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        32%離子膜液堿濃度測(cè)定方法

        2017-03-13 05:53:46明光春宜賓天原集團(tuán)股份有限公司四川宜賓644004
        中國氯堿 2017年2期
        關(guān)鍵詞:移液管燒堿酚酞

        明光春(宜賓天原集團(tuán)股份有限公司,四川 宜賓 644004)

        32%離子膜液堿濃度測(cè)定方法

        明光春
        (宜賓天原集團(tuán)股份有限公司,四川 宜賓 644004)

        介紹了離子膜液堿濃度的測(cè)定方法。

        燒堿;用途;測(cè)定方法

        燒堿是重要的化工基礎(chǔ)原料,用途極廣?;瘜W(xué)工業(yè)用于制造甲酸、草酸、硼砂、苯酚、氰化鈉及肥皂、合成脂肪酸、合成洗滌劑等;紡織印染工業(yè)用作棉布退漿劑、煮練劑、絲光劑和還原染料、海昌藍(lán)染料的溶劑;冶煉工業(yè)用制造氫氧化鋁、氧化鋁及金屬表面處理劑;儀器工業(yè)用作酸中和劑、脫色劑、脫臭劑。膠粘劑工業(yè)用作淀粉糊化劑、中和劑;另外,在搪瓷、醫(yī)藥、化妝品、制革、涂料、農(nóng)藥、玻璃等工業(yè)都有廣泛應(yīng)用。

        1 工藝流程簡(jiǎn)述

        1.1 一次鹽酸精制

        根據(jù)稀鹽水貯量和鹽水系統(tǒng)中硫酸鈉累積情況,將稀鹽水分一部分去除硫酸鈉后與另一部分稀鹽水進(jìn)入化鹽桶溶解固體鹽,使稀鹽水達(dá)到飽和。在折流槽中加入鹵水和粗飽和鹽水混合,并加精制劑除去 Ca2+、Mg2+,控制粗鹽水中的純堿、燒堿含量,采用澄清和過濾的方法制得一次精鹽水,供電解系統(tǒng)使用。 根據(jù)電解開車電槽數(shù)目、電流,及精鹽水桶的精鹽水貯量,確定鹽水的流量并保持流量的平穩(wěn)性,保證電槽的正常供水。

        1.2 離子膜電解工藝流程

        來自鹽水工序的一次精制鹽水進(jìn)入一次鹽水貯槽中, 用一次鹽水泵輸送至板式換熱器預(yù)熱至 50~70 ℃,進(jìn)入螯合樹脂塔進(jìn)行陽離子交換吸附,使鹽水中 Ca2++Mg2+≤20×10-9。 精制后 的二次鹽水進(jìn) 入離子膜電解槽陽極室;同時(shí)濃度為 28%~30.5%(wt)的循環(huán)堿液經(jīng)泵送入離子膜電解槽陰極室;通入直流電進(jìn)行電解,在陽極室產(chǎn)生的氯氣和淡鹽水一起流出電槽,經(jīng)氣液分離后,氯氣進(jìn)入氯氣總管,輸送到氯氫處理,含大量游離氯的淡鹽水流入淡鹽水貯槽,經(jīng)泵輸送出界區(qū)。在電解陰極室產(chǎn)生的氫氣與濃度為 32%(wt)的產(chǎn)品堿一起流出電槽,經(jīng)氣液分離后, 氫氣進(jìn)入氫氣總管并輸送到氯氫處理,32%(wt)的燒堿則流入燒堿貯槽。 然后經(jīng)泵輸送,一小部分作為成品堿冷卻器送往堿站貯存、銷售、或進(jìn)一步濃縮生產(chǎn) 50%(wt)的燒堿,大部分 32%堿液加純水進(jìn)行稀釋,使?jié)舛冗_(dá)到 28%~30.5%(wt)并經(jīng)加熱或冷卻器返回電解槽,工藝流程示意圖見圖 1。

        1.3 氯氫處理工藝流程

        將離子膜送來的高溫濕氯氣,經(jīng)過氯水洗滌塔洗滌降溫后由氯水捕集器除去水霧,冷卻降溫后的濕氯氣經(jīng)過干燥塔后,由酸霧捕集器除去酸霧使?jié)衤葰庾優(yōu)楦陕葰猓儆赏钙綑C(jī)將干氯氣輸送至各用戶;將離子膜送來的高溫濕氫氣,經(jīng)過氫氣洗滌塔洗滌冷卻后,用氫壓機(jī)將濕氫氣輸送至各用戶。

        圖1 離子膜法生產(chǎn)32%離子膜液堿工藝流程簡(jiǎn)圖

        2 一次鹽水中控指標(biāo)

        一次鹽水中控指標(biāo)見表 1、表 2。

        3 一次鹽水分析方法

        試樣液中加入氯化鋇,將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀,然后以酚酞為指示劑用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。

        3.1 試劑和溶液

        酚酞指示劑 1g/L:稱取 0.10 g 酚酞溶于 100mL、95%乙醇中,用 0.1 mol/L 氫氧化鈉溶液中和至中性。

        氯 化 鋇溶 液 100 g/L:稱取 10 g 氯 化 鋇 ,溶 于 水后 稀釋 至 100 mL, 加 酚酞 指示 液 , 用 0.1 mol/L 氫 氧化鈉溶液中和至微紅色;

        鹽酸標(biāo)液 :0.5 mol/L。

        3.2 檢測(cè)步驟

        吸 取 25.00 mL 試 樣 注 入 250 mL 三 角 瓶 中 , 加入 10 mL BaC12溶 液 , 加 兩 三 滴酚 酞指 示 劑 ,用 HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色為終點(diǎn),記下消耗 HCl標(biāo)液體積 V1。 檢測(cè)結(jié)果表示和計(jì)算

        氫氧化鈉含量按下式計(jì)算:

        式中:c(HCl)—HCl標(biāo)液的物質(zhì)的量濃度,mol/L;

        V1—測(cè)定 NaOH 所消耗 HCl的體積,mL;

        V—試樣體積,mL;

        0.040 00— 與 1.00 mL HCl 標(biāo)液 (1.000 mol/L)相當(dāng)?shù)囊?g 表示的 NaOH 的質(zhì)量。

        3.3 排放物及指標(biāo)要求

        主要排放物為鹽泥和雜水,鹽泥均送往水泥廠作為泥原料,無排放標(biāo)準(zhǔn)。 雜水的排放指標(biāo)為pH 值為 6~9。

        表1 一次鹽水崗位工藝控制指標(biāo)

        表2 一次鹽水工藝指標(biāo)分析頻率

        表3 成品質(zhì)量指標(biāo)控制范圍

        4 32%離子膜液堿濃度測(cè)定方法

        在實(shí)際生產(chǎn)中,使用最廣泛的是酸堿滴定法。

        4.1 試劑

        1 mol/L 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶 液;

        10 g/L 酚酞指示劑。

        4.2 儀器

        10 mL 滴定管和 500 mL 容量瓶;

        25 mL 移液管和 250 mL 三角瓶;

        10 mL 移液管和 500 mL 錐形瓶;

        洗耳球一個(gè)。

        4.3 酸堿滴定法分析原理

        將試樣按一定比例配制好后,采用酚酞溶液作為 指 示 劑 , 將 試 樣 調(diào) 整 為 微 紅 色 , 再 用 1 mol/L 鹽 酸標(biāo)液將試樣滴定至微紅色消失為終點(diǎn);讀取鹽酸消耗量做好記錄,用于計(jì)算。

        吸取 10 mL 試樣放入 250 mL 容量瓶中,加 水至刻 度 搖勻,吸取 此 溶 液 10 mL 于 250 mL 三 角 瓶 中 ,加兩三滴酚酞指示劑,用鹽酸標(biāo)液滴至紅色剛好褪去為終點(diǎn)。反應(yīng)方程式:

        4.4 酸堿滴定法適用性

        根據(jù)日常分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),酸堿滴定法快速有效,手續(xù)簡(jiǎn)單,操作方便,可在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)取樣分析,實(shí)用性較強(qiáng)。

        4.5 分析步驟

        用取樣容器取出槽堿適量,在取樣時(shí)置換取樣容器兩三次,保證取樣瓶?jī)?nèi)全部為試樣,無其他雜質(zhì)。

        將滴定管 內(nèi)裝滿 1 mol/L 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 ,記錄鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積數(shù)(V);準(zhǔn)備好酚酞指示劑待用;清洗500mL容量瓶、25mL移液管和250mL三角瓶,先用工業(yè)水清洗兩三次,再用純水清洗兩三次待用。

        用25mL 移液管吸取試樣(堿液),用手指按住移液管頂部,將移液管端平并旋轉(zhuǎn)移液管,使移液管內(nèi)壁完全充滿堿液,起到清洗的作用,如此重復(fù)清洗兩三次,確保數(shù)據(jù)真實(shí)性。

        取25mL堿液至500mL錐形瓶中加入純水至刻度搖勻。(取樣前,用手指按住移液管頂部,將移液管端平并旋轉(zhuǎn)移液管,使移液管內(nèi)壁充滿堿液,放樣時(shí),錐形瓶?jī)A斜,使試樣經(jīng)錐形瓶?jī)?nèi)壁往下流。 )

        用10mL移液管吸取試樣,清洗移液管兩三次,取10mL試樣于250mL三角瓶中,先往三角瓶中加入10g/L酚酞指示劑兩三滴,使試樣在指示劑作用下變?yōu)槲⒓t色, 在用 1 mol/L 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,三角瓶中溶液顏色由微紅色剛好消失為終點(diǎn),記錄消耗鹽酸體積數(shù)(V)。

        計(jì)算公式:式中:C—鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度;V—消耗鹽酸鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積數(shù);0.040 08—每毫克當(dāng)量氫氧化鈉之克數(shù)。

        現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)際分析數(shù)據(jù)得出:

        C:鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度為:1 mol/L;

        V:記錄實(shí)際消耗鹽酸體積數(shù)為 :10.53 mL。

        即:

        由式得出該堿液濃度為 42.2%。

        4.6 用比重計(jì)進(jìn)行測(cè)量

        用一支 500 mL 的量筒取一定量的堿液,用比重計(jì)和溫度計(jì)同時(shí)進(jìn)行分別測(cè)量堿液的比重和溫度,然后對(duì)照國際通用的燒堿溫度—濃度—密度關(guān)系圖來求出密度。

        5 注意事項(xiàng)

        (1)取樣時(shí),取樣容器必須進(jìn)行置換兩三次,確保無其他雜志;其次,所取樣品必須具有代表性。

        (2)容器清洗必須到位,先用工業(yè)水清洗再用純水清洗,吸取溶液清洗容器兩三遍。

        (3)確保試劑在有效期內(nèi)、儀器可靠性。

        (4)滴定時(shí)一定要認(rèn)真仔細(xì),防止滴定過量,數(shù)據(jù)發(fā)生偏差。

        6 結(jié)論

        燒堿濃度分析均是采用酸堿滴定法進(jìn)行分析,通過日常實(shí)際操作得出結(jié)論:使用酸堿滴定法分析燒堿濃度不僅效率高,準(zhǔn)確度也高。是測(cè)定過程中的硬件部分。分析步驟是軟件部分,要想得到精確的數(shù)據(jù),必須保證硬件的可靠性和分析步驟的嚴(yán)格執(zhí)行,通過日常工作中分析和以上實(shí)驗(yàn)證明,酸堿滴定法更方便、快捷及準(zhǔn)確。

        Determination method of 32%liquid ion-exchange membrane caustic soda concentration

        MING Guang-chun
        (Yibin Tianyuan Group Co.,Ltd.,Yibin 644004,China)

        The determination method of the concentration of ionic membrane caustic soda was introduced.

        caustic soda;application;determination method

        TQ075+.3

        :B

        :1009-1785(2017)02-0034-03

        2016-11-24

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