第五章化工生產分析

1、 第五章第五章 化工生產分析化工生產分析 5.1 硫酸生產分析硫酸生產分析 5.2 工業(yè)硫酸的分析工業(yè)硫酸的分析 5.3 碳酸鈉生產分析碳酸鈉生產分析 5.4 工業(yè)乙醇分析工業(yè)乙醇分析 一、一、 概述概述 硫酸是化學工業(yè)中重要的產品之一，是許多工硫酸是化學工業(yè)中重要的產品之一，是許多工業(yè)的重要原料、輔助原料或材料，廣泛應用于化肥，業(yè)的重要原料、輔助原料或材料，廣泛應用于化肥，合成纖維、軍工、冶金、石油化工和醫(yī)藥工業(yè)等。合成纖維、軍工、冶金、石油化工和醫(yī)藥工業(yè)等。 硫酸的生產硫酸的生產是以含硫礦物質為原料，經過焙燒，是以含硫礦物質為原料，經過焙燒，反應生成含二氧化硫的氣體。反應生成含二氧化硫的氣

2、體。 硫鐵礦為原料：硫鐵礦為原料：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 硫磺為原料：硫磺為原料：S+O2=SO2 石膏為原料：石膏為原料：2CaSO4+C=2CaO+2SO2+CO2 含二氧化硫的氣體凈化后再用不同的工藝處理含二氧化硫的氣體凈化后再用不同的工藝處理(釩觸媒接觸法等釩觸媒接觸法等)，將二氧化硫氧化為三氧化硫。，將二氧化硫氧化為三氧化硫。然后用然后用98%的硫酸吸收得到硫酸產品。的硫酸吸收得到硫酸產品。 5.1 5.1 硫酸生產分析硫酸生產分析一、一、 概述概述 硫酸是許多工業(yè)的重要原料，在國民經濟中占硫酸是許多工業(yè)的重要原料，在國民經濟中占有重要地位。在硫酸生產中，有重要

3、地位。在硫酸生產中，分析的主要對象是分析的主要對象是原料礦石（硫鐵礦和硫精礦），爐渣，中間氣體原料礦石（硫鐵礦和硫精礦），爐渣，中間氣體及成品硫酸。及成品硫酸。分析的主要項目有：分析的主要項目有：原料礦石中有原料礦石中有效硫和水分的含量，砷、氟的含量，礦渣中有效效硫和水分的含量，砷、氟的含量，礦渣中有效硫含量，凈化前后，轉化前后以及吸收后氣體中硫含量，凈化前后，轉化前后以及吸收后氣體中的二氧化硫，三氧化硫含量，成品硫酸的質量。的二氧化硫，三氧化硫含量，成品硫酸的質量。5.1 5.1 硫酸生產分析硫酸生產分析二、原料礦石和爐渣中硫的測定二、原料礦石和爐渣中硫的測定 硫鐵礦（其主要成分為硫鐵礦（其

4、主要成分為FeS2）還有少量單質硫在）還有少量單質硫在焙燒時產生二氧化硫，這一部分硫稱為焙燒時產生二氧化硫，這一部分硫稱為有效硫有效硫。一部分硫以硫酸鹽（如一部分硫以硫酸鹽（如Fe2(SO4)3）形式存在，不）形式存在，不能生成二氧化硫。能生成二氧化硫。有效硫和硫酸鹽中硫之和稱為有效硫和硫酸鹽中硫之和稱為總硫總硫。在硫酸生產分析檢驗中，主要測定硫鐵礦在硫酸生產分析檢驗中，主要測定硫鐵礦及殘留于爐渣中的有效硫。及殘留于爐渣中的有效硫。由于在焙燒過程中可由于在焙燒過程中可能有部分的有效硫轉變?yōu)榱蛩猁}，致使有效硫燒能有部分的有效硫轉變?yōu)榱蛩猁}，致使有效硫燒出率的計算結果發(fā)生偏差，所以還定期測定總硫出

5、率的計算結果發(fā)生偏差，所以還定期測定總硫。(一一) 有效硫的測定有效硫的測定 硫鐵礦和爐渣中有效硫含量的測定，通常都采用硫鐵礦和爐渣中有效硫含量的測定，通常都采用氣體氣體吸收容量滴定法吸收容量滴定法。方法原理：方法原理：試樣在試樣在850空氣流中燃空氣流中燃燒，單質硫和硫化物中硫轉變?yōu)槎趸驓怏w逸出，燒，單質硫和硫化物中硫轉變?yōu)槎趸驓怏w逸出，用過氧化氫溶液吸收并氧化成硫酸，以甲基紅用過氧化氫溶液吸收并氧化成硫酸，以甲基紅-亞甲基亞甲基蘭為混合指示劑，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定即可蘭為混合指示劑，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定即可計算有效硫含量。反應式為：計算有效硫含量。反應式為：4FeS2+

6、11O2=2Fe2O3+8SO2SO2+ H2O2=H2SO4H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 有效硫含量測定裝置示意圖有效硫含量測定裝置示意圖 有效硫的質量分數(shù)按下式計算：有效硫的質量分數(shù)按下式計算： 式中式中 c氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度，氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度，mol/L； V氫氧化鈉標準滴定溶液消耗體積；氫氧化鈉標準滴定溶液消耗體積；mL M(S)硫的摩爾質量，硫的摩爾質量，32.07g/mol； m試料的質量，試料的質量，g。1000(S)21(S)mMVc 方法討論方法討論 空氣中的酸性氣體會使測定結果偏高，應空氣中的酸性氣體會使測定結果偏高，應用燒堿石棉將空氣凈

7、化。用燒堿石棉將空氣凈化。 試樣粒度、燃燒溫度及燃燒時間、氣流速試樣粒度、燃燒溫度及燃燒時間、氣流速度等影響測定結果，應按規(guī)定嚴格執(zhí)行。度等影響測定結果，應按規(guī)定嚴格執(zhí)行。 反應中生成的硫酸，應及時用氫氧化鈉標反應中生成的硫酸，應及時用氫氧化鈉標準溶液滴定，以免影響吸收效果。準溶液滴定，以免影響吸收效果。 用碘標準溶液作吸收劑時，因試樣燃燒時用碘標準溶液作吸收劑時，因試樣燃燒時產生的高溫氣體會使碘揮發(fā)，導致測定結果偏產生的高溫氣體會使碘揮發(fā)，導致測定結果偏高，因此不能用碘量法測定硫鐵礦和爐渣中的高，因此不能用碘量法測定硫鐵礦和爐渣中的有效硫含量。有效硫含量。（二）總硫的測定（二）總硫的測定 測

8、定總硫通常采用硫酸鋇重量法。分解試樣的測定總硫通常采用硫酸鋇重量法。分解試樣的方法有燒結法和逆王水溶解法。方法有燒結法和逆王水溶解法。1燒結分解燒結分解硫酸鋇沉淀重量法硫酸鋇沉淀重量法1.1 方法原理方法原理試樣中試樣中FeS2與燒結劑與燒結劑Na2CO3+ZnO混合，經燒結混合，經燒結后生成硫酸鹽，與原來的硫酸鹽一起用水浸取后生成硫酸鹽，與原來的硫酸鹽一起用水浸取后進入溶液。在堿性條件下，用中速濾紙濾除后進入溶液。在堿性條件下，用中速濾紙濾除大部分氫氧化物和碳酸鹽。然后在酸性溶液中大部分氫氧化物和碳酸鹽。然后在酸性溶液中用氯化鋇溶液沉淀硫酸鹽，經過濾灼燒后，以用氯化鋇溶液沉淀硫酸鹽，經過濾灼

9、燒后，以硫酸鋇的形式稱量。硫酸鋇的形式稱量。 2逆王水溶解法逆王水溶解法 2.1 方法原理方法原理 試樣經逆王水溶解試樣經逆王水溶解,其中硫化物中的硫被氧化生成其中硫化物中的硫被氧化生成硫酸硫酸,同時硫酸鹽被溶解同時硫酸鹽被溶解,其反應為：其反應為：FeS2+5HNO3+3HCl2H2SO4+FeCl3+5NO+2H2O 為防止單質硫的析出，溶解時應加入一定量的氧為防止單質硫的析出，溶解時應加入一定量的氧化劑氯酸鉀，使單質硫也轉化為硫酸?；瘎┞人徕洠箚钨|硫也轉化為硫酸。S+KClO3+H2OH2SO4+KCl 用氨水沉淀鐵鹽后，加入氯化鋇使用氨水沉淀鐵鹽后，加入氯化鋇使SO42-離子生成離子

10、生成硫酸鋇沉淀，由硫酸鋇質量即可計算總硫含量。硫酸鋇沉淀，由硫酸鋇質量即可計算總硫含量。 試樣的顆粒愈細，溶解效果愈好。試樣的顆粒愈細，溶解效果愈好。 試樣溶解時，溫度過高，逆王水分解反應快，對試樣試樣溶解時，溫度過高，逆王水分解反應快，對試樣的溶解和氧化作用會降低。所以，應在不高于室溫的的溶解和氧化作用會降低。所以，應在不高于室溫的條件下使溶解及氧化反應緩慢進行。如果在短時間激條件下使溶解及氧化反應緩慢進行。如果在短時間激烈的反應后，反應得過于緩慢，可以微微加熱以促使烈的反應后，反應得過于緩慢，可以微微加熱以促使反應完全。若過分加熱，即使有氯酸鉀存在，也會有反應完全。若過分加熱，即使有氯酸鉀

11、存在，也會有單質硫析出（淡黃色，飄浮于溶液表面），一旦有單單質硫析出（淡黃色，飄浮于溶液表面），一旦有單質硫析出，很難被氧化為質硫析出，很難被氧化為SO42離子，試驗必須重做離子，試驗必須重做 硝酸鋇，氯酸鋇的溶解度較小，能與硫酸鋇形成共沉硝酸鋇，氯酸鋇的溶解度較小，能與硫酸鋇形成共沉淀而干擾測定，產生誤差。因此，淀而干擾測定，產生誤差。因此，試樣溶液必須反復試樣溶液必須反復用鹽酸酸化和蒸干以除盡用鹽酸酸化和蒸干以除盡NO3-離子，還應該控制氯酸離子，還應該控制氯酸鉀的加入量。鉀的加入量。 試樣中總硫質量分數(shù)按下式計算：試樣中總硫質量分數(shù)按下式計算： 式中式中 m1灼燒后硫酸鋇的質量，灼燒后硫

12、酸鋇的質量，g； m試料的質量，試料的質量，g； 0.1374硫酸鋇對硫的換算系數(shù)。硫酸鋇對硫的換算系數(shù)。mm1374. 0(S)1三、硫酸生產過程中二氧化硫和三氧化硫的測定三、硫酸生產過程中二氧化硫和三氧化硫的測定 在硫酸生產過程中，焙燒爐出口氣、尾氣、廠在硫酸生產過程中，焙燒爐出口氣、尾氣、廠房空氣等氣體中都同時存在二氧化硫、三氧化硫房空氣等氣體中都同時存在二氧化硫、三氧化硫氣體。測定焙燒爐氣中二氧化硫含量可氣體。測定焙燒爐氣中二氧化硫含量可檢驗焙燒檢驗焙燒爐的運轉情況。爐的運轉情況。測定轉化爐出口氣體中的二氧化測定轉化爐出口氣體中的二氧化硫和三氧化硫的含量，可以計算出二氧化硫的轉硫和三氧

13、化硫的含量，可以計算出二氧化硫的轉化率，化率，也是檢驗轉化爐運轉是否正常的依據(jù)。也是檢驗轉化爐運轉是否正常的依據(jù)。不不同的生產環(huán)節(jié)，兩種氣體的含量有較大差異，應同的生產環(huán)節(jié)，兩種氣體的含量有較大差異，應視其含量的不同選擇不同的測定裝置、試劑濃度視其含量的不同選擇不同的測定裝置、試劑濃度和取樣量。和取樣量。(一一) 二氧化硫濃度的測定二氧化硫濃度的測定碘淀粉溶液吸收法碘淀粉溶液吸收法1方法原理方法原理 氣體中的二氧化硫通過定量的含有淀粉指示劑的氣體中的二氧化硫通過定量的含有淀粉指示劑的碘標準滴定溶液時被氧化成硫酸，反應式為：碘標準滴定溶液時被氧化成硫酸，反應式為：SO2I22H2O H2SO42

14、HI碘液作用完畢時，淀粉指示碘液作用完畢時，淀粉指示劑的藍色剛剛消失，即將其劑的藍色剛剛消失，即將其余氣體收集于量氣管中，根余氣體收集于量氣管中，根據(jù)碘標準滴定溶液的用量和據(jù)碘標準滴定溶液的用量和余氣的體積可以算出被測氣余氣的體積可以算出被測氣體中二氧化硫的含量。體中二氧化硫的含量。 氣樣中二氧化硫的體積分數(shù)氣樣中二氧化硫的體積分數(shù) (SO2)按下按下式計算：式計算： 即（課本公式更直觀）即（課本公式更直觀）22SO標SO2)SO(VVV89.21760273273)(89.21)(SO0w02cVtppVcV c為碘標準滴定溶液的濃度，為碘標準滴定溶液的濃度，mol/L； V0為碘標準滴定溶

15、液的體積，為碘標準滴定溶液的體積，mL； 21.89為二氧化硫的單位標準體積，為二氧化硫的單位標準體積，Lmol； V為測量到的剩余氣體體積（濕氣），為測量到的剩余氣體體積（濕氣），mL； VV2V1 p和和t為當時的大氣壓強，為當時的大氣壓強，kPa和溫度，和溫度，； pW為溫度為溫度t下的氯化鈉飽和溶液的飽和蒸氣壓，下的氯化鈉飽和溶液的飽和蒸氣壓，kPa（與純水有差異，為減小誤差，數(shù)值可查表（與純水有差異，為減小誤差，數(shù)值可查表)二氧化硫濃度的測定二氧化硫濃度的測定-注意事項：注意事項：焙燒爐出口或接觸系統(tǒng)入口氣中的二氧化硫含焙燒爐出口或接觸系統(tǒng)入口氣中的二氧化硫含量較高，應使用較濃的碘溶

16、液，取樣量應較少量較高，應使用較濃的碘溶液，取樣量應較少。但是對于其它生產氣體，則因為二氧化硫含。但是對于其它生產氣體，則因為二氧化硫含量較低，應該使用較稀的碘溶液，取樣量應較量較低，應該使用較稀的碘溶液，取樣量應較多。多。對于溫度較高、含粉塵較多的生產氣體，必須對于溫度較高、含粉塵較多的生產氣體，必須冷卻、過濾，以免吸收液中的碘因為受熱而揮冷卻、過濾，以免吸收液中的碘因為受熱而揮發(fā)損失，或被粉塵沾污渾濁而不易觀察顏色的發(fā)損失，或被粉塵沾污渾濁而不易觀察顏色的轉變。轉變。 1. 測定的目的與意義：測定的目的與意義： 計算計算SO2轉化率，爐運轉情況，硫酸生產水平及先進程度轉化率，爐運轉情況，硫

17、酸生產水平及先進程度 2. 方法原理方法原理: 爐氣通過爐氣通過潤濕的脫脂棉球潤濕的脫脂棉球，三氧化硫和二氧化硫均，三氧化硫和二氧化硫均生成酸霧而被捕集生成酸霧而被捕集，用水溶解被捕集的酸霧，用用水溶解被捕集的酸霧，用碘碘標準溶液滴定標準溶液滴定H2SO3，再用氫氧化鈉標準溶，再用氫氧化鈉標準溶液滴定總酸量，即可計算液滴定總酸量，即可計算SO3含量。含量。SO3H2OH2SO4SO2H2OH2SO3H2SO3I2H2O=H2SO42HIHINaOH=NaI+H2O2NaOHH2SO4Na2SO42H2O3. 儀器裝置與測定步驟：儀器裝置與測定步驟：三氧化硫測定裝置如下圖三氧化硫測定裝置如下圖插

18、入插入1/3處處3g棉棉,2g水水0.5-0.6 L/min采采5L 氣樣中三氧化硫的體積分數(shù)氣樣中三氧化硫的體積分數(shù) (SO3)按下式計算：按下式計算： 23SOSO3)(SOVVtppVV3WSO)273(3 .101273)(4. 結果計算：結果計算： 氣樣中的三氧化硫的體積：氣樣中的三氧化硫的體積： 氣樣中吸收完的剩余氣體的體積：氣樣中吸收完的剩余氣體的體積：0273273101.3WPPVVt002222PRTVCPRTnVIISOSO002233221PRTVCVCPRTnVIINaOHNaOHSOSOV量氣管量出剩余氣體的體積，量氣管量出剩余氣體的體積，L； P測定時當?shù)氐拇髿鈮?/p>

19、力（剩余氣體壓力），測定時當?shù)氐拇髿鈮毫ΓㄊＳ鄽怏w壓力），kPa; PW溫度溫度t時飽和食鹽水飽和蒸氣壓（可查表），時飽和食鹽水飽和蒸氣壓（可查表），kPa; t 測定時的溫度，測定時的溫度，；氣樣中的二氧化硫的體積：氣樣中的二氧化硫的體積：工業(yè)硫酸質量標準如下表：工業(yè)硫酸質量標準如下表： 工業(yè)硫酸的質量標準應符合工業(yè)硫酸的質量標準應符合GB 534-2002規(guī)定。規(guī)定。5.2 5.2 工業(yè)硫酸的分析工業(yè)硫酸的分析注：硫酸的含量也可以注：硫酸的含量也可以92.5%。供紡織或人造纖維工業(yè)用濃硫酸中的。供紡織或人造纖維工業(yè)用濃硫酸中的Fe含量含量0.015%；供皮革或人造纖維工業(yè)用濃硫酸中的氮氧化

20、物含量供皮革或人造纖維工業(yè)用濃硫酸中的氮氧化物含量0.0001%；供食品或藥用的濃硫酸中砷含供食品或藥用的濃硫酸中砷含量量0.0001%。5.2 5.2 工業(yè)硫酸的分析工業(yè)硫酸的分析 一、硫酸含量的測定（經典的滴定法）一、硫酸含量的測定（經典的滴定法） 以甲基紅以甲基紅亞甲基藍為指示劑，用氫氧化鈉標準亞甲基藍為指示劑，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定，即可算出硫酸含量。滴定溶液滴定，即可算出硫酸含量。 硫酸的質量分數(shù)按下式計算：硫酸的質量分數(shù)按下式計算：%10021)SOH(42mMVc3-4210)SO(H c氫氧化鈉的標準滴定溶液的濃度，氫氧化鈉的標準滴定溶液的濃度，mol/L； V氫氧化鈉標準

21、滴定溶液的體積氫氧化鈉標準滴定溶液的體積 mL； m試料的質量，試料的質量，g； M(H2SO4)硫酸的摩爾質量，硫酸的摩爾質量，98.07g/mol。二、發(fā)煙硫酸中游離三氧化硫含量的測定二、發(fā)煙硫酸中游離三氧化硫含量的測定1. 方法原理：方法原理： 用安瓿球取樣并準確用安瓿球取樣并準確稱量稱量，將樣品，將樣品溶于水溶于水后后，以，以甲基紅甲基紅-亞甲基藍為指示劑亞甲基藍為指示劑，用氫氧化鈉標，用氫氧化鈉標準溶液滴定，求出硫酸總含量準溶液滴定，求出硫酸總含量H2SO4（總）（總）%（一般大于（一般大于100%）。三氧化硫溶解于水的反）。三氧化硫溶解于水的反應和氫氧化鈉的滴定反應如下：應和氫氧化

22、鈉的滴定反應如下：SO3+H2O = H2SO42NaOH+H2SO4 = Na2SO4+2H2O2. 測定步驟：測定步驟： 將安瓿球稱量，精確至將安瓿球稱量，精確至0.0001g，然后，然后在在微火上烤熱球部微火上烤熱球部，迅速將安瓿球的毛迅速將安瓿球的毛細管插入試樣中細管插入試樣中，吸入吸入約約0.5mL試樣試樣，用，用火焰將毛細管火焰將毛細管頂端燒結封閉頂端燒結封閉，擦干毛細，擦干毛細管外壁所沾上的酸，再準確管外壁所沾上的酸，再準確稱量稱量。 將將安瓿球放入安瓿球放入盛有盛有100mL水水的具磨口的具磨口塞的塞的500mL錐形瓶中，塞緊瓶塞，用力錐形瓶中，塞緊瓶塞，用力振搖使安瓿球振搖使

23、安瓿球破碎破碎，繼續(xù)振搖直至霧狀，繼續(xù)振搖直至霧狀三氧化硫氣體消失。打開瓶塞，用玻璃三氧化硫氣體消失。打開瓶塞，用玻璃棒輕輕壓碎安瓿球的毛細管，用棒輕輕壓碎安瓿球的毛細管，用水沖洗水沖洗瓶塞、瓶頸及玻璃棒。瓶塞、瓶頸及玻璃棒。 滴加滴加23滴滴甲基紅甲基紅-亞甲基藍為指示劑亞甲基藍為指示劑，用氫氧化鈉標準溶液（，用氫氧化鈉標準溶液（0.2mol/L）滴定）滴定至溶液呈灰綠色為終點。至溶液呈灰綠色為終點。3. 結果計算：結果計算： cVMmwMmw21)SOH()SO(423SOH42SO31)SOH()SO(423 ww24332433H SOSOSO3H SOSO1102(SO )cVMMM

24、wm MM發(fā)煙硫酸中發(fā)煙硫酸中SO3的質量分數(shù)的質量分數(shù) 如下：如下： m試料的質量，試料的質量，g； c氫氧化鈉標準溶液的濃度，氫氧化鈉標準溶液的濃度，mol/L;V消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，mL;三、硫酸中鐵含量的測定三、硫酸中鐵含量的測定 鄰二氮菲分光光度法鄰二氮菲分光光度法1. 1. 方法原理方法原理: : 將試樣蒸干后的殘渣用鹽酸溶解，用將試樣蒸干后的殘渣用鹽酸溶解，用鹽酸羥鹽酸羥胺還原胺還原溶液中的三價鐵，在溶液中的三價鐵，在pH 29的范圍內，的范圍內，二二價鐵離子與鄰二氮菲反應生成橙紅色配合物價鐵離子與鄰二氮菲反應生成橙紅色配合物，在，在510 n

25、m波長處測定吸光度。波長處測定吸光度。2. 測定步驟：測定步驟： （1）繪制標準曲線）繪制標準曲線 （2）配制試液）配制試液 （3）測定吸光度）測定吸光度3. 結果計算：結果計算： 從試驗溶液的吸光度值減去空白試驗溶液的吸光度值，據(jù)所得吸從試驗溶液的吸光度值減去空白試驗溶液的吸光度值，據(jù)所得吸光度值差從標準曲線上查出對應的鐵質量。硫酸中鐵的質量分數(shù)按光度值差從標準曲線上查出對應的鐵質量。硫酸中鐵的質量分數(shù)按下式計算：下式計算： 式中：式中： m1 試樣中的鐵的質量，試樣中的鐵的質量，g； V移取試液的體積，移取試液的體積，mL； m 試料的質量，試料的質量，g；mVmw100)Fe(1四、硫酸

26、中砷含量的測定四、硫酸中砷含量的測定 -二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法 硫酸中的砷是由原料礦石引入，大部分已經在硫酸中的砷是由原料礦石引入，大部分已經在生產過程中除去，因此，成品硫酸中含砷量已經生產過程中除去，因此，成品硫酸中含砷量已經很低。但由于很低。但由于砷有劇毒砷有劇毒，所以，用于，所以，用于食品或醫(yī)藥食品或醫(yī)藥生產生產的硫酸含砷量的硫酸含砷量不得高于不得高于0.0001%（1ppm）。1. 方法原理：方法原理： 在在2-3 mol/L硫酸介質中，用氯化亞錫和碘化鉀硫酸介質中，用氯化亞錫和碘化鉀將將As+5還原為還原為As3+。加入鋅粒與酸作用，產生。加

27、入鋅粒與酸作用，產生新生態(tài)氫新生態(tài)氫，使三，使三價砷進一步還原為價砷進一步還原為砷化氫砷化氫。砷化氫氣體被。砷化氫氣體被二乙基二硫代二乙基二硫代氨基甲酸銀三氯甲烷氨基甲酸銀三氯甲烷溶液吸收，生成溶液吸收，生成紫紅色產物紫紅色產物，用于，用于砷的分光光度法測定。砷的分光光度法測定。注意事項：注意事項： 由于砷化氫有毒，本測定應在通風櫥中進行。由于砷化氫有毒，本測定應在通風櫥中進行。 避免陽光直射。如果吸收液揮發(fā)太快，應及時補充避免陽光直射。如果吸收液揮發(fā)太快，應及時補充三氯甲烷。三氯甲烷。 每換一批鋅?；蛐屡湟淮味一虼被姿徙y每換一批鋅?；蛐屡湟淮味一虼被姿徙y三氯甲烷溶液，必須

28、重新制作工作曲線。三氯甲烷溶液，必須重新制作工作曲線。 若試樣中鐵離子的質量分數(shù)高于若試樣中鐵離子的質量分數(shù)高于0.01%，應加入，應加入10 mL 500 g/L酒石酸溶液掩蔽。酒石酸溶液掩蔽。定砷儀定砷儀1-定砷瓶；定砷瓶；2-吸收瓶；吸收瓶；3-乙酸鉛棉花乙酸鉛棉花三乙基胺三氯甲烷三乙基胺三氯甲烷的二乙基二硫代氨的二乙基二硫代氨基甲酸銀基甲酸銀吸收液吸收液2. 測定裝置與步驟：測定裝置與步驟：測定步驟：測定步驟： （1）繪制標準曲線）繪制標準曲線 （2）配制試液）配制試液 （3）測定吸光度）測定吸光度3. 結果計算結果計算: 從試驗溶液吸光度值減去從試驗溶液吸光度值減去空白試驗空白試驗溶

29、液的吸溶液的吸光度值，據(jù)所得吸光度值差，從光度值，據(jù)所得吸光度值差，從標準曲線標準曲線查出對查出對應的砷質量。砷的質量分數(shù)按下式計算：應的砷質量。砷的質量分數(shù)按下式計算：式中式中: m試樣中砷的質量，試樣中砷的質量，g； m1試料的質量，試料的質量，g。%1001mm(As)五、二氧化硫含量的測定一碘量法五、二氧化硫含量的測定一碘量法 1. 方法原理：方法原理： 在冷卻條件下，用氨基磺酸溶液除去試樣中的在冷卻條件下，用氨基磺酸溶液除去試樣中的氮氧化物，以淀粉為指示劑，用碘標準溶液滴定氮氧化物，以淀粉為指示劑，用碘標準溶液滴定，由耗碘量算出二氧化硫含量。，由耗碘量算出二氧化硫含量。 SO2I22

30、H2O H2SO42HI2. 測定步驟：測定步驟： 試樣約試樣約40g，在冷卻條件下把試樣緩緩注入盛，在冷卻條件下把試樣緩緩注入盛有有10mL氨基磺酸溶液（氨基磺酸溶液（100 g/L）及）及200 mL水的水的錐形瓶中，注意錐形瓶中，注意溫度不得高于溫度不得高于30。加入。加入2 mL淀淀粉溶液（粉溶液（10g/L），用碘標準溶液），用碘標準溶液(0.01mol/L)滴定滴定至至淺藍色為終點淺藍色為終點。同時做空白試驗。同時做空白試驗。注意：若二氧化硫含量大于注意：若二氧化硫含量大于0.015%，應使用，應使用(0.1mol/L)碘標準溶液滴定。碘標準溶液滴定。3. 結果計算：結果計算：二氧

31、化硫的質量分數(shù)按下式計算：二氧化硫的質量分數(shù)按下式計算：式中式中: c碘標準滴定溶液的濃度，碘標準滴定溶液的濃度，mol/L；V1試樣滴定耗用的碘標準滴定溶液的體積試樣滴定耗用的碘標準滴定溶液的體積 mL；V0空白滴定耗用的碘標準滴定溶液的體積空白滴定耗用的碘標準滴定溶液的體積 mL； m試料的質量，試料的質量，g；31021()102(SO )cVVMm2(SO )六、硫酸中氯含量的測定六、硫酸中氯含量的測定 -電位滴定法電位滴定法 分析化學分析化學實驗中已經學習過，內容自學。實驗中已經學習過，內容自學。七、灰分的測定七、灰分的測定-重量法（了解）重量法（了解） 灰分是指溶解在硫酸中的金屬鹽

32、類經蒸發(fā)灼燒后而留灰分是指溶解在硫酸中的金屬鹽類經蒸發(fā)灼燒后而留下來的殘渣。稱量下來的殘渣。稱量2550g試樣，在試樣，在80050溫度下灼燒溫度下灼燒15min，按規(guī)程操作、稱重既得。，按規(guī)程操作、稱重既得。 5.3 碳酸鈉生產分析碳酸鈉生產分析 碳酸鈉俗稱純堿，外觀為白色結晶粉末或細碳酸鈉俗稱純堿，外觀為白色結晶粉末或細小顆粒，是重要的基礎化工原料。主要由小顆粒，是重要的基礎化工原料。主要由氨氨堿法堿法、聯(lián)合制堿法聯(lián)合制堿法制得。純堿生產發(fā)展史。制得。純堿生產發(fā)展史。氨堿法氨堿法CaCO3 = CaO + CO2NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3+ NH4Cl2

33、NaHCO3 = Na2CO3 + CO2+ H2O主要分析項目有：主要分析項目有：全氨、游離氨、結合氨、全氯、全氨、游離氨、結合氨、全氯、二氧化碳，以及鐵、鈣、鎂、硫酸根、硫化物二氧化碳，以及鐵、鈣、鎂、硫酸根、硫化物等。等。一、母液中總氨一、母液中總氨(TNH3)的測定的測定 1. 方法原理：方法原理： 母液中所含的母液中所含的TNH3包括游離氨（包括游離氨（FNH3）、結）、結合氨（合氨（CNH3）。）。FNH3當加熱煮沸后，以當加熱煮沸后，以NH3氣的氣的狀態(tài)自溶液中逸出。狀態(tài)自溶液中逸出。(NH4)2CO3= 2NH3 +H2O+CO2 NH3 H2O = NH3 + H2O CNH

34、3與與NaOH作用加熱煮沸后，作用加熱煮沸后，CNH3完全被完全被NaOH分解，也以分解，也以NH3氣的狀態(tài)自溶液中逸出。氣的狀態(tài)自溶液中逸出。O2H2NHSONa 2HaOHSO)(NH2342424 將蒸出的將蒸出的氨氣氨氣導入盛有導入盛有一定量一定量H2SO4標準溶液標準溶液的錐形瓶中，生成的錐形瓶中，生成(NH4)2SO4，然后用然后用NaOH標準標準滴定溶液滴定溶液返滴定返滴定過量的過量的H2SO4，根據(jù)所消耗的根據(jù)所消耗的H2SO4量可計算出量可計算出TNH3的含量。的含量。O2HSONaSOH2NaOHSO)(NHSOH2NH24242424423式中：式中： -以質量濃度以質量

35、濃度(TNH3)表示表示TNH3含量（含量（g/L） c1H2SO4標準滴定溶液的濃度，標準滴定溶液的濃度，mol/L； V1加入的硫酸標準滴定溶液的體積，加入的硫酸標準滴定溶液的體積，mL； c2NaOH標準滴定溶液的濃度，標準滴定溶液的濃度，mol/L； V2滴定過量滴定過量H2SO4所消耗的所消耗的NaOH標準滴定溶液的標準滴定溶液的 體積，體積，mL； V 試樣溶液的體積試樣溶液的體積,mL； M(NH3)NH3的摩爾質量，的摩爾質量，17.03g/mol。2. 總氨（總氨（TNH3）含量的計算含量的計算VNHMVcVc)()()(TNH3221133( NH )T二、母液中游離氨二、

36、母液中游離氨(FNH3)的測定的測定1. 方法原理：方法原理： 母液中的母液中的FNH3包括包括(NH4)2CO3、NH3 H2O，當采用硫，當采用硫酸標準溶液進行滴定時，它們都消耗酸。酸標準溶液進行滴定時，它們都消耗酸。2. 含量計算：含量計算： 以質量濃度以質量濃度 (FNH3)表示表示FNH3含量（含量（g/L）按用下式計算：）按用下式計算：式中式中 c硫酸標準滴定溶液的濃度，硫酸標準滴定溶液的濃度，mol/L； V1滴定時消耗硫酸標準滴定溶液的體積，滴定時消耗硫酸標準滴定溶液的體積，mL； V試樣的體積，試樣的體積，mL。 M(NH3)NH3的摩爾質量，的摩爾質量，17.03g/mol

37、。1332(NH )(FNH )c VMV三、母液中結合氨三、母液中結合氨(CNH3)的測定的測定1. 方法原理：方法原理： 母液中所含的母液中所含的CNH3包括包括(NH4)2SO4和和NH4C1，當加入，當加入已知濃度的過量已知濃度的過量NaOH標準溶液經煮沸后，標準溶液經煮沸后，CNH3完全被分完全被分解為解為NH3逸出。過量的逸出。過量的NaOH用硫酸標準滴定溶液返滴定。用硫酸標準滴定溶液返滴定。2. 結果計算：結果計算：以質量濃度以質量濃度 (CNH3)表示表示CNH3含量（含量（g/L）按用下式計算：）按用下式計算：式中式中: c1NaOH標準滴定溶液的濃度，標準滴定溶液的濃度，m

38、ol/L； c2硫酸標準滴定溶液的濃度，硫酸標準滴定溶液的濃度，mol/L； V1加入加入NaOH標準滴定溶液的體積；標準滴定溶液的體積； V2滴定過量滴定過量NaOH所消耗的硫酸標準滴定溶液的體積，所消耗的硫酸標準滴定溶液的體積，mL； M(NH3)氨的摩爾質量，氨的摩爾質量，17.03g/mol； V試驗溶液的體積，試驗溶液的體積，mL。VMVcVc)(NH)()(CNH322113四、母液中四、母液中CO2的測定的測定1. 方法原理：方法原理：用過量的硫酸分解試樣中的碳酸鹽和酸用過量的硫酸分解試樣中的碳酸鹽和酸式碳酸鹽式碳酸鹽,將生成的將生成的CO2氣體導入量氣管中，測量生氣體導入量氣管

39、中，測量生成的氣體成的氣體CO2的體積，即可計算出的體積，即可計算出CO2的含量。的含量。2. 測定裝置與步驟：測定裝置與步驟： 量氣管聯(lián)通大氣，調零；量氣管聯(lián)通大氣，調零； 取樣，小心注入硫酸，塞緊；取樣，小心注入硫酸，塞緊； 聯(lián)通量氣管與發(fā)生器，讀聯(lián)通量氣管與發(fā)生器，讀V1； 輕搖瓶，至反應完全，讀輕搖瓶，至反應完全，讀V2； 記錄記錄T和和P.3. 結果計算：結果計算： 以質量濃度以質量濃度(g/L)表示二氧化碳含量按下式計算：表示二氧化碳含量按下式計算：3COCOW3210)273(314. 8)(10)CO(22VtMVppVmm生成的二氧化碳的質量，生成的二氧化碳的質量，g；V試樣

40、的體積試樣的體積，mL；p測量時的測量時的大氣壓大氣壓，kPa；pW飽和氯化鈉水溶液的飽和蒸汽壓，飽和氯化鈉水溶液的飽和蒸汽壓，kPa；t測量時氣體的測量時氣體的溫度溫度，；2COV生成二氧化碳氣體的體積生成二氧化碳氣體的體積，L；2COMCO2的的摩爾質量摩爾質量，44.01g/mol；五、純堿中總堿量的測定五、純堿中總堿量的測定1. 方法原理：方法原理： 總堿度是指碳酸鈉和碳酸氫鈉的合量，以溴甲酚綠總堿度是指碳酸鈉和碳酸氫鈉的合量，以溴甲酚綠甲基甲基紅混合液為指示劑，用鹽酸標準溶液滴定至溶液由綠色變紅混合液為指示劑，用鹽酸標準溶液滴定至溶液由綠色變?yōu)榘导t色，求得總堿量。為暗紅色，求得總堿量

41、。2. 結果計算：結果計算： 用用Na2CO3質量分數(shù)表示的總堿量按下式計算：質量分數(shù)表示的總堿量按下式計算：式中：式中： c鹽酸標準滴定溶液的濃度，鹽酸標準滴定溶液的濃度，molL； V滴定消耗鹽酸標準滴定溶液的體積，滴定消耗鹽酸標準滴定溶液的體積，mL； V0空白試驗消耗鹽酸標準滴定溶液的體積，空白試驗消耗鹽酸標準滴定溶液的體積，mL； m試料的質量，試料的質量，g； M(Na2CO3)碳酸鈉的摩爾質量，碳酸鈉的摩爾質量，106.0g/mol。mMVVc2000)CO(Na)()CONa(32032六、純堿中氯化物含量的測定六、純堿中氯化物含量的測定-汞量法汞量法 來自食鹽水的氯離子作為雜

42、質之一，對純堿質量具有重來自食鹽水的氯離子作為雜質之一，對純堿質量具有重要影響。常量組分推薦使用汞量法（要影響。常量組分推薦使用汞量法（GB/T 210.2-2004），），測定結果按氯化鈉計算。測定結果按氯化鈉計算。1. 方法原理：方法原理： 在微酸性的水或乙醇在微酸性的水或乙醇-水溶液中，以二苯偶氮碳酰肼為水溶液中，以二苯偶氮碳酰肼為指示劑，用硝酸汞標準溶液滴定氯化物生成氯化汞沉淀，指示劑，用硝酸汞標準溶液滴定氯化物生成氯化汞沉淀，過量過量Hg2+與指示劑生成與指示劑生成紫紅色配合物判斷終點紫紅色配合物判斷終點。Hg2+ + 2Cl- = HgCl22測定步驟：（測定步驟：（傳統(tǒng)的滴定方法操作傳統(tǒng)的滴定方法操作） 硝酸汞標準溶液（硝酸汞標準溶液（0.05mol/L）的配制和標定；）的配制和標定； 試樣的測定試樣的測定.3. 結果計算：結果計算： 氯化物的含量以氯化物的含量以NaCl的質量分數(shù)計的質量分