[发明专利]一步法定量测定腐植酸分子中羧基和酚羟基的方法

说明书

本发明公开一种一步法定量测定腐植酸分子中羧基和酚羟基的方法，该方法包括腐植酸样品制备及电导率测定等。首先含腐植酸样品经过碱提、酸提、水洗，获得腐植酸纯品；之后腐植酸在氮气保护及磁力搅拌条件下，KOH先与腐植酸分子中酸性相对较强的羧基反应，反应结束后，KOH进一步与酚羟基反应，根据羧基与酚羟基消耗KOH量计算获得羧基与酚羟基的含量。该方法通过一次滴定可同时测定羧基和酚羟基含量，具有快速、简便、准确的优点。

技术领域

本发明涉及一种一步法定量测定腐植酸分子中羧基和酚羟基的方法，属于化学技术领域。

背景技术

腐植酸是从褐煤、风化煤等煤炭中经化学反应提炼而成的高分子混合物。如今腐植酸的研究和应用已渗透到农业、医学及畜牧等众多领域，因此提高腐植酸分析水平以更好地为腐植酸基础研究与生产应用服务意义重大。腐植酸是一类具有芳香结构的有机弱酸，我们已经知道在其芳香环上含有大量酸性基团，其中酚羟基和羧基是腐植酸最主要的功能性基团，是腐植酸发挥功能的基础，使腐植酸具有抗菌消炎、收敛止血等作用，同时酚羟基和羧基在腐植酸改性与应用方面都发挥着重要作用，测定这些功能基团的数量以及存在形态等是对腐植酸进行基础和应用研究必不可少的。目前，测定腐植酸中酸性基团含量的方法主要有：醋酸钙法、电位滴定法、核磁及红外等，现有方法存在测量步骤繁琐，对测试条件要求高，有些方法测量结果误差大、不准确等问题。非水电导滴定法通过在非水环境中对羧基与酚羟基进行酸碱滴定来确定羧基与酚羟基的含量。非水电导滴定法主要用于木质素等原料分子中羧基与酚羟基的检测。腐植酸中羧基与酚羟基虽然与木质素中类似，但是由于含腐植酸样品是腐植酸矿粉或者各类腐植酸盐，其中含有大量的各类离子，不像木质素样品可以直接进行滴定试验。大量离子的存在在非水电导滴定法过程中会大大影响反应体系的电导率，无法准确判断滴定终点，导致滴定失败。本专利技术根据腐植酸样品特点，对样品进行前处理，获得不含各类离子的腐植酸纯品，为后续滴定过程的顺利进行奠定基础。

发明内容

鉴于目前腐植酸中羧基和酚羟基含量的测定方法存在的不足，本发明提供一种一步法定量测定腐植酸分子中羧基和酚羟基的方法；由于腐植酸不溶于水和大部分有机溶剂，传统的测定方法中，大多需要将腐植酸溶于碱，制成溶于水的腐植酸盐，然后再经过一系列的操作对羧基和酚羟基进行定量分析。本发明提供了一种在非水体系中，利用磁力搅拌和氮气保护对腐植酸分子中羧基和酚羟基进行定量分析。为腐植酸分子解析提供一种简便准确的新方法。

具体是利用非水电导滴定有机弱酸的原理，在氮气保护及磁力搅拌条件下，KOH先与腐植酸分子中酸性相对较强的羧基反应，反应结束后，KOH进一步与酚羟基反应，根据羧基与酚羟基消耗KOH量计算获得羧基与酚羟基的含量。此方法可有效缩减对腐植酸分子中羧基和酚羟基定量分析的时间。

发明的目的是这样实现的：一种同时测定腐植酸分子中羧基和酚羟基含量的方法，其特征是它包括如下步骤：

(1)将含腐植酸样品、氢氧化钠及水按重量比(腐植酸样品：氢氧化钠：水)5-10：1：100混合，100-200转/分钟搅拌反应100-150 分钟，反应结束后2000转/分钟离心5分钟去除沉淀，上清液105℃干燥至恒重获得腐植酸钠纯品。

(2)称取10g腐植酸钠样品加入100mL 95％盐酸，充分搅拌；缓慢加水稀释至300mL，100转/分钟搅拌10-15分钟，4200转/分钟离心5分钟，重复水洗过程6-8次，沉淀105℃干燥至恒重。

(3)称取腐植酸(绝干)50-150mg，置于洁净干燥的50mL平底四口瓶中；加入40mL吡啶/丙酮(体积比1：3.5-4.5)溶剂和1mL 蒸馏水，最后加入总体积1％的乙醇；

(4)打开磁力搅拌器，转速为500-800转/分钟；通入氮气，流速为75-125mL/min；

(5)5min后，利用0.04-0.06mol/L KOH-异丙醇溶液对样品进行滴定，同时开启电导率仪，记录电导率变化曲线，直至两个等当点出现。