一种乙腈含量的测定方法技术

一种乙腈含量的测定方法，其中，该方法包括将乙腈含量待测的物质与羟胺混合接触后，在酸性环境中，与可溶性铁盐接触，得到混合物，然后测定该混合物的吸光度值，根据该吸光度值判断乙腈含量待测的物质中的乙腈含量，所述羟胺的加入量使乙腈含量待测的物质中的乙腈与羟胺完全反应，所述乙腈含量待测的物质含有基体和该基体中所含的乙腈，该基体与羟胺混合接触后，在酸性环境中，与可溶性铁盐接触得到的混合物对上述混合物的吸光度值不产生干扰。本发明专利技术提供的方法对乙腈含量的测定精度高，例如对六氟磷酸锂中乙腈含量的测量精度可控制在相对误差不超过３％的范围内，而且操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
乙腈是一种无色液体，沸点为80-82°C，能溶于水和乙醇。由于具有适 中的沸点和对大多数化合物的优良溶解性，因而乙腈通常用作溶剂。例如， 乙腈通常用做制备六氟磷酸锂的反应的溶剂，六氟磷酸锂的具体制备方法为 在常温下将LiF与乙腈混合，然后逐渐加入PF5，即得到六氟磷酸锂-乙腈络 合物(Li(CH3CN)4PF6)溶液，经过滤、结晶后，于>20匸真空干燥，去除体 系中的游离乙腈和络合的乙腈，从而制得六氟磷酸锂。这种方法制得的六氟 磷酸锂总会或多或少含有一定量的乙腈溶剂。而当六氟磷酸锂作为锂离子电 池电解液电解质时，由于乙腈对锂离子电池的电解液有不利影响，因而必须 控制六氟磷酸锂中乙腈的含量。乙腈的含量是检验六氟磷酸锂合格与否的关 键指标。测定乙腈含量的方法通常是采用柱色谱分析法，例如，CN 1207276C公 开了一种丙烯氨氧化反应产物的在线分析方法，该方法包括a)将丙烯氨氧 化反应产物气相混合物流经定量管，经六通阀切换后，先被载气带入预分离 色谱柱按沸点高低粗分，分离出的氧气、氮气、CO、 二氧化碳、乙烯、丙 烷、丙烯和氨的低沸点组分由四通阀切入用于分离定量氨的色谱柱进行分 离，经导热检测器检测氨组分含量；分离出的丙烯腈、氢氰酸、丙烯醛、乙 腈和丙烯酸组分由四通阀切入用于定量丙烯腈、氢氰酸、丙烯醛、乙腈和丙 烯酸的色谱柱放空；预分离色谱柱和用于分离定量氨的色谱柱的柱温均为 90-120°C; b)丙烯氨氧化反应产物气相混合物流经定量管和六通阀切换后，先被载气带入预分离色谱柱后，由四通阀切入用于分离定量丙烯腈、氢氰酸、 丙烯醛、乙腈和丙烯酸组分含量；预分离色谱柱何用于分离定量丙烯腈、氢 氰酸、丙烯醛、乙腈和丙烯酸的色谱柱的柱温为50-20(TC，用程序升温方式 在10-30分钟内达到；其中六通阀、四通阀的切换由时间程序控制。化学世界，2003， 11， 575-577公开了一种乙腈抽提的丁二烯中微量乙 腈的测定方法，该方法通过采用大口径毛细管气相色谱柱分离、热离子特殊 检测器(TSD)检测，建立了丁二烯中微量乙腈的测定方法。柱色谱方法尤其是气相色谱-质谱联用(GC-MS)因具有既快速又准确 且所需样品量较少的优点，因而广泛应用于物质的定量和定性分析。然而， 由于六氟磷酸锂极易水解生成HF， HF是一种腐蚀性很强的物质，对色谱柱 腐蚀严重，测试代价高，而且还因腐蚀而影响测量精度，因而，气相色谱法 在六氟磷酸锂中乙腈含量的测定中未能得到广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的乙腈含量测定方法不适合用于测 定六氟磷酸锂中乙腈含量的缺点，提供一种能精确测定六氟磷酸锂中乙腈含 量的方法。本专利技术提供的六氟磷酸锂中乙腈含量的测定方法包括将乙腈含量待测 的物质与羟胺混合接触后，在酸性环境中，与可溶性铁盐接触，得到混合物， 然后测定该混合物的吸光度值，根据该吸光度值判断乙腈含量待测的物质中 的乙腈含量，所述羟胺的加入量使乙腈含量待测的物质中的乙腈与羟胺完全 反应，所述乙腈含量待测的物质含有基体和该基体中所含的乙腈，该基体与 羟胺混合接触后，在酸性环境中，与可溶性铁盐接触得到的混合物对上述混 合物的吸光度值不产生干扰。本专利技术提供的方法对乙腈含量的测定精度高，例如对六氟磷酸锂中乙腈含量的测量精度可控制在相对误差不超过3%的范围内，而且操作简单。 附图说明图1是乙腈含量与吸光度值之间的关系曲线图。 具体实施例方式本专利技术提供的乙腈含量测定方法的原理是将乙腈含量待测的物质与羟 胺接触后，如果该物质中含有乙腈，则乙腈迅速与羟胺作用生成乙酰羟肟酸， 乙酰羟肟酸在酸性条件下与可溶性铁盐中的三价铁离子形成褐色的羟躬酸 铁络合物，因而通过体系颜色的深浅可定性反映乙腈含量的多少，通过测定 体系的吸光度值则可定量判定该物质中乙腈的含量。具体反应过程如下1、 乙腈与羟胺作用，生成乙酰羟肟酸CH3CN + NH_~~ :H3CONHOH2、 乙酰羟肟酸在酸性环境中与可溶性铁盐中的铁离子生成褐色的羟月亏 酸铁络合物Fe3++ CH3CONHOH — (CH3CONHO)3Fe (褐色)+ 3H4 其中，所述酸性环境优选为pH值小于5的环境，更优选为pH值为1-3的环 境，进一步优选为pH值为1-1.5的环境。尽管按照上述化学计量比加入羟胺即可实现上述目的，但为了进一步提 高测量精度，本专利技术优选乙腈含量待测的物质与羟胺的重量比使羟胺与乙腈 的摩尔比不小于2: 1，更优选使羟胺与乙腈的摩尔比为10-100: 1。由于乙 腈含量待测的物质中的乙腈含量未知而且一般含量也很小(例如，不超过0.1 重量％)，因此，为了进一步提高可操作性和保证测量精度，优选羟胺的加 入量为乙腈含量待测的物质的加入量的1-8重量％,这样可保证羟胺与乙腈 的摩尔比不小于2: 1，尤其在10-100: l范围内。由于羟胺通常以盐酸羟胺形式出售，因而通常使用盐酸羟胺，通过盐酸 羟胺在碱性条件下释放出羟胺，盐酸羟胺在碱性条件下释放出游离羟胺的反 应如下NH2OH.HCl + OH~^SfH2OH + CI- + H20所述羟胺例如可以由盐酸羟胺的丙二醇溶液与碱金属氢氧化物的丙二 醇溶液以化学计量比混合得到。由于羟胺性质很不稳定，在常温下逐渐分解，因而，通过上述方法得到 的羟胺溶液优选在2小时内使用。尽管化学计量的所述可溶性铁盐即可实现本专利技术的目的，但由于乙腈含 量未知，而且乙腈的量一般非常小，因此，优选情况下，为了提高测量的可 操作性和提高测量精度，所述可溶性铁盐的加入量优选为乙腈含量待测的物 质的加入量的0.3-0.6重量％。所述可溶性铁盐可以是三氯化铁、硫酸铁、硝 酸铁、醋酸铁、草酸铁中的一种或几种。本专利技术中，所述基体是指乙腈含量待测的物质中的除乙腈之外的其它成 分。从上述原理可知，本专利技术所述基体可以是各种在上述乙腈含量测定条件 下不生成对上述混合物的吸光度值产生干扰的物质，也即在乙腈与羟胺和可 溶性铁盐反应生成褐色的羟肟酸铁络合物的条件下不发生任何化学反应，或 者即使发生化学反应也不生成对吸光度值测定产生干扰的物质，以保证在上 述波长范围内测出的吸光度仅为褐色羟肟酸铁络合物的吸光度值。所述对上 述混合物的吸光度值不产生干扰是指在与上述褐色羟肟酸铁络合物的吸光 度相同测量波长范围内例如350-700纳米波长范围内没有吸收。例如，本专利技术所述乙腈含量待测的物质可以是由LiF与PFs在乙腈为溶 剂下反应得到的六氟磷酸锂。由于一般情况下，六氟磷酸锂中的乙腈以与六 氟磷酸锂的Li(CH3CN)4PF6络合物形式存在，因此，在与羟胺反应前，乙腈 需要先进行解络合，成为游离乙腈后再与羟胺反应。实验证明，较高的温度有利于Li(CH3CN)4PF6络合物分解成六氟磷酸锂和乙腈，因此，优选情况下，当所述乙腈含量待测的物质为乙腈含量待测的六氟磷酸锂时，乙腈含量待测 的六氟磷酸锂与羟胺的接触在加热条件下进行，所述加热的温度优选为50-200°C，更优选为130-160°C，加热的时间优选为30-80分钟。进一步优选 情况下，乙腈含量待测的六氟磷酸锂与羟胺的接触在惰性气体保护下进行。 所述惰性气体可以是各种不与六氟磷酸锂、羟胺、乙腈和乙酰羟肟酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙腈含量的测定方法，其特征在于，该方法包括将乙腈含量待测的物质与羟胺混合接触后，在酸性环境中，与可溶性铁盐接触，得到混合物，然后测定该混合物的吸光度值，根据该吸光度值判断乙腈含量待测的物质中的乙腈含量，所述羟胺的加入量使乙腈含量待测的物质中的乙腈与羟胺完全反应，所述乙腈含量待测的物质含有基体和该基体中所含的乙腈，该基体与羟胺混合接触后，在酸性环境中，与可溶性铁盐接触得到的混合物对上述混合物的吸光度值不产生干扰。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕哲，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]