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电位滴定法分析电合成苯甲醛

摘要：采用电位滴定法测定甲苯电合成产物中的苯甲醛和苯甲酸，研究了盐

酸羟胺用量、苯甲醇和甲苯含量对测定的影响。实验表明，当盐酸羟胺的用量为

理论值的1.5—3.0倍、苯甲醇和甲苯分别不超过苯甲醛含量的2.5和95倍时均

不影响苯甲醛含量的测定；苯甲醛和苯甲酸测定值的标准偏差分别为0.28％和

1.17％，回收率分别为97.76％、97.21％。

关键词：苯甲醛；苯甲酸；电位滴定法；电合成

苯甲醛是合成医药、香料、染料、食品、农药的重要有机中间体。工业生产

苯甲醛的方法有亚苄基二氯水解法、甲苯液相氧化法、甲苯气相氧化法等，但这

些传统的合成方法普遍存在产率低、污染严重的弊端。而近年来兴起的以Mn／

Mn电对为媒介，采用槽外法间接电氧化甲苯合成苯甲醛的工艺因具有轻污染、

高产率的优点而受到人们重视。间接电氧化法合成苯甲醛，首先是在电解槽中将

媒质氧化，而后利用被氧化后的媒质在化学反应器中将甲苯氧化成苯甲醛。反应

后的有机相有主产物苯甲醛、少量副产物苯甲酸和苯甲醇及过量的反应物甲苯。

甲苯过量是为了防止苯甲醛被进一步氧化为苯甲酸，其过量的量可根据苯甲酸的

含量来确定。因此，测定苯甲醛和苯甲酸的含量，不仅可以得到目标产物的产率，

还可以据此选择适当的投料比。所以，寻找一个能同时快速、准确、简便测定苯

甲醛和苯甲酸含量的方法具有一定的实际意义。单独测定苯甲醛的方法较多，主

要有羟胺法、分光光度法、亚硫酸氢钠法等。同时测定苯甲醛和苯甲酸虽然可采

用气相色谱法，但此法使用较为昂贵的仪器，且不适于现场测定。阚显文研究了

利用电位滴定法同时测定苯甲醛和苯甲酸的各种影响因素，但他对甲苯含量对苯

甲醛测定影响的研究远低于实际合成中甲苯的含量，由于此法操作简便，所用仪

器简单，且适合现场测定，因此，有必要完善这一方法。本文以NaOH标准溶

液作为滴定剂，配制与甲苯电合成苯甲醛组成相同的有机相(一定比例的苯甲醛、

苯甲酸、苯甲醇、甲苯混合液)，电位滴定法确定终点，系统研究了测定苯甲醛

和苯甲酸含量的各种影响因素，以便建立起适合于电合成苯甲醛产品分析的实用

简便方法。

1实验部分

1．1仪器与药品

pHS-3C数字酸度计(杭州东星仪器设备厂)。氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾、

苯甲醛、苯甲酸、苯甲醇、甲苯、盐酸羟胺、95％的乙醇，所用试剂均为市售分

析纯。

1．2确定分析条件的实验

以95％的乙醇为溶剂配制0.39142moL／L苯甲醛·乙醇溶液和6.0000mol／L

的盐酸羟胺乙醇溶液。每次取10mL0.39142mol／L苯甲醛、乙醇溶液、

1mL6.0000mol／L的盐酸羟胺乙醇溶液放入碘瓶，控制不同的反应温度和反应时

间，而后用0.4015moL／L的NaOH标准溶液(采用基准物质邻苯二甲酸氢钾标

定)滴定到终点(电位法确定)。取5份10mL0.39142mol／L苯甲醛乙醇溶液，分

别加入0.65mL、1.00mL、1.30mL、1.60mL、2.00mL6.0000moL／L的盐酸羟胺

乙醇溶液后在常温20度下放置40min。而后电位法滴定至终点。根据测定值确

定合适的实验条件。

1．3分析苯甲醇、甲苯对苯甲醛测定的影响

取4份20mL含0.39142mol／L苯甲醛和0.13050mol／L苯甲酸的乙醇溶液，

分别加入0.004、0.008、0.012、0.016mol苯甲醇后再加入2mL6mol／L的盐酸

羟胺乙醇溶液，在20度条件下放置40min后用NaOH标准溶液滴定到终点。采

用相同方法研究甲苯对苯甲醛测定的影响。

2结果和讨论

2．1电位滴定法原理

醛或酮可以与盐酸羟胺按下式发生加成缩合反应：

实验中，待苯甲醛与盐酸羟胺完全反应后，用NaOH标准溶液滴定生成的

HCl和溶液中的苯甲酸。苯甲醛和苯甲酸的含量分别按公式(1)和(2)计算。

标准溶液的浓度第一滴定终点消耗NaOH的体积(mL)；V2-第二滴定终点消

耗NaOH的体积(mL)；V为空白实验终点消耗NaOH标准溶液的体积(m