该Faix方法：生物油羰基官能团通过电位滴定法测定
Summary
Here we present a potentiometric titration technique for accurately quantifying carbonyl compounds in pyrolysis bio-oils.
Abstract
是已知的存在于生物油的羰基化合物是负责在贮存和升级过程中生物油属性更改。具体地，羰基引起粘度生物油的储存期间的增加（通常被称为“老化”）。因此，羰基含量以前已用作跟踪生物油的老化和缩合反应具有比粘度测量的变异较少的方法。此外，羰基还负责在生物油升级进程积炭。鉴于生物油羰基的重要性，它们的量化精确的分析方法可用于生物油社区非常重要的。长期以来被用于羰基含量在热解生物油的确定基于羰基肟化电位滴定方法。这里，我们提出的，其导致较少的反应时间的传统羰肟化的方法的改进，更小的样本大小，更高的精度，并且更ACC尿酸测定羰基。而传统的羰基肟化方法发生在室温下，这里提出的Faix方法时发生在升高的温度为80℃。
Introduction
而热解生物油是由大量的各种化合物和化学官能团，羰基的定量是特别重要的。羰基是公知的两个存储器1和处理2期间负责生物油的不稳定性。这里介绍的滴定法是一种简单的技术，它能够可靠地量化生物油的总羰基含量。只有醛和酮官能团使用这种方法量化;羧酸和内酯基团没有定量。
为生物油的分析，通过滴定羰基的量化历来使用尼古拉德斯3的方法来实现的。这种方法已在生物油文献4，5，6，7被广泛使用。这是一个简单的过程，其中羰基被转化为相应的肟（ 见图1）。释出的盐酸用吡啶到平衡强行完成反应。吡啶的共轭酸滴定用NaOH（碱滴定剂）的已知量。使用氢氧化钠的当量数是按化学计量当量存在于生物油羰的摩尔数。
所述尼古拉德斯方法，但是，有一些限制。它可以要求反应时间超过48小时，达到完成。这严重限制了样品通量。它利用吡啶，其是有毒的。的1〜2克样品重量是必需的。使用样品重量是依赖于羟胺盐酸的存在量和样品的羰基含量。如果所使用的样品重量的初始估计是不正确的，滴定必须重复。
Faix 等。 8开发已被修改h的方法ERE解决方法尼古拉德斯的问题。该反应在80℃进行2小时，从而增加样品通量。吡啶已被替换为三乙醇胺，它是一种毒性较小的化学物质。样本大小可以减小到100至150毫克。三乙醇胺消耗释放的盐酸，驱动反应完成和未消耗的三乙醇胺是直接滴定。羟胺的第二个滴定是不必要的。这些滴定方法的比较表明，尼古拉德斯方法显著低估生物油9的羰基含量。
此处所描述的方法已经从原来的方法8修改成更适用于热解生物油的分析。这种方法对原材料热解生物油的分析开发的，但它已被成功地应用到其它类型的生物衍生的油，包括加氢处理的生物油。阿迪tionally，这种方法已被用于同时监测老化和升级过程中羰基含量的变化。
Protocol
Representative Results
Discussion
代表滴定曲线示于图2。一个空白滴定，以及用于热解油样品滴定，被示出。此外，该滴定曲线（DPH / DV）的一次导数中示出，这允许容易识别滴定终点。关于图2中的插图表显示为热解油和空白滴定式三份的数据，以平均值和标准偏差。 （以mL）中所示的端点值在第4节用于计算所述热解油样中的总羰基含量（毫摩尔/克）。对于图2中所示的热解油滴定，生物油…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作是由能源合同号DE-AC36-08GO28308美国能源部与美国国家可再生能源实验室的支持。通过能源效率的美国能源部办公室和可再生能源生物能源技术办公室提供资金。美国政府保留和发布，通过接受的文章发表，承认美国政府保留了非排他性的，缴足，不可撤销的，全球性的许可发布或转载本文的发表形式，或允许其他人这样做，对于美国政府的目的。
Materials
| Analytical balance | accurate to 0.1 mg | ||
| dry block heater with magnetic stirrer, or hot water bath with magnetic stirrer | |||
| Automatic titrator | We used a Metrohm Titrando 809 automatic titrator, though other equivalent systems are acceptable | ||
| Deionized water | |||
| Ethanol (reagent grade) | CAS # 64-17-5 | ||
| Hydroxylamine hydrochloride | CAS # 5470-11-1 | ||
| Triethanolamine | CAS #102-71-6 | ||
| Hydrochloric acid (37%) | CAS # 7647-01-0 | ||
| Sodium Carbonate (primary standard) | SigmaAldrich | 223484 | |
| 4-(benzyloxy)benzaldehyde | CAS # 4397-53-9 | ||
| Dimethyl sulfoxide | CAS # 67-68-5 | ||
| 5 mL glass Reacti-vials with solid lid and teflon spinvane | Thermoscientific | TS-13223 | |
| 200 mL volumetric flask | |||
| Volumetric or mechanical pipettes |
References
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