离子膜法制碱分析1Word下载.docx
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第五章高纯盐酸-28-
一.总酸度的测定-28-
二.钙、镁离子的测定-28-
三.游离氯的测定-29-
四.铁的测定-29-
第六章气体分析-30-
第一节氯气分析-30-
一.氯气纯度的测定-30-
二.氯气中氢的测定-30-
三.氯气中氧的测定-30-
四.氯气中水的测定-32-
五.氯气中三氯化氮的测定-33-
六.填料塔硫酸纯度的测定-36-
第二节氢气分析-37-
一.氢气纯度的测定-37-
二.氢气中氧的测定-37-
第三节氯化氢气分析-37-
一.氯化氢纯度的测定-37-
三.游离氯的测定-38-
第四节液化废气-38-
一.氯气纯度的测定-38-
二.氯气中氢的测定-38-
三.NCl3测定-38-
第七章纯水分析-39-
第一节-39-
一浊度的测定-39-
二.纯水电导率的测定-39-
三.二氧化硅含量的测定-39-
四.铁离子的测定-39-
第一章岗位任务
1.全面负责车间工艺生产中间控制分析、开停设备排气及置换分析和动火分析工作。
2.严格遵守劳动纪律、工艺纪律。
3.认真完成本分厂分析工作,按时、按地取样分析,及时将分析结果报告于生产岗位。
4.认真负责、仔细地进行各项分析数据的测定。
5.发现生产控制分析异常,应及时与有关工段联系。
6.认真做好动火分析。
第二章工艺指标
1.开停车设备排气,动火分析指标表1
内容
指标
组分
指标(%)
大气中
C2H2
≤0.20
VC
H2
≤0.40
NH3
≤1.00
设备排N2后
O2
≤3.00
≤0.50
2.中间过程控制分析指标表2
一次盐水
氯化钠
305±
5g/L
氢氧化钠
--
碳酸钠
游离氯
未检出
pH值
配置槽溶液
次氯酸钠
亚硫酸钠
2%
氯化钡
氯化铁
1%
10%
20%
精盐水
9~11
硫酸盐
≤5g/L
钙、镁离子
≤10mg/L
铁离子
≤0.2mg/L
氯酸钠
硅
≤2.3mg/L
碘离子
铝
≤0.1mg/L
镍
≤0.01mg/L
Sr
≤2.5mg/L
钡
固体悬浮物
≤1mg/L
二次精盐水
≤0.02mg/L
泥浆分析
19.50%
SS
10.00%
排放盐泥中固液比
H2O=70%
离子膜电解
阳极循环液中氯化钠
≈200
阳极循环液中硫酸盐
≤7g/L
阳极循环液中pH值
液碱中氢氧化钠
≥32%
液碱中氯化钠
≤40ppm
液碱中氯酸钠
≤15ppm
液碱中Fe2O3
≤3ppm
高纯盐酸
总酸度
≥31%
铁
≤10ppm
湿氯气
氯气
≥99.5%
氯气中氧
≤0.8%
干氯气
≥98%
氯气中水
≤50ppm
氯气中三氯化氮
≤2ppm
填料塔
硫酸纯度
氢气
氢气纯度
氢气中氧
≤2%
氯化氢气
氯化氢纯度
≥94%
液化废气
氯气纯度
≥70%
氯气中氢
三氯化氮
纯水
浊度
电导率
≤5us/cm
二氧化硅
≤0.3mg/L
第三章一次盐水
第一节粗盐水分析
一.氯化钠含量的测定
1.原理
在中性溶液中,硝酸银与氯化钠溶液反应生成白色的氯化银沉淀,以铬酸钾溶液作指示剂,当硝酸银与氯化钠溶液反应完全后,硝酸银立即与铬酸钾作用,生成红色的铬酸银沉淀为结束。
其中有关化学反应方程式如下:
Ag++Cl-=AgCl↓
2Ag++CrO4-=Ag2CrO4↓
2.仪器和试剂
2.1铬酸钾溶液(K2CrO4):
5%溶液;
2.2酚酞作指示剂:
0.5%乙醇溶液
2.3硝酸银:
C(AgNO3)=0.1mol/L标准溶液。
2.4硫酸:
C(1/2H2SO4)=0.1mol/L标准溶液。
3.测定步骤
3.1用移液管吸取一次盐水l0ml试样到l00ml容量瓶,加入蒸馏水至刻度线并混合均匀。
3.2用移液管吸取l0ml溶液到250ml锥形烧瓶中,加入大约50ml的蒸馏水。
加入1~2滴酚酞,若溶液显微红色,以0.1mol/L标准溶液硫酸滴定至无色,再)加入lmL铬酸钾溶液作指示剂,用标准的0.1mol/L标准溶液硝酸银溶液滴定试样,并且不停的缓慢摇晃溶液(保持不停的缓慢的震荡溶液),继续滴定直到溶液的颜色刚好砖红色,经充分摇动后不消失即为终点。
4. 结果计算
氯化钠含量以氯化钠(NaCl)的质量分数X表示,数值以g/L表示,按下式计算:
X=
+K
式中:
C——硝酸银标准溶液的浓度,mol/L;
V1——所消耗硝酸银标准溶液的体积,mL;
V——取样体积;
0.05844——与1.00mL浓度为1.000mol/L硝酸银标准溶液相当的NaCl的质量,g;
K——氯化钠浓度的温度校正值。
如下表3
表3氯化钠浓度的温度校正值K
测定温度(℃)
K(g/L)
10
-1.30
19
-0.14
28
1.22
37
2.66
11
-1.18
20
0.00
29
1.36
38
2.84
12
-1.06
21
0.16
30
1.50
39
3.02
13
-0.94
22
0.32
31
1.66
40
3.20
14
-0.82
23
0.48
32
1.82
41
3.36
15
-0.70
24
0.64
33
1.98
42
3.52
16
-0.56
25
0.80
34
2.14
43
3.68
17
-0.42
26
0.94
35
2.30
44
3.84
18
-0.28
27
1.08
36
2.48
45
4.00
5.注意事项
5.1本法滴定过程控制pH在中性或微碱性溶液(即pH为6.5~10.5),在酸性溶液中,由于铬酸银溶于酸,使滴定结果编高,而在碱性溶液中,银离子又生成灰黑色氯化银沉淀,影响滴定和终点。
5.2在滴定过程中,氯化银沉淀能吸附氯离子,铬酸银沉淀将过早地出现,因此保持不停的缓慢的震荡溶液,使吸附氯的离子重新反应生成氯化银沉淀。
5.3盐水的密度和比容随温度而变,分析结果必须进行温度校正,不同温度时,氯化钠浓度的温度校正值如表3。
5.4为了防止试样过饱和和析出氯化钠晶体而影响分析结果,可以用保温瓶取样。
5.5根据氯化银溶度积(Ksp1.8×
10-10)铬酸银溶度积(Ksp2.0×
10-12)计算,被测溶液中CrO4-浓度为1.1×
10-2mol/L,稍过量硝酸银恰好能生成砖红色铬酸银沉淀,但由于铬酸钾颜色本身黄色较深,终点不易观察,所以实际用量要比理论量少一些,一般络酸银浓度为2.6×
10-3~5.2×
10-3mol/L,即50~100mL滴定溶液中需要加入lml5%铬酸钾溶液。
56取样位置如下:
精盐水---过滤盐水罐出口,供应盐水---电解槽进口,返回盐水---电解槽出口或淡盐水泵
二.氢氧化钠和碳酸钠含量的测定
引用GB/T4348.1
1.1氢氧化钠含量测定的原理
试样溶液中先加入氯化钡,则碳酸钠转化为碳酸钡沉淀,然后用酚酞作指示剂,用盐酸滴定至终点。
1.2碳酸钠含量测定的原理
试样以溴甲酚绿-甲基红作为指示剂,用标准盐酸滴定至终点,测得氢氧化钠和碳酸钠含量总和,再减去氢氧化钠含量,可测得碳酸钠含量。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
2.1酚酞作指示剂:
2.2溴甲酚绿-甲基红指示剂:
将三份0.1g/L溴甲酚绿乙醇溶液和一份0.2g/L甲基红乙醇溶液混合。
2.3氯化钡:
100g/L溶液
2.4盐酸:
C(HCl)=0.1mol/L0.1000mol/L标准溶液
3.1氢氧化钠含量测定
用吸量管吸取冷却至室温25mL试样放入250mL三角瓶中,加约30蒸馏水,10mL氯化钡溶液和2滴酚酞指示剂,用0.1000mol/L盐酸标准溶液滴定由红色至无色为终点,记下体积V1
3.2碳酸钠含量测定
用吸量管吸取冷却至室温25mL试样放入250mL三角瓶中,加约30蒸馏水,加10滴溴甲酚绿-甲基红指示剂,用0.1000mol/L盐酸标准溶液滴定至酒红色为终点,记下体积V2。
氢氧化钠含量以氢氧化钠(NaOH)的质量分数X1表示,和碳酸钠含量以碳酸钠(Na2CO3)的质量分数X2表示,数值以g/L表示,按下式计算:
X1=
X2=
C——盐酸标准溶液的浓度,mol/L;
V1——滴定氢氧化钠时所消耗盐酸标准溶液的体积,mL;
V2——滴定碳酸钠时所消耗盐酸标准溶液的体积,mL;
V——取样体积,mL;
0.040——与1.00mL浓度为1.000mol/L盐酸标准溶液相当的NaOH的质量,g;
0.053——与1.00mL浓度为1.000mol/L盐酸标准溶液相当的Na2CO3的质量,g;
5.1酚酞的变色范围为pH8~10,而采用甲基橙和百里酚蓝钠盐水溶液混合指示剂滴定终点更为正确,其变色点pH8.3,终点溶液由玫瑰色(pH8.2)变为紫色(pH8.3),混合指示剂的配制:
0.1%甲基红钠盐水溶液和0.1%百里酚蓝钠盐水溶液以体积比为1:
3。
5.2酚酞指示剂的用量对滴定结果影响较大,若用量不足,滴定常常不完全,结果使氢氧化钠含量偏低而碳酸钠含量偏高;
若用量过多,因酚酞不溶水而造成酚酞析出,致使溶液浑浊影响终点到观察。
5.3在滴定时,盐酸溶液要逐渐滴加入,并不断地摇动溶液,以免局部过酸和第二步反应提前进行,致使碳酸钠含量偏低而氢氧化钠偏高。
5.4平行两次测定误差:
氢氧化钠≤0.01g/L;
碳酸钠0.04g/L。
三.盐水中游离氯的测定
1.(定性分析)
1.1原理
游离氯同碘化钾反应,得到的固体碘用淀粉指示剂测得,反应方程式如下:
CL2+2KI=2KCl+I2
1.2仪器和试剂
1.2.1淀粉溶液
1.2.2碘化钾
1.3测定步骤
加约1克碘化钾到盛有50mL试样的烧杯中,摇晃均匀,加入2~3滴淀粉溶液并摇晃均匀,观察溶液的颜色变化。
如果是蓝色或深蓝色,表明还有游离氯存在。
1.4注意事项
1.4.1由于游离氯对于过滤元件和离子交换树脂有害,所以采用这种方法对盐水中的游离氯作定性分析
1.4.2取样
(1)取样位置:
返回盐水---饱和盐水储罐出口,一次盐水---过滤盐水储罐出口
(2)取0.5升盐水经过盐水过滤器过滤,然后,用量筒取50ml试样加入烧杯,烧杯用盐水洗净。
(3)在试样冷却之前立即分析。
2(定量分析)
2.1原理
在酸性溶液中,溶于水的游离氯和次氯酸钠溶液中具有强氧化性,能将碘离子氧化成游离碘,碘遇淀粉变蓝,而游离出来的碘可用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定。
2KI+Cl2=I2+2KCl
2KI+NaClO+2CH3COOH=I2+NaCl+H2O+2CH3COOK
2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
2.2仪器和试剂
2.2.1淀粉指示剂:
0.5%水溶液。
2.2.2乙酸:
30%溶液;
2.2.3碘化钾:
10%溶液;
2.2.4硫代硫酸钠:
C(Na2S2O3)=0.01mol/L标准溶液。
2.3测定步骤
在250mL碘量瓶中,加入10mL30%乙酸溶液,10mL10%碘化钾溶液,再迅速加入冷却至室温的试样25mL,加盖摇匀,放入暗处静置5min,用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定近终点时,溶液呈浅黄色,加入2mL淀粉指示剂,继续用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失即为终点,记下消耗硫代硫酸钠溶液的体积V1。
同时做空白试验。
2.4 结果计算
游离氯和次氯酸钠含量以游离氯(Cl2)的质量分数X表示,数值以mg/L表示,按下式计算:
C——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;
V1——消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;
V0——空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;
0.03545——与1.00mL浓度为1.000mol/L硫代硫酸钠标准溶液相当的游离氯的质量,g;
2.5注意事项
2.5.1这种方法适用于对盐水中溶解的氯作定量分析(少于100ppm),但不适用于大量的定量分析(例如:
电解槽阳极出口)。
2.5.2取样(l)取样位置:
返回盐水---饱和盐水储罐出口,一次盐水---过滤盐水储罐出口
(2)取0.5l盐水经过盐水过滤器过滤,用量筒取样100ml放到烧杯中,烧杯用盐水洗净(3)在试样冷却之前立即分析
2.5.3可加入约3ml的2mol/L的硝酸代替10mL30%乙酸溶液。
四.pH值的测定
按酸度计说明操作测定试样的pH值。
第二节精盐水分析
测定方法与第三章第一节测定方法相同。
二.盐水中的游离氯的测定
测定方法与第三章第三节测定方法相同。
三.pH值的测定
四.盐水中的固体悬浮物的测定
1盐水中的固体悬浮物(过滤)
固体悬浮物通过特定的过滤器过滤,干燥一定的时间后,称重。
1.2仪器和试剂
1.2.1乙醇
1.2.2蒸馏水
以上药品均要求固体悬浮物含量不超过0.1mg/l.
1.2.3烘箱
1.2.4干燥器
1.2.5布氏漏斗
1.2.6过滤膜:
0.3um孔隙的全氟多孔聚四乙氟烯隔膜或相当品种。
器
1.4测定步骤
1.4.1用蒸馏水清洗过滤膜,放入烘箱于103~105℃,取出放入干燥器冷却,称重(精确至0.0002g)。
。
1.4.2将过滤膜在乙醇溶液中浸泡几分钟,然后用蒸馏水清洗,过滤器变得半透明。
1.4.3把过滤膜放在布氏漏斗上,然后吸取1000ml试样注入其中进行真空抽吸,真空抽吸压力控制在0.6×
105Pa(450mmHg)。
抽滤后用蒸馏水在量筒里清洗沉淀物到过滤器10次,每次用20ml蒸馏水以充分的溶解氯化钠,直到过滤器上没有水出现。
1.4.4取下过滤器,将之放到铝制的容器内,将容器放到烘箱内,在103~105℃加热2个小时,在干燥器内冷却30分钟,称重。
1.5 结果计算
固体悬浮物含量以固体悬浮物的质量分数X表示,数值以mg/L表示,按下式计算:
m1——过滤前膜质量,mg;
m2——过滤后膜质量,mg;
V——取样体积,mL
1.6注意事项
1.6.1这种方法适用于保证一次盐水中固体悬浮物的简化检测结果。
1.6.2聚四氟乙烯膜的过滤器,其孔径约为0.3um,规格为FP030。
1.6.3取样
(1)取样位置:
在磨光过滤器的进口或出口
(2)取样到1000ml烧杯(3) 试样可冷却到室温,如果样本z中NaCl超饱和,稀释到适当的浓度(大约300g/l)。
2.盐水中的固体悬浮物(离心分离机)
2l.范围
这种方法适用于快速测得一次盐水中的固体悬浮物.
2.原理
试样中的泥浆被离心机分离,分离的体积已给出
3.仪器
(1)离心机(3000-3500rpm3分钟)
参考:
旭化成用以下离心机.
制造商:
kokusanEnshinbunrikiKK
类型:
H—103
转速:
最大.4000rpm
发动机:
100V,250W
尺寸:
L375*W440*H335mm
重量:
30kg(66lb)
试样:
50mlx2(4)
(2)50ml有刻度的玻璃量筒
准备偶数个量筒(2或4个)4.取样
(1)取样位置:
过滤盐水罐
(2)取样到2个或4个50ml的有刻度的量筒中.
5.分析程序
(1)将量筒放在量筒的对角处.
(2)设置转速和时间:
3500rpmx3分钟
(3)开启离心机.
(4)3分钟后,关闭离心机.
(5)读出量筒上的体积.(vml)6.计算
固体悬浮物(vol/vol%)=Vx2旭化成化学的控制点:
控制范围:
16+2V/V%
无:
17-18V/V%
五.硫酸盐的测定
试样加入过量的氯化钡-氯化镁混合液,以产生硫酸钡去除硫酸根离子,过量的Ba2+离子在Mg2+盐-存在下,以铬黑T指示剂,用EDTA进行反滴定。
2.1三乙醇胺:
20%溶液
2.2盐酸:
1+1溶液;
2.3铬黑T指示剂
2.4氯化铵缓冲溶液:
pH=10;
称取67.5gNH4Cl溶解于约200ml水,加570ml28%氨水,用水稀释到1000ml。
2.5EDTA:
C(EDTA)=0.01mol/L标准溶液
2.6氯化钡-氯化镁:
C=0.01mol/L
用量取5ml试样注入锥形瓶中,用盐酸溶液酸化,调节溶液至pH约2,在不断摇动下,慢慢加入50mL氯化钡-氯化镁沉淀剂,混匀后,按顺序加入5ml的15%的三乙醇胺,加入5ml氯化铵缓冲溶液(pH大约l0)每次加入试剂后摇匀,再加0.1g0.5%铬黑T指示剂,并且震荡均匀,用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定,震荡溶液,直到溶液的颜色刚好由紫红色变成纯蓝色,记下体积V1。
同时做空白试验体积为V0。
硫酸盐含量以硫酸盐(SO2-)的质量分数X表示,数值以g/L表示,按下式计算:
C——EDTA标准溶液的浓度,mol/L;
V1——滴定硫酸盐时所消耗EDTA标准溶液的体积,mL;
V0——空白试验时所消耗EDTA标准溶液的体积,mL;
0.09609——与1.00mL浓度为1.000mol/LEDTA标准溶液相当的SO2-的质量,g;
5.1分析试液中钡和镁离子分别超过硫酸根量的60~160%摩尔比,测定结果准确。
5.2为消除氯化钠的干扰以及提高终点的识别,50mL滴定液中的氯化钠含量必须小于1.5%。
5.3重金属离子对测定有干扰,可加入掩蔽剂三乙醇胺,盐酸羟胺和抗坏血酸等。
5.4取样:
(l)取样位置;
澄清盐水—过滤盐水罐出口或盐水过滤器出口,供给阳极液---电解槽进口,返回盐水---淡盐水罐出口。
六.钙、镁离子的测定
1.原理
1.1钙离子的测定原理
在pH值在12~13的时候,以钙羧酸为指示剂,用标准的EDTA溶液滴定,以钙羧酸与钙离子形成稳定较差的红色络合物,当EDTA溶液滴定时,EDTA即夺取络合物中的钙离子,游离出钙羧酸指示剂的阴离子,滴定至等当点时,溶液由酒红色变为蓝色即为终点。
Ca2++NaH2T=Na++H++CaT-
CaT-+NaH2Y=CaY2++2Na++H++HT2-
1.2镁离子的测定原理
当pH值约10的时候,以铬黑T为指示剂,用标准的EDTA溶液滴定,测得钙镁总量,再从总量减去钙的含量即为镁离子的含量。
Mg2++NaH2T=Na++H++MgT-
MgT-+NaH2Y=MgY2++2Na++H++HT2-
2.2氢氧化钠:
2.0mol/L溶液;
2.3钙羧酸指示剂;
2.4铬黑T指示剂;
2.5氯化铵缓冲溶液:
2.6盐酸:
C(HCl)=0.