硝基苯的定量分析第二组：钱兵、孟厚辅、孟威、彭安、王佩垚、赵阔一：背景资料硝基苯，有机化合物，又名密斑油、苦杏仁油，无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。
难溶于水，密度比水大；易溶于乙醇、乙醚、苯和油。
遇明火、高热会燃烧、爆炸。
与硝酸反应剧烈。
硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。
作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。
用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业。
物理性质苯分子中一个氢原子被硝基取代而生成的化合物。
无色或淡黄色（含二氧化氮杂质）的油状液体，有像杏仁油的特殊气味。
相对密度1.2037(20/4℃)。
硝基是强钝化基，硝基苯须在较强的条件下才发生亲电取代反应，生成间位产物；有弱氧化作用，可用作氧化脱氢的氧化剂。
硝基苯常用硝酸和硫酸的混合酸与苯反应制取。
主要用于制取苯胺、联苯胺、偶氮苯等。
硝基苯毒性较强，吸入大量蒸气或皮肤大量沾染，可引起急性中毒，使血红蛋白氧化或络合，血液变成深棕褐色，并引起头痛、恶心、呕吐等。
为无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。
（纯净应为无色，实验室制硝基苯由于溶有硝酸分解产生的二氧化氮而有颜色，可加氢氧化钠溶液后分液除去）相对密度：1.205(15/4℃)熔点：5.7℃沸点：210.9℃闪点：87.78℃自燃点：482.22℃蒸气密度：4.25蒸气压：0.13kPa(1mmHg44.4℃)溶解度：难溶于水，密度比水大; 易溶于乙醇、乙醚、苯和油。
遇明火、高热会燃烧、爆炸。
与硝酸反应剧烈。
[2]化学性质化学性质活泼，能被还原成重氮盐、偶氮苯等。
由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。
作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。
作用与用途硝基苯是重要的其本有机中间体。
硝基苯用三氧化硫磺化得间硝苯磺酸。
可作为染料中间体温和氧化剂和防染盐S。
硝基苯用氯磺酸磺化得间硝基苯磺酰氯，用作染料、医药等中间体。
硝基苯经氯化得间硝基氯苯，广泛用于染料、农药的生产，经还原后可得间氯苯胺。
用作染料橙色基GC，也是医药、农药、荧光增白剂、有机颜料等的中间体。
硝基苯再硝化可得间二硝基苯，经还原可得间苯二胺，用作染料中间体、环氧树脂固化剂、石油添加剂、水泥促凝剂，间二硝基苯如用硫化钠进行部分还原则得间硝基苯胺。
为染料橙色基R，是偶氮染料和有机颜料等的中间体。
二、几种生产方法方法一：将质量比为65%~68%的浓硝酸加入到苯中，再加入一定量的复合催化剂，加料完毕后，在70~100℃，磁力棒搅拌下进行反应，反应2~10小时，冷却，反应液自然分成有机相和水相的，有机相即为硝基苯。
催化剂：用SnO2与Al2O3按Sn:Al(摩尔比）=4:1混合，向混合粉体中加入无水乙醇，混合研磨0.5~1h，将固体混合试样在110℃烘箱中干燥4h，并在马弗炉中于300℃下焙烧3小时，制得复合催化剂。
催化剂与苯的摩尔比：1:100~10:100、选择性100%。
浓硝酸：65%~68%。
浓硝酸与苯的体积比：3:1硝基苯收率：95.21%，方法二：常压冷却硝化法按原料配比与部分冷的循环废酸连续地加入硝化锅中，控制反应温度在69~70摄氏度，反应物再经过三个串联的硝化锅，保持温度在65~68摄氏度，停留时间约为10~15min，然后进入连续分离器分离出废酸和酸性硝基苯，废酸进入连续萃取锅，用苯萃取废酸中的硝基苯，然后经分离器分离出萃取苯，并用泵连续地送往硝化锅1，萃取后的废液用泵送去浓缩成质量分数为90%~93%或76%~78%硫酸，套用于配制混酸。
酸性硝基苯经水洗器、分离器、碱洗器和分离器除去所含的废酸和副产的硝基酚，即得到硝基苯。
方法三：加压绝热连续硝化法将超过理论量5%~10%的苯和预热到约为90摄氏度的混酸（HNO35%~8.5%，H2SO460%~70%,H2O>=25%）连续地加到四个串联的无冷却装置的硝化锅中进行反应，利用反应热升温，物料的出口温度达到132~136摄氏度，操作压力0.44MPa，停留时间约为11.2min。
分离出的废酸(硫酸浓度约为65.5%，120摄氏度)，进入闪蒸器，在90摄氏度和8kPa(60mmHg)下，利用本身热量快速蒸出水分，浓缩成68%~70%的硫酸循环使用，有机物经水洗、碱洗。
蒸出过量即得到工业硝基苯，收率99.1%，二硝基物质量分数低于0.05%方法四、混酸硝化法原理：Ar + HONO2 +H2SO4 ® Ar- NO2 + H2O （主）Ar- NO2+ HONO2 +H2SO4 ® Ar-(NO2)2+ H2O（副）药品：苯、硝酸、硫酸、碳酸钠、无水氯化钙在50ml圆底烧瓶上装配一个二口连接管，正口配一温度计，其水银球离瓶底约5mm，侧口装配一回流冷凝管。
也可以用一个二口烧瓶，正口装配回流冷凝管，侧口装一温度计，其水银球离瓶底约5mm。
在烧瓶中加入苯。
通过冷凝管上口，将已冷却的混酸分多次加入苯中。
每加一次后，必须充分振荡烧瓶，使苯与混酸充分接触，待反应物的温度不再上升而趋于下降时，才继续加混酸。
反应物的温度应保持在40～50℃之间，若超过50℃，可用冷水浴冷却烧瓶。
加料完毕后，把烧瓶放在水浴上加热，约于10min内把水浴加热到60℃(反应混合物的温度为60～65℃)并保持30min，间歇地振荡烧瓶。
冷却后，将反应混合物倒入分液漏斗中。
静置分层，分出酸层，倒入指定回收瓶内。
粗硝基苯先用等体积的冷水洗涤，再用10%碳酸钠溶液洗涤，直到洗涤液不显酸性。
最后用水洗至中性。
分离出粗硝基苯，放在干燥的小锥形瓶中，加入无水氯化钙干燥，间歇振荡锥形瓶。
把澄清透明的硝基苯倒入30ml蒸馏烧瓶中，连接空气冷凝管。
在石棉网上加热蒸馏，收集204～210℃的馏分。
为了避免残留在烧瓶中的二硝基苯在高温下分解而引起爆炸，注意切勿将产物蒸干。
反应特点：混酸硝化反应温度较高，硝化能力强，反应速度快，硝化产率高产物纯度高，不易发生副反应。
但会产生大量废酸和含硝基苯的废水，条件不易控制，对环静污染严重。
测定标准a.气相色谱仪:仪器灵敏度和稳定性应符合GB/T 9722的规定b.检测器:氢火焰离子化检测器(FID)C.色谱柱:长30m内径0.53mm液膜厚度2.65μmd.固定相:100%甲基硅氧烷的毛细管柱,如DB-1或HP-1(或能达到同等分离效果的其他毛细管柱)e.微量注射器:10 μLf.色谱工作站或积分仪测定方案1）、开机及测定参数设置•打开载气（N2）钢瓶总阀，调节减压阀至输出压力为0.4MPa。
•打开载气净化气开关，调节载气合适柱前压，如0.1 MPa，控制载气流量为约30mL/min。
•打开气相色谱仪电源开关。
•设置柱温为190℃、气化温度为280℃和检测温度为300℃。
•待柱温、气化温度和检测温度达到设定值并稳定后，打开空气钢瓶，调节输出压力为0.4 MPa；打开氢气钢瓶，调节输出压力为0.2 MPa。
•打开空气净化气开关，调节空气合适柱前压，如0.02 MPa，控制其流量为约300mL/min 。
•打开氢气净化气开关，调节氢气合适柱前压，如0.2 MPa，控制其流量为约60 mL/min。
•用点火枪点燃氢火焰。
•点着氢火焰后，缓缓将氢气压力降至0.1 MPa，控制其流量为约30 mL/min。
•调节合适的尾吹气流量，一方面使峰形正常，另一方面不致氢火焰熄灭。
•在上述条件下运行色谱仪，待基线稳定后即可进样。
2）、样品测定•用无水乙醇清洗微量注射器10次；•用待测硝基苯试样清洗微量注射器10次；•准确吸取0.2μL试样并进样，同时启动工作站的数据采集，绘制色谱图，10min后停止数据采集。
•重复进样三次，记录峰面积及保留时间。
3）、结束工作•设置气化室温度、柱温在室温以上约10℃、检测室温度120℃。
•关闭各气体钢瓶总阀，待压力表回零后，关闭仪器上对应稳压阀，再松开减压阀。
•待柱温达到设定值时，关闭气相色谱仪电源开关。
•关闭载气净化器开关。
•关闭气相色谱工作站，关闭电脑。
三、原始数据四、数据处理按下式进行结果计算五、检测结果报告：经检测，2011030319号样品中硝基苯的含量为96.76%，杂质含量为3.24%。
结论：该样品中硝基苯的含量满足合成对位红产品的要求。
六、讨论气相色谱仪使用注意事项（一）、进样应注意问题手不要拿注射器的针头和有样品部位、不要有气泡（吸样时要慢、快速排出再慢吸，反复几次，10ul 注射器金属针头部分体积0.6ul ，有气泡也看不到，多吸1-2ul 把注射器针尖朝上气泡上走到顶部再推动针杆排除气泡，（指10ul 注射器，带芯子注射器平感觉）进样速度要快（但不易特快），每次进样保持相同速度，针尖到汽化室中部开始注射样品。
气相色谱仪-色谱零件-色谱柱（二）、安装色谱柱1. 安装拆卸色谱柱必须在常温下。
2. 填充柱有卡套密封和垫片密封，卡套分三种，金属卡套，塑料卡套，石墨卡套，安装时不易拧的太紧。
垫片式密封每次按装色谱柱都要换新的垫片（岛津色谱是垫片密封）。
气相色谱仪-色谱零件-色谱柱3. 色谱柱两头是否用玻璃棉塞好。
防止玻璃棉和填料被载气吹到检测器中。
4. 毛细管色谱柱安装插入的长度要根据仪器的说明书而定，不同的色谱汽化室结构不同，所以插进的长度也不同。
需要说明的如果你用毛细管色谱柱采用不分流，汽化室采用填充柱接口这时与汽化室连接毛细管柱不能探进太多，略超出卡套即可。
（三）、氢气和空气的比例对FID 检测器的影响氢气和空气的比例应1 ：10 ，当氢气比例过大时FID 检测器的灵敏度急剧下降，在使用色谱时别的条件不变的情况下，灵敏度下降要检查一下氢气和空气流速。
氢气和空气有一种气体不足点火时发出“砰”的一声，随后就灭火，一般当你点火电着就灭，再点还着随后又灭是氢气量不足。
气相色谱仪-色谱零件-色谱柱（四）、使用TCD 检测器1. 氢气做载气时尾气一定要排到室外。
2. 氮气做载气桥流不能设大，比用氢气时要小的多。
3. 没通载气不能给桥流，桥流要在仪器温度稳定后开始做样前在给。
（五）、如何判断FID 检测器是否点着火不同的仪器判断方法不同，有基流显示的看基流大小，没有基流显示的用带抛光面的扳手凑近检测器出口，观察其表面有无水汽凝结。
（六）、如何判断进样口密封垫是否该换气相色谱仪-色谱零件-色谱柱进样时感觉特别容易，用TCD 检测器不进样时记录仪上有规则小峰出现，说明密封垫漏气该更换。
更换密封垫不要拧的太紧，一般更换时都是在常温，温度升高后会更紧，密封垫拧的太紧会造成进样困难，常常会把注射器针头弄弯。
（七）、如何选择合适的密封垫密封垫分一般密封垫和耐高温密封垫，汽化室温度超过300 ℃时用耐高温密封垫，耐高温密封垫的一面有一层膜，使用时带膜的面朝下。
（八）、怎样防止进样针不弯很多做色谱分析工作的新手常常会把注射器的针头和注射器杆弄弯，原因是：1. 进样口拧的太紧，室温下拧的太紧当汽化室温度升高时硅胶密封垫膨胀后会更紧，这时注射器很难扎进去。