酸碱电导滴定法测定壳聚糖脱乙酰度
分析化学(FENXIHUAXUE) 研究简报第7期 2002年7月ChineseJournalofAnalyticalChemistry846～848第30卷
酸碱电导滴定法测定壳聚糖脱乙酰度
贾之慎 李秀玲
(浙江大学化学系,杭州310029)3
摘 要 研究了酸碱滴定中壳聚糖溶液电导的变化,利用电导变化两个转折点之间碱的用量来计算壳聚糖的脱乙酰度,消除了壳聚糖吸附的残留酸或碱的影响。该方法具有准确可靠、重复性好、转折点明显等优点。用于实际样品的测定,结果较好,相对标准偏差小于0.6%。
关键词 壳聚糖,脱乙酰度,电导滴定
1 引 言β———壳聚糖,(1,4)222氨基2脱氧22D2葡聚糖。壳聚
[1]、生物工程等部门。
,如溶解度、富集离子的能力、絮凝力和N2选择性酰
[2]化能力有关。因此,脱乙酰度已成为鉴定壳聚糖产品质量的一个重要指标。壳聚糖脱乙酰度的测定
方法有酸碱指示剂法、电位滴定法、氢溴酸盐法、胶体滴定法、红外光谱法和热解分析法等。本文探讨了酸碱滴定过程中壳聚糖溶液电导的变化情况,提出了壳聚糖脱乙酰度的电导滴定法。该方法使用仪器简单,终点判断明显,应用于实际样品脱乙酰度的测定,结果满意。[3]
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
DDS211型电导率仪(上海雷磁仪器厂),DJS21型电导电极(上海雷磁仪器厂);217型饱和甘汞电极(上海电光器件厂);231型pH玻璃电极(上海电光器件厂);PHS210型数字酸度计(杭州西湖仪器仪表研究所);微量滴定管(5mL)。
0.1025molΠLHCl溶液,1.031molΠLNaOH溶液,壳聚糖样品(浙江省舟山新兴医药化工厂)。
2.2 实验方法
准确称取0.2g于104℃烘干的壳聚糖样品置于250mL烧杯中,加入足量的0.1025molΠLHCl溶液,用磁力搅拌器搅拌2～3h至完全溶解。加水稀释至100mL,用1.031molΠLNaOH溶液滴定,记录电导率k,作电导率k随NaOH体积V变化的滴定曲线。实验所用试剂为分析纯。水为2次蒸馏水。3 结果与讨论
3.1 滴定曲线分析
壳聚糖能溶于酸性溶液,用HCl溶解壳聚糖时,HCl与壳聚糖的氨基定量反应生成盐酸盐。用标准
+NaOH溶液滴定时,NaOH溶液首先中和过量的HCl,电导率k由于H的中和而迅速减小,当过量的HCl
被NaOH完全中和时,电导率k降至最小。然后NaOH标准溶液再中和壳聚糖的盐酸盐R2NH3Cl,反应为:
R2NH3Cl+Na+OH=R2NH2+Cl
+-+--+Na+H2O
+电导率k由于Na和Cl的增加而增大,出现第一个转折点。当NaOH标准溶液与壳聚糖的盐酸盐R2
NH3Cl反应完成时,电导率k又由于过量的NaOH加入而迅速增大,出现第二个转折点。酸碱电导滴定 2001208214收稿;2002201204接受
曲线见图1。两个转折点间的NaOH用量相当于壳聚糖中氨基的量。因此,壳聚糖脱乙酰程度α可由下式计算:
α=ΔV×C×(m×0.001×16Π0.0994)
α式中:ΔV为两转折点之间消耗的NaOH体积之差(mL);C为NaOH的浓度(molΠL);m为样品重量(g);
为脱乙酰基程度;16为氨基的分子量;0.0994为理论氨基含量。
3.2 滴定剂的选择
强碱NaOH和弱碱NH3・H2O都能作为滴定剂,但NH3・H2O滴定至第二个转折点时,过量的NH3・H2O的离解被溶液中的NH4所抑制,故化学计量点后溶液的电导为恒定值,不随滴定剂的加入而+
增加,故转折不明显,滴定曲线见图2。考虑到NH3・H2O浓度的不稳定性,本文选用NaOH作为滴定剂。同时为了减少稀释效应的影响和提高方法的准确度,滴定剂的浓度应10NaOH的浓度为1.031molΠL
。[4],本文
图1 NaOH滴定的电导滴定曲线
Fig.1 Conductometrictitrationcurveof
NaOH 图2 NH3・H2O滴定的电导滴定曲线 Fig.2 ConductometrictitrationcurveofNH3・H2O
3.3 样品分析
将两种不同脱乙酰度的壳聚糖样品用酸碱电导滴定法测定其脱乙酰度,同时用双突跃电位滴定法对样品进行比较测定,结果见表1。
表1 壳聚糖脱乙酰度的测定结果
Table1 Thedeterminationvaluesofdegreeofdeacetylatedinchitosansample
样 品
SampleSampletaken(g)
0.2052
0.2053
0.2076
0.2098
0.2089
0.2068
0.2064
0.2063取样量电导滴定法Conductometrictitration脱乙酰度平均值相对标准偏差Degreeofdeacetylated(%)81.2081.3680.2980.6498.5597.9797.3998.23Average(%)RSD(%)电位滴定法PotentialtitrationDegreeofdeacetylated(%)脱乙酰度180.870.6180.91298.040.4997.25
4 结 论
壳聚糖的自由氨基呈碱性,可以与酸定量反应生成盐,用碱来返滴定体系中剩余的酸量就可推算出自由氨基的百分含量。因此,电位滴定和用甲基橙为指示剂的酸碱滴定法是目前普遍使用的测定壳聚糖脱乙酰度的方法。但壳聚糖常含有制备过程吸附残碱或残酸,因此常常影响测定结果的可靠性,我们曾用双突跃电位滴定法来消除这种影响[5],现在我们根据电导滴定曲线中两个转折点间消耗的碱量来测定脱乙酰度的方法也可有效地消除壳聚糖吸附残碱或残酸的影响,不需校正。溶解壳聚糖时所加盐
酸只需足量即可,不必知道其精确体积和浓度,使测定方便。该方法结果准确、可靠、重复性好、RSD小于0.61%。同时和电位滴定用切线法确定终点相比,电导滴定的转折点明显,终点更易确定。References
1 LiPengcheng(李鹏程),SongJinming(宋金明).OceanScience(海洋科学).1998,5:25
2 LinRuixun(林瑞洵),JiangSuhong(蒋苏洪),ZhangMushan(张慕珊).ChemicalBulletin(化学通报),1992,3:393 ChenSheng(陈 盛),ChenXiangxu(陈祥旭),HuangLimei(黄丽梅),YuPing(余 萍).ChemicalWorld(化学世界),1996,8:419
4 ZhaoZaofan(赵藻藩),ZhouXingyao(周性尧),ZhangWuming(张悟铭),ZhaoWenkuan(赵文宽).InstrumentAnalysis(仪器分析).Beijing(北京):HigherEducationPress(高等教育出版社),1998:356
5 JiaZhishen(贾之慎),LiQibiao(李奇彪).ChemicalWorld(化学世界),2001,5:241
Determinationoftheby
JiaZhishen,LiXiuling
(DepartmentofChemistry,ZhejiangUniversity,Hangzhou310029)3
Abstract Thechangeofconductivityofchitosanintheacid2basetitrationwasstudied.Thedeacetylationdegreeofchitosancanbecalculatedthroughthevolumeofsodiumhydroxideusedbetweentwoturningpointsofconductivity.Themethodisaccurate,reliablewithgoodrepeatability.TheRSDislessthan0.6%.
Keywords Chitosan,deacetylationdegree,conductometrictitration
(Received14August2001;accepted4January2002)
JournalofThermalAnalysisandCalorimetry
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