离子膜法制碱标准操作流程 分析.docx

1、离子膜法制碱标准操作流程 分析分析 目录V-l 盐水中的游离氯（定性分析）V-2 盐水中溶解的氯（定量分析）V-3 一次盐水中的固体悬浮物（过滤）V-4 一次盐水中的固体悬浮物（离心分离机）V-5 盐水中的硫酸盐V-6 一次盐水中的钙、镁离子V-7 精盐水中的钙离子含量（定性分析）V-8 盐水中的硅含量V-9 盐水中的氯酸钠V-10 盐水及阳极液中的氯酸盐含量V-11 盐水中的碳酸盐CO3含量V-12 阳极液的酸度OH-V-l3 成品碱中的氢氧化钠含量V-14 成品碱中的氢氧化钠和碳酸钠含量V-l5 成品碱中的氯化钠含量V-l6 氢氧化钠溶液中的氯化钠含量（离子色谱法分析）V-l6 氢氧化钠溶

2、液中的氯化钠含量（电流滴定）V-l7 氯气中的杂质V-l8 氢气的纯度V-19 盐酸中的钙，铁和镁离子的含量V-20 无焰原子吸收法的一般工序V-20 ICP法分析盐水中的杂质V-21 无焰原子吸收法的样本和测量环境准备V-22 干氯气的湿度V-23 一次盐水的碱性V-24 一次盐水的碱性（包括CO3-和OH- ）V-25 奥氏特气体分析法分析氯气注意:分析后的液体，由于含有KI或I2，切不可再加入到盐水系统，因为I-或者I2对离子膜有害。V-l盐水中的游离氯（定性分析）1. 范围 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.2. 原理游离氯同碘化钾

3、反应，得到的固体碘用淀粉指示剂测得。CL2 + 2KI = 2KCL + I23. 化学试剂（1） 淀粉溶液（2） 碘化钾4. 仪器（1） 100ml 锥形烧瓶（2） 50ml 量筒5. 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。6. 分析程序（1） 加约1克碘化钾到盛有50升试样的烧杯中，摇晃均匀。（2） 加入23滴淀粉溶液并摇晃均匀（3） 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。V-2 盐水中溶解的氯（定量分析）1 范

4、围这种方法适用于对盐水中溶解的氯作定量分析。2原理 盐水中溶解的氯与碘化钾反应生成碘，生成的碘用硫代硫酸钠溶液滴定测得，用淀粉溶液作指示剂。 Cl2 + 2 KI =2KCl + I2 I2 + 2Na2S2O3=2NaI + Na2S4O63化学试剂（1） 1%淀粉溶液（2） 10%碘化钠（3） 2N 硝酸（4） 1/10N 硫代硫酸钠4仪器(1)300ml锥形烧瓶(2)200ml 量筒(3)5ml 移液管5. 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0.5 l 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

5、之前立即分析6.分析程序(1) 加入约5ml 的10%克碘化钾溶液到300ml的锥形烧瓶中(2) 加入100ml试样到锥形烧瓶(3) 加入约3ml的2N的硝酸(4) 加入2到3滴1%的淀粉溶液,并且摇晃均匀(5) 用1/10的硫代硫酸钠滴定试样,直到试样的颜色刚好由深蓝变成无色. 7. 计算Cl2(mg/l)=1/10 N 硫代硫酸钠 (ml) x 3.545 x f/100 (ml-样本)x103 f: 1/10N 的 硫代硫酸钠的系数确定PH值小于3V-3 一次盐水中的固体悬浮物（过滤）1 范围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。2 原理固体悬浮物通过特定的过滤器，干燥一

6、定的时间后，称重。3 化学药品(1)乙醇(2) 蒸馏水以上药品均要求固体悬浮物含量不超过0.1mg/l.4 仪器(1)有聚四氟乙烯膜的过滤器，其孔径约为0.3um,规格为FP030，生产厂家：sumitomo Electric nd.ltd.或者与之相当的产品(2)适合于上述聚四氟乙烯过滤器和吸滤瓶的漏斗(3)1000ml 高筒烧杯(4)1000ml 量筒(5)用铝板制制成的干燥膜过滤器的容器5 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6 分析程序(1)称量过滤器四位小数.（假定为W1克） (2)在乙醇溶液中浸泡过滤器几分钟，然后用蒸馏

7、水清洗，过滤器变得半透明。 (3)在漏斗上装好膜过滤纸，然后吸取1000ml试样注入其中.(4)在吸取的时候，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。 (5)取下过滤器，将之放到铝制的容器内。(6) 将容器放到烘箱内，在105-110oC加热1个小时.(7)在干燥器内冷却30分钟.(8)称量干燥器到四位小数.(假定重量为W2 克)7计算固体悬浮物（mg/l）=(W2-W1)1000如果试样经过了稀释，则上叙数字乘以稀释的百分比如果样本z中NaCL超饱和，稀释到适当的浓度（大约300g/l）V-4 一次盐水中的固体悬浮物（离心分离

8、机）l. 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(3000-3500rpm 3 分钟 ) (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个获4个50ml的有刻度的量筒中.参考:旭化成用以下离心机.*制造商:kokusan Enshinbunriki KK*类型:H103*转速:最大.4000rpm*发动机:100V,250W*尺寸:L375*W440*H335mm*重量:30kg(66 lb)试样:50mlx2(4) 5. 分析程序(

9、1) 将量筒放在量筒的对角处.(2) 设置转速和时间:3500 rpmx3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.(v ml)6. 计算 参考: 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%V-5 盐水中的硫酸盐1. 范围这种方法适用于分析盐水中的硫酸盐.2. 原理如果加入过量的氯化钡到盐水中,以产生硫酸钡去除硫酸根离子,剩余的氯化钡会同镁-EDTA反应释放出来的镁和剩余的钙用羊毛铬黑指示剂滴定测得.硫酸根离子的含量不是由钙镁离子的量的直接相减获得.3. 化学药品(1) M/40的氯化

10、钡溶液(2) N/50的HCL溶液(3) 乙醇(4) 4% EDTA-Mg 溶液(5) NH4Cl缓冲溶液(6) 钙用羊毛铬黑指示剂(7) M/40标准EDTA 溶液(8) 纯水 (半电解的蒸馏水)(5)NH4Cl缓冲溶液(pH=10)1.取67.5gNH4Cl 2. 加570ml氨水(28%)和大约200 ml 水,溶解它 Add 570 ml of ammonia water, (28%) and about200 ml water, and dissolve it.3.用纯水稀释到1000ml4. 仪器(1) 300ml锥形烧瓶(2) 25ml移液管(3) 5ml 移液管(4) 滴定管(

11、5) 量筒5. 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-淡盐水罐出口戴上防护眼镜,.测量样本时不要吸入氯气将Na2SO3 (或Na2S2O3)粉末放在净化器内,不要吸入放出的氯气.6. 分析程序A. 空白试验(1) 用移液管将25ml的M/40的氯化钡溶液移到300ml锥形烧瓶,然后加入5ml的N/50 HCL溶液并震荡均匀。 (2) 加入50-70ml的纯水,并震荡均匀.(3) 加入5ml的乙醇并震荡均匀 , 然后静置5分钟(4) 加入5ml的4%的EDTA-Mg溶液和10ml的NH4Cl缓冲剂溶液(5) 加入数滴EBT指示剂,用M/40

12、的标准EDTA溶液滴定,摇晃均匀,直到溶液由红色变成蓝色(假定为Aml)B. 分析准备两个300ml的锥形烧瓶,用移液管移动5ml盐水到每一个烧瓶,然后加入5ml的N/50的盐酸溶液和50-70ml纯水到每一个烧瓶,震荡均匀。加热5-8分钟,然后冷却到室温.(1) 用移液管移25ml M/40氯化钡溶液到烧杯(2) 加热5分钟,然后冷却到室温(3) 加入5ml 4%的EDTA-Mg溶液和10mlNH4Cl缓冲溶液如A-(4)步骤一样.(4) 加入数滴EBT指示剂,然后用标准的M/40 的EDTA溶液滴定如上述步骤(5) (假定为Bml) (5) 然后用同样的方法(步骤(3)-(4)处理另一个盐

13、水试样. 加入数滴EBT指示剂然后用标准的M/40的 EDTA溶液滴定(如上述步骤(5).(假定为C ml)(1)如果SO4的含量超过10g/l，增加BaCl2 到40 ml.如果有沉淀出现,过滤7. 计算SO4-(g/l)=(C-B+A)(ml)xfx0.0024/5(ml)x103f:标准的M/40 EDTA溶液的系数V-6一次盐水中的钙、镁离子l. 范围这种方法适用于分析一次盐水中的钙离子和镁离子2. 原理在PH值在12-13的时候,钙离子的含量由标准的EDTA溶液滴定测得,用Dotite NN(tm)作指示剂当pH值降到大约10的时候,试样用标准的EDTA溶液滴定,用羊毛铬黑T作指示剂

14、来决定钙离子和镁离子的总含量 .镁离子的含量由从钙，镁离子总量中减去钙的含量而得出的。3. 化学药品(1) M/100 EDTA 标准溶液(2) Dotitie NN (TM) 粉末.Dotitie NN (TM)是一种着色剂,其化学结构为 2-hydroxy1-1-(2hydroxy-4-sulfo-1-naphtyyazo)-3-naphthoic acid （3）羊毛铬黑T指示剂（EBT）（4）8N氢氧化钾溶液（5）20%三乙醇胺溶液（6）1/50N盐酸溶液 （7）氯化铵缓冲溶液（PH=10）EDTA:di-sodium ethylenediamine-tetra-acetateDoti

15、te NN在pH12-13时最易与钙反应4.仪器（1）300ml锥形烧瓶（2）滴定管（3）量筒5.取样 （1）取样位置：一次盐水罐，过滤盐水罐或离子交换盐水供给罐。 （2）取0.5 L 盐水经过盐水净化器，然后取样300ml注入锥形烧瓶，烧瓶用清水洗净。 （3）试样冷却到室温6.分析程序 6.1 钙 (1)用量筒取100ml试样注入锥形烧瓶 (2)加入3ml的8N的氢氧化钾溶液(3) 加入ml的的三乙醇胺(4) 加入茶匙的Dotite NN，并且震荡均匀。(5) 用标准的M/100的EDTA 溶液滴定，震荡溶液，直到溶液的颜色刚好由红色变成蓝色，假定需要的EDTA溶液的量为Aml. 6.2 钙

16、镁的分析 (1)用量筒取ml 试样注入锥形烧瓶(2)加入ml的N/50的盐酸溶液。 (3)加入ml氯化铵缓冲溶液，并将试样震荡均匀(4)加入滴EBT指示剂(5)用标准的M/100的EDTA溶液滴定，并震荡均匀，直到溶液刚好由红色变成蓝色假设需要的EDTA 的量为Bml.pH : 大约 l3pH : l07.计算Ca+(mg/l)=A(ml)*f*0.4008/100*103Mg+(mg/l)=(B-A)(ml)*f*0.2432/100*103 f : EDTA标准溶液的系数V-7 精盐水的钙离子含量(定性分析)l. 范围这种方法适用于精盐水中的钙离子的定性分析，精盐水已经过了一次离子交换单元

17、的处理，有钙离子在再生过程中从离子交换单元流出2. 原理在 pH l2 - l3时, Dotite NN(TM) 和Ca+离子的反映最为明显，溶液的颜色由蓝色变成红色3. 化学药品(l)Dotite NN(TM) 粉末DotiteNN(TM) 是一种着色剂，其化学结构为： 2-hydroxy-l-(2-hydroxy-4-sulfo-l-naphthylazo)-3-naphthoic acid.(2) 三乙醇胺溶液(20% 水溶液)(3) 2 N KOH 溶液(4) 电离的蒸馏水4. 仪器(l) 300 ml 锥形烧瓶(2) 5 ml 测体积的移液管(3) l00 ml 量筒5. 取样(l)

18、取样位置: 再生离子交换树脂单元出口 初次离子交换树脂单元出口(2) 取 L 盐水经过盐水过滤器，用量筒取ml试样放入烧杯中，烧杯用盐水洗净(3) 试样冷却到室温.6. 分析程序(l) 用ml蒸馏水稀释试样(2) 用滴定管加入ml三乙醇胺溶液作为掩蔽剂(3) 用测体积的移液管取 2 ml 的KOH 溶液(4) 加入一匙的 Dotite NN(TM) 溶液并摇晃均匀.(5) 观察溶液的颜色变化. 如果是红色或带微红的蓝色, 则表明试样包含有相当数量的Ca+离子，对电解槽有害v-8 盐水中的硅含量l. 范围这种方法是用于测量盐水中的硅含量.2. 原理将试样蒸干以后, 熔融的碳酸钠溶液可溶解硅可溶解

19、的硅同钼酸胺反应，变成黄色。加入 sodium l-amino-2-naphthol-4-sulfonate 还原剂以后, 颜色变成蓝色 (钼 蓝). 硅的量由光电比色计决定.3. 化学药品(l) 标准的二氧化硅溶液(2) conc. 盐酸(3) (l + l) 盐酸(4) 碳酸钠 (脱水剂)(5) 钼酸胺溶液 该溶液必须保存在红色的瓶子里. 25 g 钼酸胺溶解在400 ml 热纯水里面，冷却后，加入14ml硫酸，然后用纯水将之稀释到500ml(6)l0% 酒石酸(7)还原溶液(a) 45 g 亚硫酸氢钠溶解到400 ml纯水里(b) 35 g亚硫酸钠和0.75 g sodium 1 ami

20、no-2-naphthol-4 sulfonic acid 溶解在50ml水中溶液 (a) and (b) 混合, 然后用纯水稀释到500ml.如果瓶里有结晶出现，则溶液不能使用该溶液必须放置在阴凉干燥的地方.该溶液自配置之日起，一个月后，不能使用。4. 仪器(l) 白金坩埚(2) 本生灯(3) 200 ml 移液管(4) 2 ml移液管(5) 4 ml移液管(6) 5 ml移液管(7) l0 ml移液管(8) l00 ml 量筒(9) pH 试纸(l0) l00 ml, 250 ml, 500ml 容量瓶(ll) 滴定管(l2) 有10mm微小单元和655nm滤色镜的光电比色计(13) 天平

21、5. 取样(l) 取样位置一次盐水 : 离子交换塔输送泵供给阳极液 : 电解槽入口返回盐水 : 精制盐水输送泵 6. 分析程序(l) 加入 l0 ml 试样到白金坩埚.(2) 加入 2 ml conc.盐酸.(3) 蒸发试样，直至干燥.(4) 加入0.5 g碳酸钠.(5) 用本生灯在坩埚里熔融试样.(6) 容许试样冷却.(7) 将白金坩埚及试样放到ml聚乙烯烧杯中.(8) 将20 ml 热纯水注入烧杯中 ，然后去除白金坩埚.(9) 用滴定管滴定(l + l)盐酸，调节pH到l.3 - l.4 之间.(l0) 转移试样到 l00 ml容量瓶内.(ll) 加入 2 ml钼酸胺溶液.(l2) 分钟后

22、,加入4 ml的 l0%酒石酸.(l3) 分钟后, 加入还原剂溶液.(l4) 往容量瓶里注入纯水到ml.(l5) 分钟后,用l0 mm 单元槽 and 655 nm滤色镜的光电比色计测量吸收量. 该程序必须用1ml,5ml,和10ml标准溶液同时执行。温度。50-60oC (122-140oF)7. 校准(l) 在X-Y坐标系上绘出曲线图: 10 Sis(mg/l)x 10ml = Sis x (mg) = 10 Sis (g) 1000 5 Sis(mg/l)x 5 ml = Sis x (mg) = 5 Sis (g) 1000 1 Sis(mg/l)x 1 ml = Sis x (mg)

23、 = Sis (g) 1000 (2) 硅的浓度计算如下: C (g) X 2.14 Mw of SiO2 60 = SiO2 (mg/l) 2.14: = 10 Mw of Si 288. 标准二氧化硅溶液的准备A. 基本规格的二氧化硅溶液的准备 (l) 加入1g硅到白金坩埚.(2) 用大火加热30分钟.(3) 容许冷却.(4) 转移0.5 g 预处理的硅到另一个白金坩埚(5) 加入4 g 碳酸钠.(6) 混合硅和碳酸钠.(7) 在白金坩埚上熔融以上混合物.(8) 容许冷却.(9) 将白金坩埚及其中的熔融物放入200ml聚乙烯烧杯中.(l0) 加入l00 ml热纯水到烧杯中.(ll) 再用烧

24、杯将其转移到能测体积量瓶中.(l2) 用纯水注入到500ml的长颈烧瓶中.(l3) 将溶液转移到500ml的聚乙烯瓶中.基本规格的二氧化硅溶液( 1 mg/ml ) 可以从市场上购买0.5 g/ 500 ml = 1 mg/ml(硅)B. 基本规格的二氧化硅溶液的检查(l) 将50ml基本规格的二氧化硅溶液移到200ml的烧杯中。(2) 用conc. 盐酸中和该溶液, 然后加入5ml过量的盐酸.(3) 加l5 ml 的 60% 高氯酸.(4) 蒸发试样.(5) 有白烟产生的时候，用盘子盖住烧杯.(6) 30分后，容许试样冷却.(7) 加入 25 ml 纯水.(8) 加入 5 ml的conc.

25、盐酸.(9) 加热溶液.(l0) 立即用滤纸过滤溶液 。No. 5 oC (ll) 用 (l + 50) 盐酸洗过滤后的残渣5次 ，然后用热纯水洗6次。 (l2) 将滤纸和残渣放入白金坩埚，.(l3) 用大火加热.(l4) 容许白金坩埚在干燥器内冷却.(l5) 称量白金坩埚. (A. mg)(l6) 加入数滴(l + l)硫酸和l0 ml的conc氟酸. (l7) 加热至干燥.(l8) 以大火加热. (l9) 容许白金坩埚在干燥箱内冷却.(20) 称量白金坩埚. (B. mg)(2l) 用下列等式计算硅的密度. (A) - (B) 28 x = SiB (g/l) 50 60A: 白金坩埚和二

26、氧化硅的质量 (mg)B: 白金坩埚的质量 (mg)50: 试样 (50ml)60: Mw of SiO228: Mw of SiC. 标准二氧化硅溶液的准备(l) 将 5 ml基本规格的二氧化硅溶液转移到250 ml的容量烧瓶内。 (2 加入0.5 g 碳酸钠.(3) 向容量烧瓶加纯水至 250 ml.(4) 用下列等式计算硅的密度.5 SiB x x l000 = SiS (mg/l) 250V-9盐水中的氯酸钠1. 范围这种方法适用于分析盐水中的氯酸钠.2. 原理为了确定氯酸钠的量, 一种已知量的亚铁酸盐加入到试样中以减少氯酸盐的含量。而多余的铁离子用铬酸钾滴定，用磺酸二苯胺钡作指示剂。

27、 3. 化学药品(1) 1/10 N 标准规格的硫酸亚铁溶液(2) (1 + 1)硫酸(3) 磺酸二苯胺钡溶液（barium diphenylaminesulfonate） (0.063%)(4) 1/10 N标准的重铬酸钾溶液4. 仪器(1) 2 ml 移液管(2) 20 ml移液管(3) 25 ml移液管(4) 300 ml 带抑制进入的锥形烧瓶。(5) 0.5 ml 移液管(6) 滴定管5. 取样(1) 取样位置 - 过滤盐水罐出口 - 纯盐水罐出口 - 淡盐水泵出口的输出管线(2) 取0.5L盐水经过盐水净化器， 取样200ml至锥形烧瓶，烧瓶用盐水洗净.NaClO3 + 6FeSO4

28、 + 3H2SO4 NaCl + 3Fe2(SO4)3 + 3H2OK2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O戴上安全眼镜.取样的时候采取适当的措施不要吸入氯气.6. 分析程序(1) 用能测体积的移液管取25ml的1/10N的标准的硫酸亚铁溶液注入带抑制进入的锥形烧瓶内.(2) 加入20 ml 的 (1 + 1) 硫酸至300 ml 的锥形烧瓶内.(3) 取2 ml试样至300 ml锥形烧瓶内.(4) 关闭300 ml锥形烧瓶的抑制进入装置，保持10分钟.(5) 加入1 ml 的0.063% 的磺酸二苯胺钡到锥形烧瓶内(6) 用标准的1/10N的重铬酸钾溶液滴定以上混合物， 直到溶液的颜色刚好由蓝绿色变成紫色. (A ml)(7) 用相同的程序，除了步骤（3），滴定25 ml 的1/10 N 硫酸亚铁溶液. (B ml)7. 计算 (B - A) (ml) X f X 0.001774 NaClO3 (g/l) = X 103 Sample (ml) 如果盐水中含有游离氯 (B - A) X f X 0.1 a 106.45 NaClO3 (g/l) = - X Sample (ml) 35.3 6f : 1/10 N 重铬酸钾溶液