アミンは弱塩基であり、医薬品と同様に工業用化学プロセスに使用されています。重要なパラメータおよび品質指標は、アミン価 (mg KOH/gサンプルで表される)です。アミンなどの弱塩基は、非常に強い酸を滴定溶液として用いれば、非プロトン性溶媒で高い精度で滴定できます。非水性溶媒で最も強い酸は、氷酢酸 (高純度酢酸) 中の過塩素酸です。
使用する溶媒も分析中に重要な役割を果たします。水分含有量が 1% 未満の酢酸は、弱塩基滴定の優れた溶媒です。 このアプリケーションノートでは、アミンの非水過塩素酸滴定について説明します。具体的には、トリエタノールアミン (TEA) の濃度は、ソルボトロード・イージークリーン (Solvotrode easyClean) と塩化リチウム-エタノールを電解液(電極内部液)として用い、過塩素酸-氷酢酸溶媒で滴定することによって測定されます。
この応用をトリエタノールアミンについて実証しました。 試料調製は不要です。
測定は、Pt1000温度センサー付きソルボトロード・イージークリーン (Solvotrode easyClean)を装備したEcoタイトレーターで行います(図1)。
過塩素酸(HClO4)は酢酸(CH3COOH)と反応し、この式に示すように強酸性イオンを形成します:
HClO4 + CH3COOH → ClO4- + CH3COOH2+
HClO4 + CH3COOH → ClO4- + CH3COOH2+
弱塩基(B)は、次の中和反応メカニズムを介して反応します。
B + CH3COOH2+ → BH+ + CH3COOH
強酸性イオンは弱塩基を滴定する場合でも、明確な電位のジャンプと終点検出を保証します。
適量のサンプルを滴定ビーカーに秤量した後、氷酢酸溶媒を加えます。その後、過塩素酸-酢酸溶媒滴定溶液を用いて最初の終点以降まで滴定します。
この方法では、表1に示すように、非常に正確な結果が得られます。TEA と HClO4 の典型的な滴定曲線を図 2 に示します。この曲線では、終点付近で電位の急激な上昇が示されています。
表1:トリエタノールアミン TEA(n=6)の電位差自動滴定の測定結果
サンプル (n=6) | アミン値 (mg KOH/g) | 回収率 (%) |
---|---|---|
平均値 | 375.42 | 99.83 |
標準偏差 SD(abs) | 2.79 | 0.74 |
変動係数 SD(rel) in % |
0.7 | 0.7 |
水性溶媒で弱酸または塩基を正確に滴定することは、必ずしも可能というわけではありません。サンプルは水に溶けないことが多く、終点付近の電位差が小さすぎて明確な終点検出ができないことがあります。そのような場合は、非水滴定が推奨されます。その一例は、過塩素酸-酢酸溶媒を滴定溶液とした弱塩基性物質の滴定です。
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