Amine sind schwache Basen und werden in industriellen chemischen Prozessen sowie in Arzneimitteln verwendet. Ein wichtiger Parameter und Qualitätsindikator ist der Aminwert (ausgedrückt in mg KOH/g Probe). Schwache Basen wie Amine können in aprotischen Lösungsmitteln mit guter Genauigkeit titriert werden, wenn eine sehr starke Säure als Titriermittel verwendet wird. Die stärkste Säure in nichtwässrigen Medien ist Perchlorsäure in Eisessig.
Auch das verwendete Lösungsmittel spielt bei der Analyse eine wichtige Rolle. Essigsäure mit <1% Wassergehalt ist ein hervorragendes Lösungsmittel für schwache Basen.
In dieser Application Note wird die nichtwässrige Perchlorsäuretitration von Aminen vorgestellt. Konkret wird die Konzentration von Triethanolamin (TEOA) durch Titration mit Perchlorsäure in Eisessig unter Verwendung einer Solvotrode easyClean und Lithiumchlorid in Ethanol als Elektrolyt bestimmt.
Diese Anwendung wird am Beispiel von Triethanolamin demonstriert. Eine Probenvorbereitung ist nicht erforderlich.
Die Bestimmungen werden auf einem Eco-Titrator durchgeführt, der mit einer Solvotrode easyClean mit integriertem Pt1000-Temperatursensor ausgestattet ist (Abbildung 1).
Perchlorsäure (HClO4) reagiert mit Essigsäure (CH3COOH), um ein starkes Acidiumion zu bilden, wie in dieser Gleichung gezeigt:
HClO4 + CH3COOH → ClO4- + CH3COOH2+
Dann reagiert die zu bestimmende schwache Base (B) mit dem Acidiumion in einer Neutralisationsreaktion:
B + CH3COOH2+ → BH+ + CH3COOH
Das starke dissoziierte Acidiumion garantiert einen deutlichen Potentialsprung und klar erkennbaren Äquivalenzpunkt auch bei der Titration schwacher Basen.
Eine entsprechende Menge der Probe wird in das Titrationsbecherglas eingewogen, dann wird Eisessig zugegeben. Anschließend wird die Lösung bis nach dem ersten Äquivalenzpunkt mit standardisierter Perchlorsäure in Eisessig titriert.
Diese Methode liefert sehr genaue Ergebnisse, wie in Tabelle 1 dargestellt. Eine beispielhafte Titrationskurve von TEOA mit HClO4 ist in Abbildung 2 dargestellt und zeigt den starken Spannungssprung am Äquivalenzpunkt.
Tabelle 1. Ergebnisse der potentiometrischen Titration von Triethanolamin (n=6).
| Stichprobe (n=6) | Aminwert (mg KOH/g) | Wiederfindung (%) |
|---|---|---|
| Mittelwert | 375,42 | 99,83 |
| SD(abs) | 2,79 | 0,74 |
| SD(rel) in % | 0,7 | 0,7 |
Es ist nicht immer möglich, schwache Säuren oder Basen in wässrigen Lösemitteln genau zu titrieren. Die Proben sind oft nicht wasserlöslich, oder das Potential der Titration ist zu gering für eine klare Auswertung. In solchen Fällen werden nichtwässrige Titrationen empfohlen. Ein Beispiel dafür ist die Titration von Perchlorsäure in Eisessig für schwach basische Substanzen.
Der kompakte Eco Titrator mit integriertem Magnetrührer und berührungssensitiver Bedienoberfläche ist ideal für die nichtwässrige Titration von schwachen Basen mit Perchlorsäure. Das System bietet eine benutzerfreundliche Handhabung zu einem attraktiven Preis. Der Eco Titrator ist kompakt und nimmt nur wenig Platz auf dem Labortisch ein. Vorinstallierte Methoden machen es auch Anwendern ohne Laborerfahrung leicht, schnell präzise, zuverlässige und GLP-konforme Ergebnisse zu erhalten.
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