異氰酸根（—NCO）的檢測方法

聶文燕

【摘要】本文介紹了異氰酸酯的分類以及異氰酸酯產(chǎn)品中異氛酸根（-NCO）的檢測意義。依據(jù)異氛酸根（-NCO）可以與胺反應(yīng)生成脲的原理進行返滴定，根據(jù)空白試驗與樣品分別消耗滴定劑量來計算-NCO含量，從而進一步確定異氛酸酯合成反應(yīng)收率。本文通過返滴定法的對比試驗，確定有效、準確的檢測方法。

【關(guān)鍵詞】異氰酸酯 異氰酸根 化學滴定

1 簡介

1.1 異氰酸酉旨的簡介

異氰酸酷是指含有-NCO基團的化合物，是異氰酸的各種酷的總稱，若以-NCO基團的數(shù)量分類，包括單異氰酸酷（R-N=C=O）和二異氰酸酷（O=C=N-R-N=C=O）及多異氰酸酯。

二官能團及以上的異氰酸酷是生產(chǎn)聚氨酷所用的主要原料，產(chǎn)品有MDI、TDI、HDI、IPDI、HMDI、NDI等，其中MDI、TDI的產(chǎn)量最大。

1.2 異氰酸酉旨的應(yīng)用

單異氰酸酯是有機合成的重要中間體，可制成一系列氨基甲酸酷類殺蟲劑、殺菌劑、除草劑，也用于改進塑料、織物、皮革等的防水性。二官能團及以上的異氰酸酯可用于合成一系列性能優(yōu)良的聚氨酷泡沫塑料、橡膠、彈力纖維、涂料、膠粘劑、合成革、人造木材等。

2 實驗部分

2.1 實驗原理

異氰酸根（-NCO）可與含有活性氫的化合物反應(yīng)，活性氫一般是指與負電性原子（如N、O、S、Cl等）相連的氫。-NCO可與胺反應(yīng)生成脲，反應(yīng)方程式如下：

RNH2+R'NCO→RNHCONHR'

實驗室是用過量的二正丁胺氯苯溶液與異氰酸酷中的-NCO反應(yīng)，再用0.5mol/L的鹽酸溶液反滴定剩余的二正丁胺。

2.2 試劑

根據(jù)國標GB12009.4-1989分析方法中應(yīng)使用分析純試劑及蒸餾水或同等純度的水。

（1）氯苯（GB684）：經(jīng)4A分子篩脫水。

（2）C[NHC（C4H9）2]=0.5mol/L二正丁胺甲苯溶液，配制5升0.5mol/L二正丁基胺氯苯溶液二正丁基胺：用500ml量筒量取約428ml二正丁基胺，倒入10L棕色試劑瓶中，然后用2000ml量筒量取4572ml脫水氯苯于10L棕色試劑瓶中搖勻備用

（3）鹽酸標準溶液：c[HC1]=0.5mol/L ，按GB6014.2條制備并標定。

2.3 儀器

（1）滴管稱量瓶或其他能稱量液體試樣的器皿；

（2）燒杯：200ml

（3）磁力攪拌器；

（4）電加熱板；

（5）萬通809型電位自動滴定儀；

（6）非水相酸堿復合pH玻璃電極；

（7）分析天平：感量0.1mg；

（8）非水相酸堿復合pH玻璃電極；

（y）分析天平：感量0.1mg。

2.4 步驟

（1）稱取0.85-0.95g試樣（準至0.0001g），做兩份平行樣品。

（2）用半自動玻璃加液器分別加脫水氯苯20ml于燒杯中，蓋上表面皿搖勻，待試樣溶解后，再用自動加液器分別準確加入0.5mol /L二正丁基胺氯苯溶液25ml于燒杯中，蓋上表面皿搖勻，反應(yīng)20分鐘，空白實驗同時進行。

（3）分別向述燒杯中加入80mL甲醇，再分別放入中號轉(zhuǎn)子，用0.5mol/L鹽酸標準溶液進行電位滴定，直至發(fā)生突躍為止。所得滴定曲線如圖3所示：

2.5 實驗數(shù)據(jù)

第一次試驗

第二次試驗

3 結(jié)果與討論

通過對上述分析方法的分別研究與試驗，及誤差的最大值及修正方法進行了討論。由于影響化學分析實驗的因素很多，本實驗選擇了較為準確的試劑進行返滴定試驗。表5是為同一樣品測得的5個平行數(shù)據(jù)：

下面對能夠影響實驗結(jié)果的因素一一進行了分析。

（1）異氰酸酷粗產(chǎn)品中光氣對實驗的影響

光化反應(yīng)過程中光氣是過量的，因此異氰酸酯粗產(chǎn)品中含有大量剩余的未被反應(yīng)的光氣。一方面光氣是無色或略帶黃色氣體（工業(yè)品通常為已液化的淡黃色液體），當濃縮時，具有強烈刺激性氣味或窒息性氣味，有腐蝕性屬于高毒類，系窒息性毒氣，毒性比氯氣大10倍，吸入光氣會損害呼吸系統(tǒng)，開始出現(xiàn)典型的眼和上呼吸道刺激癥狀，經(jīng)一段癥狀緩解期后可出現(xiàn)肺水腫，大于40mg/m3的較高濃度引起支氣管痙攣而造成窒息，而在做此實驗時很容易引起實驗人員的中毒現(xiàn)象。

另一方面，光氣遇水后可緩慢分解生成二氧化碳和氯化氫，反應(yīng)式為：

COCl2+H2O=2HCl+CO2

參考文獻：

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