碱性水解是不可逆的,也就是反应机制中可逆的进程与不可逆的进程。乙酸与乙醇发生可逆反应会生成乙酸乙酯。陈酒很好喝,就是因为酒中少量的乙酸与乙醇反应生成具有果香味的乙酸乙酯。
试验方法本试验方法中所用滴定分析用标准溶液、杂质测定用标准溶液和试验方法中所用制剂及制品按GB
601、GB
602、GB
603之规定制备,实验用水应符合GB
6682中三级水规格。
4.1
乙酸乙酯(CH3COOC2H5)含量测定
按GB
9722之规定测定,其中:4.1.1
试验条件检测器:热传导检测器;载气及流量:氢气,60mL/min;柱长:2m;固定相:10%聚乙二醇己二酸酯涂于经石油醚浸泡、丙酮洗涤过的401有机担体[0.18~0.28mm(60~80目)],于150℃老化4h;柱温度:120℃;汽化室温度:170℃;检测器温度:150℃;进样量:
8µL色谱柱有效板高:Heff≤20mm乙酸乙酯不对称因子:f≤2.3。各组分相对主体的相对保留值:r水,乙酸乙酯
=0.18;r甲醇,乙酸乙酯
=0.27;r乙醇,乙酸乙酯
=0.42;r乙酸甲酯,乙酸乙酯
=0.72。4.1.2
定量方法按GB
9722中8.2条之规定测定,需校正组分水、甲醇和乙醇相对于乙酸乙酯的质量校正因子分别为f水/乙酸乙酯
=0.55,
f甲醇/乙酸乙酯
=0.65,
f乙醇/乙酸乙酯
=0.74。4.2
密度测定按GB
611中5.1条之规定测定。4.3
色度测定量取50mL试样,注入100mL比色管中,按GB
605之规定测定。4.4
杂质测定
试样量取须精确至0.1mL。4.4.1
蒸发残渣量取222.2mL(200g)试样[化学纯取55.5mL(50g)],按GB
9740之规定测定。4.4.2
水分同4.1条。4.4.3
酸度量取10mL95%乙醇,加2滴酚酞指示液(10g/L),摇匀,用氢氧化钠滴定分析用标准溶液[c(NaOH)=0.02mol/L]滴定至溶液呈粉红色,并保持30s。加11mL(10g)试样,用氢氧化钠滴定分析用标准溶液[c(NaOH)=0.02mol/L]滴定至溶液呈粉红色,并保持30s。
目的探索工作场所空气中乙醇的气相色谱检测法.方法用洁净100
ml注射器在工作场所常规采样,在给定的色谱条件下,24
h内分析完毕.结果工作场所中乙醇浓度在39.5~3
850
mg/m3(参照美国工作场所最高容许浓度1
900
mg/m3[1])之间时,方法的相对标准偏差(RSD)为1.3%~4.3%,回归方程式Y=32857X-21.3,相关系数r=0.9990,方法检测限为2.0
mg/m3,样品放置24
h损失<10%.本法的精密度、回收率、稳定性都能达到样品分析的要求,在此分析条件下,样品中共存的甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇不干扰测定[2.3],与共存物分离良好.结论本方法建立了一种采样方法简便,分析快速准确,完全可应用于工作场所空气中乙醇浓度测定.
乙酸乙酯密度:0.902 g/ml。低毒性,有甜味,浓度较高时有刺激性气味,易挥发,具有优异的溶解性、快干性,用途广泛,是一种重要的有机化工原料和工业溶剂。
乙酸乙酯属于一级易燃品,应贮于低温通风处,远离火种火源。实验室一般通过乙酸和乙醇的酯化反应来制取。
用途:乙酸乙酯是应用最广的脂肪酸酯之一,是一种快干性溶剂,具有优异的溶解能力,是极好的工业溶剂,也可用于柱层析的洗脱剂。可用于硝酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶和乙烯树脂、乙酸纤维素酯、纤维素乙酸丁酯和合成橡胶,也可用于复印机用液体硝基纤维墨水。
可作粘接剂的溶剂、喷漆的稀释剂。乙酸乙酯是许多类树脂的高效溶剂,广泛应用于油墨、人造革生产中。用作分析试剂、色谱分析标准物质及溶剂。
在纺织工业中可用作清洗剂,在食品工业中可作为特殊改性酒精的香味萃取剂,还用作制药过程和有机酸的萃取剂。乙酸乙酯也是制造染料、药物和香料的原料。
4.3.1.1 定性分析
无机元素的定性分析应用紫外—可见分光光度法比较少,主要采用原子发射光谱法或化学分析法。在有机化合物的定性分析鉴定及结构分析方面,由于紫外-可见吸收光谱较为简单,光谱信息少,特征性不强,并且不少简单官能团在近紫外光区及可见光区没有吸收或吸收很弱,在应用时也有较大的局限性。但是,这种方法可适用于不饱和有机化合物,尤其是共轭体系的鉴定,以此推断未知物的骨架结构。此外,还可配合红外光谱法、核磁共振波谱法和质谱法等常用的结构分析法进行定性鉴定和结构分析,不失为一种有利的辅助方法。
吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位置及相应的摩尔吸光系数,是定性分析的光谱依据,而最大吸收波长λmax及相应的εmax是定性分析的最主要参数。比较法有标准物质比较法和标准谱图比较法两种。利用标准物质比较,在相同的测量条件下,测定和比较未知物与已知标准物的吸收光谱曲线,如果两者的光谱完全一致,则可以初步认为它们是同一类化合物;利用标准谱图或光谱数据比较,对于没有标准物质或标准物质难于得到的物质,此方法适用。
4.3.1.2 结构分析
紫外—可见分光光度法可以进行化合物某些基团的判别,共轭体系及构型、构象的判断。
(1)某些特征基团的判别
有机物的不少基团(生色团),如羰基、苯环、硝基、共轭体系等,都有其特征的紫外或可见光吸收带,紫外-可见分光光度法在判别这些基团时,有时是十分有用的。如在270~300nm处有弱的吸收带,且随溶剂极性增大而发生蓝移,就是羰基产生吸收带的有力证据;在184nm附近有强吸收带、204nm附近有中强吸收带、260nm附近有弱吸收带且有精细结构,则是苯环的特征吸收,等等。
(2)共轭体系的判断
共轭体系会产生很强的K吸收带,通过绘制吸收光谱,可以判断化合物是否存在共轭体系或共轭的程度。如果一化合物在210nm以上无强吸收带,可以认定该化合物不存在共轭体系;若215~250nm区域有强吸收带,则该化合物可能有两至三个双键的共轭体系,如1,3-丁二烯,λmax为217nm,εmax为21000;若260~350nm区域有很强的吸收带,则可能有三至五个双键的共轭体系,如癸五烯有五个共轭双键,λmax为335nm,εmax为118000。
(3)异构体的判断
包括顺反异构及互变异构两种情况的判断。
顺反异构体的判断:生色团和助色团处于同一平面时,会产生最大的共轭效应。由于反式异构体的空间位阻效应小,分子的平面性较好,共轭效应强,因此λmax及εmax都大于顺式异构体。
互变异构体的判断:某些有机化合物在溶液中可能有两种以上的互变异构体处于动态平衡中,这种异构体的互变过程常伴随有双键的移动及共轭体系的变化,因此会产生吸收光谱的变化。最常见的是某些含氧化合物的酮式与烯醇式异构体之间的互变。例如,乙酰乙酸乙酯就是酮式和烯醇式两种互变异构体,它们的吸收特性不同,酮式异构体在近紫外光区时λmax为272nm(εmax为16000);烯醇式异构体的λmax则为243nm(εmax为16000)。两种异构体的互变平衡与溶剂有密切关系,在像水这样的极性溶剂中,由于羰基可能与H2O形成氢键以降低能量达到稳定状态,所以酮式异构体占优势;而在像乙烷这样的非极性溶剂中,则形成分子内的氢键且形成共轭体系,以使能量降低达到稳定状态,所以烯醇式异构体比率上升。
此外,紫外—可见分光光度法还可以判断某些化合物的构象(如取代基是平伏键还是直立键)及旋光异构体等。
4.3.1.3 定量分析
紫外—可见分光光度法定量分析的常见方法有以下几种。
(1)单组分的定量分析
如果在一个试样中只要测定一种组分,且在选定的测量波长下,试样中其他组分对该组分不干扰,那么进行单组分的定量分析较为简单。一般有标准对照法和标准曲线法两种。
标准对照法:在相同条件下,平行测定试样溶液和某一浓度cS(应与试液浓度接近)的标准溶液的吸光度Ax和AS,则由cS可计算出试样溶液中被测物质的浓度cx。
AS=KcS,Ax=Kcx,cx=cSAx/AS
由于标准对照法仅使用单个标准,引起误差的偶然因素较多,故结果往往较不可靠。
标准曲线法:是实际分析工作中最常用的一种方法。配制一系列不同浓度的标准溶液,以不含被测组分的空白溶液作为参比,测定标准系列溶液的吸光度,绘制吸光度-浓度曲线,称为校准曲线(包括标准曲线或工作曲线)。在相同条件下测定试样溶液的吸光度,从校准曲线上找出与之对应的未知组分的浓度。
此外,有时还可以采用标准加入法(做法与原子吸收光谱法相同)。
(2)多组分的定量分析
根据吸光度具有加和性的特点,在同一试样中可以同时测定两种或两种以上的组分。假设要测定试样中的两种组分为A、B,如果分别绘制A、B两纯物质的吸收光谱,可能有三种情况,如图4.12所示。图4.12 a表明两组分互不干扰,可以用测定单组分的方法分别在λ1、λ2测定A、B两种组分;图4.12 b表明A组分对B组分的测定有干扰,而B组分对A组分的测定无干扰,则可以在λ1处单独测量A组分,求得A组分的浓度cA,然后在λ2处测量溶液的吸光度及A、B纯物质的和,根据吸光度的加和性则可以求出cB;图4.12c表明两组分彼此互相干扰,此时在λ1、λ2处分别测定溶液的吸光度 及 ,而且同时测定A、B纯物质的 、 及 、 ,然后列出联立方程,解得cA、cB。
图4.12 混合物的紫外吸收光谱
a—不重叠;b—部分重叠;c—相互重叠
显然,如果有n个组分的光谱互相干扰,就必须在n个波长处分别测定吸光度的加和值,然后解n元一次方程以求出各组分的浓度。应该指出,这是一个烦琐的数学处理过程,且n越多,结果的准确性越差,如果使用计算机进行测定结果的处理将使运算大大简便。
(3)双波长分光光度法
当试样中两组分的吸收光谱重叠较为严重时,用解联立方程的方法测定两组分的含量可能误差较大,这时可以用双波长分光光度法测定。它可以进行在有其他组分干扰的情况下测定某一组分的含量,也可以同时测定两组分的含量。双波长分光光度法定量测定两混合物组分的主要方法有等吸收波长法和系数倍率法两种。
(4)导数分光光度法
采用不同的实验方法可以获得各种导数光谱曲线,包括双波长法、电子微分法和数值微分法。
导数分光光度法对吸收强度随波长的变化非常敏感,灵敏度高。对重叠谱带及平坦谱带的分辨率高,噪声低。可适用于痕量分析以及稀土元素、药物、氨基酸、蛋白质的测定,同时对废气或空气中污染气体的测定也非常有效。
(5)示差分光光度法
用普通分光光度法测定很稀或很浓的溶液的吸光度时,测量误差都很大。若用一已知合适浓度的标准溶液作为参比溶液,调节仪器的100%透光率点(即0吸光度点),测量试样溶液对该已知标准溶液的透光率,则可以改善测量吸光度的精确度,这种方法称为示差分光光度法。
(6)光度滴定法
分光光度滴定法是利用被测组分或滴定剂或反应产物在滴定过程中的吸光度的变化来确定滴定的终点,并由此计算试液中被测组分含量的方法。
(7)其他方法
其他紫外—可见分光光度定量分析方法还包括动力学分光光度法、胶束增溶分光光度法等。
动力学分光光度法是利用反应速率与反应物、产物或催化剂的浓度之间的定量关系,通过测量与反应速率成比例关系的吸光度,从而计算待测物质的浓度。根据催化剂的存在与否,动力学分光光度法可分为非催化和催化分光光度法。
胶束增溶分光光度法是利用表面活性剂的增溶、增敏、增稳、褪色、析相等作用,以提高显色反应的灵敏度、对比度或选择性,改善显色反应条件,并在水相中直接进行光度测量的光度分析法。
4.3.1.4 其他方面的应用
(1)化合物相对分子质量的测定
利用同样生色团骨架的分子λmax及εmax基本相同的特点,若一化合物在紫外—可见光区无吸收,则可将它与另一已知摩尔吸光系数ε的生色团作用形成衍生物。测定一定质量浓度ρ(g·L-1)的该衍生物溶液的吸光度A,可以计算该化合物的相对分子质量,即
现代岩矿分析实验教程
式中:Mr为衍生物的相对分子质量,扣除生色团的相对分子质量后得到该化合物的相对分子质量;l为吸收介质厚度(cm)。
(2)氢键强度的测定
溶剂效应对吸收光谱的影响表明,溶剂极性增大,会引起吸收带的蓝移和红移,主要是由于溶质分子与溶剂分子的相互作用而引起的,如果它们之间具有可形成氢键的基团,则是由于形成氢键所引起的,因而可以通过吸收波长的移动程度来测定氢键的强度。
(3)在电化学研究方面的应用
分光光度法与电化学结合,构成了一个崭新的研究领域——光谱电化学。光谱电化学技术包括透射技术、镜反射技术和内反射技术三种。以分光光度法为测量手段,研究某些无机物、有机物和生物物质在电极上的电化学行为,可以同时获得氧化还原体系的吸收光谱和氧化还原电位,以此研究所发生的电化学反应的历程及动力学;还可以测定发生电化学反应所转移的电子数、标准电位、摩尔吸光系数以及反应中间产物或最终产物的扩散系数等。光谱电化学发展很快,在研究无机、有机和生物化学氧化还原机理和均相反应动力学等方面将会发挥极大的作用。