甲醇钠和甲酸的分析方法

一 天 然气化工 1999年 第 24卷 一 一 一 。、 ● + ：分 析 ： {仪 表 { ● + 、一 ⋯ 一 ．， 、 李顺芬，贾朝霞，杨先贵，罗仕忠，吴玉塘 译磊 成都有耽化学研究所 成都 610041) 体系中甲醇钠的处理和 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 以及 酸钠与 Cu催化剂体系中甲酸钠 的分析 。． 关键词：分析；甲醇钠；! ! L 刚蛊 ／f指 也齐4 ．． ． 0前磁复 唇 两毽 声 三丞，Ce分H析sO纯H 誓 醇羰化合成甲酸甲酯的催化剂，在最新的低温 合成甲醇工艺中采用甲醇钠或 甲醇钾作为其中 的羰化反应催化剂l1 。碱金属的碱性越强， 其甲醇盐的催化活性也越高。由于价格方面的 原因，目前工业上使用的甲醇羰化反应催化剂 是甲醇钠 ，也有极少数采用 甲醇钾 作者的工 作表明低温合成甲醇工艺中催化荆失活的主要 原因是甲醇钠失活生成甲酸钠 ，其反应途径主 要 有 ： (1)原料中不可避免的少量水和反应 中生 成的微量水使甲醇钠发生水解： CH~ONa+} o—一 NaoH+CHsOH (1) 生成的氢氧化钠进一步与甲酸甲酯反应： NaOH+Ha]( — — +H。0ONa+CH~OH (2) (2)氢氧化钠还可与一氧化碳反应生成甲 酸钠： NaOH+a)_—一 H。0。Na (3) (3)还可能存在如下反应： (H 0Na+H[删 一 Na+c ocH (4) 分析和监控甲醇羰化合成甲酸甲酯和低温 合成甲醇工艺中的甲醇钠、氢氧化钠和甲酸钠 对上述反应是相当重要的。因此 ，建立一种简 便、易行的分析 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 具有重要的意义。 1 实验部分 1．1 主要化学试剂 HCI，分析纯 ．四川省德阳市化学试剂厂 ： CHCI~，分析纯 ，~~ --F；CH~OH，分 制备，得到甲醇钠的甲醇溶液 ，然后将此溶液 通氮气，抽真空蒸馏制得；甲酸钠，分析纯 ， 上海中心化工厂；Cu催化剂，自制 1．2 实验方法 1．2．1 甲醇钠的分析 无论是由金属钠或氢氧化钠制备的甲醇钠 中都不可避免存在一定量的氢氧化钠 ，如何确 定样品中氢氧化钠和甲醇钠的含量呢?依照韦 廉穆森反应 ，醇钠和卤代烷发生复分解反应生 成醚和卤化钠： RONa十R X一 一 RoR +NaX (5) 反应后用约 100℃沸水 加热 即可使 R0R 和过 量的 卤代烷挥发。在所有的 卤代烷 中唯 CHC13的反应最易于在常温常压下完成 ，且该 反应能定量进行，使 Ⅱ{cI3稍过量在 lmin以 内反应完全 ，反应温度在 20～100℃ 以内对测 定无影响。它与 CHsONa的反应如下： 3CHsONa+0 {a3— — c 0 3NaC]+ cH3(卜 (H—c o (6) 若取 2个完全相同的样品，其中之一直接加水 用稀盐酸滴定，则该样品中的 CH~ONa即与水 反应生成 NaOH，NaOH再与盐酸作用；另 一 个样与 CHCI3作用，而后在水浴中加热蒸发干 所有液体 ，再用蒸馏水溶解 ，最后用已知浓度 的盐酸滴定，定义前者为该样品的总碱量 (郎 NaOH与 CHsONa的碱量之和)，后者 为碱量 (即 NaOH 的量 )．两者之差 即为 GH~ONa的 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 李顺芬等 ：甲醇钠和甲酸钠的化学分析 量。滴定用指示剂为 0，1％的甲基橙。 1．2．2 甲酸钠的分析 甲酸钠是中强酸强碱盐，不能直接用盐酸 滴定 ，但它可在 50012左右焙烧 3h以上转化 为碳酸钠 ，随后用盐酸滴定碳酸钠的量即可推 算甲酸钠的量，该反应如下： HCOONa+ 一 0 + 赴0 +H 0^ (7) 若甲酸钠中尚有甲醇钠，则有以下反应 ： 2CH30Na+2oh_一 C 赴0 +3H2O (81 结合甲醇钠的分析即可知样品中甲醇钠和 甲酸钠的含 量。 若甲酸钠中存在氢氧化钠、碳酸钠，则分 别取两份 相 同重 量样 品 A、 A直接 加 蒸馏 水溶解后用已知浓度的盐酸滴定 ，总碱量为氢 氧化钠与碳酸钠的碱量之和；B经 500℃焙烧 3h后用盐酸滴定，则 B的碱量为甲酸钠 、氢 氧化钠 、碳酸钠 三者之和，B的碱量减去 A的 碱量即为甲酸钠的量，通过对 A进一步分析还 可分别知氢氧化钠和碳酸钠的量。 2 结 果和讨论 2．1 实验方法的准确度 对已知量的甲醇钠和甲酸钠的分析方法的 实验误差如表 1所示，由表 1可见，实验误差 均可控制在 ±3％以内，说明该测定方法具有 科学性。 表 1 测定甲醇钠和甲酸钠 的分析方法的误差 2．2 甲醇、乙醇、二 甲苯等有机溶剂对 甲醇 钠分析的影响 配制 A、B、C、D 4个样 品： A：lgMeONa+10mICHCI3； B：igMeONa+10mlMe(=)H+10mlCHCI3； C lgMeONa+10mICo ． HsOH+10mlCHCI~； D： lgMeONa + 10ml (CH3)2C6}I4 + 10mlc}lc13 其中 C'I-I3OH，C2 OH， (CH3)2 中水 的分 率 分 别 为：0．11％，0．045％，0．015％， 结果 A、队 c、D 4个样 中甲醇钠的分率分别 如表 2一l所示 。 表 2 有机溶剂对 甲醇钠含量的影响 ” ( ¨ 醇 钠 ．Ij6 cIj 98 55 96．08 96 73 97．24 !!壁壁 ： 2 塑一墅 ! ： 塑： ! ：茎 由表 2一I可见，除去溶剂中水的影响外， 溶剂本身对甲醇钠 的分析也有一定的影响，加 有溶剂的样品比不加溶剂的样品中甲醇钠 的量 有所减小 ，B，C，D中甲醇钠含量均小于 A。 若将溶剂在通 ，水浴加热下抽真 空抽干， 则分析 结果 如表 2一Ⅱ所 示。 由表 2一 Ⅱ可见 ． 溶剂抽干后 ，4个样 品中甲醇钠禽量 均近似。 因此，为准确 起见，凡甲醇钠 中有 甲醇、乙 醇、二甲苯等溶剂时，应尽量将溶剂抽干后再 分析。若醇钠 中存在难挥发的甘油、液烃等． 本方法的实用性 还有待进一步考察 。 2．3 不同性质的固体对甲醇钠分析的影响 配置如下 4个样品 ： A：683'一A (b(s比表面=160m2／g)+ 30mlMeONa溶液 +1 7()mI((：H )2(=6H4 Ij：6g石 英 砂 + 30mlMeONa溶 液 + 170ml (CH )2C4,H4 c：6gOu—cr催 化 剂 (S比表面=65m ／g) + 30mlMeONa溶液 +170ml(CH3)2 l-h D：30mlMeONa溶液 所用 甲醇钠溶液均为 3．98mol／L甲醇钠的 甲醇溶液，配制好的样品均密封 ，置于磁搅拌 器上搅拌 48h，使其充分混合，而后在水浴加 热条件下通 N2蒸馏至液体完全抽干，各取一 定量的样品分析醇钠的含量，结果如表3一I所 示 维普资讯 http://www.cqvip.com 天然气化 工 表 3 固体 埘甲醇 钠 含量 的影响 — — 一 ⋯ 一 I u ( 醇钠 )．％ 89 93 n K-(_}l醇钻 J，％ 97 21 97 46 8l 5 97 2 1999年第 24卷 由表 3一l可见 ，固体 的 比表 面对 甲醇钠 的分析有一定的影响，比表面太的 A C两种 固体导致分析的甲醇钠含量偏低，原因可能是 甲醇钠吸附进 固体内孔 ，在与 CHC1 作用时， 内孔里 的 甲醇钠 未 完 全脱 附 出来 与 (、HC【 反 应 ，而后水解时那 祁分 甲醇钠 即脱附出来溶 解 于水 中，醇钠在水 卫的溶解度大 丁往 CHCI 里 的溶解度 鉴 于此 结果 ，对 于 Cu催 化剂 与 甲 醇钠共存 的体 系 ．必须 先用 脱水 |{]醇 或乙醇将 催化刹上的甲醇钠完全溶解后冉处理掉甲醇铺 中的甲醇或 乙醇 (1i dJ通 N 抽 真卒将 液 中的 甲醇或乙醇完 ±抽 }‘1．jl 后 打析抽 干后 的 固体 同样是 A、(’体系 ，经上述 处理 后 ．分*= 结果 见表 3 }1 由袭 3 r一Ⅱ可 见．* 处 的 A、C体系 甲醇钠 ti 均 上 ，与 】)中 岔鲢 差 ：大 2 4 (’。催化剂对甲酸钠分析的影响 制 A、I{2个样 品 ，A：Ig‘ 啵钠 ；川 甲酸钠 r 2gCu催 化 剂 遥 lI ．将 1 3(ii鼬 搅 拌器 t一搅拌 48h后 ¨一．料将烘 ‘ ．-I：怍连川 A - j； 置 马 J IL] ：5¨【)1、F焙烧 3h．，：1． 用水充 分 备雕 ，弭 川 ¨(、：辅 定 此 水溶 液 舶威 度 ，计算 rl 酸钠的 量，结 表 4 表 J 能 化州刈 rr瞧 挑 的影 响 rII 、 l{ 论 甲瞳 I、 ¨ f)I44 II~'1089 cl(tl4fi 由表 4可 见．】{ 酸 钠的量 为理论 值 F／ 62 05 ％，I 能 j 幽为吸附征 Cu摧 化剂 向 ＆跚 的 甲酸钠在焙烧过 稗巾未完全分耕 ： ．( ， 若先用水充分溶解 Ij，使其r__ 甲醯钠 - 藩 解 出米 ，然后再将 ii畦钠 的水溶 液烧 干 ，剩余 甲酸钠固体置于 此炉内烧后分析，经 述处 理后 I3的甲酸钠 分析量为 0．0138m n_，汪明此 方法可行 3 结论 (1)甲醇钠和甲酸钠的分析方法准确 、可 靠 ，误差均可达到 ±3％ 内； (2 甲醇、乙醇、二甲苯溶液对甲醇钠分 析有一定影响，须先将溶剂抽干后再分析； (3)大比表面固体上吸附的甲醇钠应先用 甲醇、乙醇等溶剂将甲醇钠溶解 ，再将溶剂抽 于后分析； (4)Cu催化剂上吸附的 甲酸钠应先用水 将甲酸钠溶解处理后进行分析。 (收稿 日期 ：1998—11一】4、 本文第一作者：李顺芬，女，[968年生 ，助理研 究 参考文献 [ t) ger Olay T，P for the preparation( f inctl~mol in liquid phe~se l P Norway：WO 86／ (J3】90 (1986) l2 P+rlekar Vishw~h M，JImg Heon、Fie[Jey John W、 W ender]]whig．Slurry'plm+-,e syntht．~is 1f methalm)1 wIlh!． 】] L ： m methoxide．"copper chamd[e cara~?,'tk： l L：ll L J． Applied(~tal,,,sis A：( mr+d．1993． I12 ·1) t3～34 l3 _nIi()hvatna．1-~truo Kishida．Ph) ∞【mixture ol 】()c_lf J 0 ( ∞ active catalyst cx~mIxment for k一 ~~mperature methanol synthes s via methyl ． r]ulit~I J J AppliedCatalysisA：General。1998，172： 241～247 ChemistD'analysis of sodium methoxide and sodjUIll formate l，t l“" l dia Zhart~：ia Ya~zg Xia*z~t~i l Ⅲ Sitizhong， W u Yutang (Chengdu Institute of Organic Chemistry，(：hj— nese Academy of Sdence~，Chengdu 610041) A 11ew method is proposed for analysis of ~)dlum met hc>xide and sodium fotittle，for the syslel~t composed of sodium methoxide and methanol，ethanol or xylene，and the later n]ust be distilled out before analysis ．If the system is 。_w p() ed of Cu catalyst and ax>cl[um formate then ium fom mte has tO be cleaned with methano】or alcoho】，at】ast．,mdium fnm ate solu— t[on is analyzed． Key words：analysis； sodium methoxide； so dium formate 维普资讯 http://www.cqvip.com