第五章化工生产分析

1、 第五章第五章 化工生产分析化工生产分析 5.1 硫酸生产分析硫酸生产分析 5.2 工业硫酸的分析工业硫酸的分析 5.3 碳酸钠生产分析碳酸钠生产分析 5.4 工业乙醇分析工业乙醇分析 一、一、 概述概述 硫酸是化学工业中重要的产品之一，是许多工硫酸是化学工业中重要的产品之一，是许多工业的重要原料、辅助原料或材料，广泛应用于化肥，业的重要原料、辅助原料或材料，广泛应用于化肥，合成纤维、军工、冶金、石油化工和医药工业等。合成纤维、军工、冶金、石油化工和医药工业等。 硫酸的生产硫酸的生产是以含硫矿物质为原料，经过焙烧，是以含硫矿物质为原料，经过焙烧，反应生成含二氧化硫的气体。反应生成含二氧化硫的气

2、体。 硫铁矿为原料：硫铁矿为原料：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 硫磺为原料：硫磺为原料：S+O2=SO2 石膏为原料：石膏为原料：2CaSO4+C=2CaO+2SO2+CO2 含二氧化硫的气体净化后再用不同的工艺处理含二氧化硫的气体净化后再用不同的工艺处理(钒触媒接触法等钒触媒接触法等)，将二氧化硫氧化为三氧化硫。，将二氧化硫氧化为三氧化硫。然后用然后用98%的硫酸吸收得到硫酸产品。的硫酸吸收得到硫酸产品。 5.1 5.1 硫酸生产分析硫酸生产分析一、一、 概述概述 硫酸是许多工业的重要原料，在国民经济中占硫酸是许多工业的重要原料，在国民经济中占有重要地位。在硫酸生产中，有重要

3、地位。在硫酸生产中，分析的主要对象是分析的主要对象是原料矿石（硫铁矿和硫精矿），炉渣，中间气体原料矿石（硫铁矿和硫精矿），炉渣，中间气体及成品硫酸。及成品硫酸。分析的主要项目有：分析的主要项目有：原料矿石中有原料矿石中有效硫和水分的含量，砷、氟的含量，矿渣中有效效硫和水分的含量，砷、氟的含量，矿渣中有效硫含量，净化前后，转化前后以及吸收后气体中硫含量，净化前后，转化前后以及吸收后气体中的二氧化硫，三氧化硫含量，成品硫酸的质量。的二氧化硫，三氧化硫含量，成品硫酸的质量。5.1 5.1 硫酸生产分析硫酸生产分析二、原料矿石和炉渣中硫的测定二、原料矿石和炉渣中硫的测定 硫铁矿（其主要成分为硫铁矿（其

4、主要成分为FeS2）还有少量单质硫在）还有少量单质硫在焙烧时产生二氧化硫，这一部分硫称为焙烧时产生二氧化硫，这一部分硫称为有效硫有效硫。一部分硫以硫酸盐（如一部分硫以硫酸盐（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。有效硫和硫酸盐中硫之和称为有效硫和硫酸盐中硫之和称为总硫总硫。在硫酸生产分析检验中，主要测定硫铁矿在硫酸生产分析检验中，主要测定硫铁矿及残留于炉渣中的有效硫。及残留于炉渣中的有效硫。由于在焙烧过程中可由于在焙烧过程中可能有部分的有效硫转变为硫酸盐，致使有效硫烧能有部分的有效硫转变为硫酸盐，致使有效硫烧出率的计算结果发生偏差，所以还定期测定总硫出

5、率的计算结果发生偏差，所以还定期测定总硫。(一一) 有效硫的测定有效硫的测定 硫铁矿和炉渣中有效硫含量的测定，通常都采用硫铁矿和炉渣中有效硫含量的测定，通常都采用气体气体吸收容量滴定法吸收容量滴定法。方法原理：方法原理：试样在试样在850空气流中燃空气流中燃烧，单质硫和硫化物中硫转变为二氧化硫气体逸出，烧，单质硫和硫化物中硫转变为二氧化硫气体逸出，用过氧化氢溶液吸收并氧化成硫酸，以甲基红用过氧化氢溶液吸收并氧化成硫酸，以甲基红-亚甲基亚甲基兰为混合指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定即可兰为混合指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定即可计算有效硫含量。反应式为：计算有效硫含量。反应式为：4FeS2+

6、11O2=2Fe2O3+8SO2SO2+ H2O2=H2SO4H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 有效硫含量测定装置示意图有效硫含量测定装置示意图 有效硫的质量分数按下式计算：有效硫的质量分数按下式计算： 式中式中 c氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L； V氢氧化钠标准滴定溶液消耗体积；氢氧化钠标准滴定溶液消耗体积；mL M(S)硫的摩尔质量，硫的摩尔质量，32.07g/mol； m试料的质量，试料的质量，g。1000(S)21(S)mMVc 方法讨论方法讨论 空气中的酸性气体会使测定结果偏高，应空气中的酸性气体会使测定结果偏高，应用烧碱石棉将空气净

7、化。用烧碱石棉将空气净化。 试样粒度、燃烧温度及燃烧时间、气流速试样粒度、燃烧温度及燃烧时间、气流速度等影响测定结果，应按规定严格执行。度等影响测定结果，应按规定严格执行。 反应中生成的硫酸，应及时用氢氧化钠标反应中生成的硫酸，应及时用氢氧化钠标准溶液滴定，以免影响吸收效果。准溶液滴定，以免影响吸收效果。 用碘标准溶液作吸收剂时，因试样燃烧时用碘标准溶液作吸收剂时，因试样燃烧时产生的高温气体会使碘挥发，导致测定结果偏产生的高温气体会使碘挥发，导致测定结果偏高，因此不能用碘量法测定硫铁矿和炉渣中的高，因此不能用碘量法测定硫铁矿和炉渣中的有效硫含量。有效硫含量。（二）总硫的测定（二）总硫的测定 测

8、定总硫通常采用硫酸钡重量法。分解试样的测定总硫通常采用硫酸钡重量法。分解试样的方法有烧结法和逆王水溶解法。方法有烧结法和逆王水溶解法。1烧结分解烧结分解硫酸钡沉淀重量法硫酸钡沉淀重量法1.1 方法原理方法原理试样中试样中FeS2与烧结剂与烧结剂Na2CO3+ZnO混合，经烧结混合，经烧结后生成硫酸盐，与原来的硫酸盐一起用水浸取后生成硫酸盐，与原来的硫酸盐一起用水浸取后进入溶液。在碱性条件下，用中速滤纸滤除后进入溶液。在碱性条件下，用中速滤纸滤除大部分氢氧化物和碳酸盐。然后在酸性溶液中大部分氢氧化物和碳酸盐。然后在酸性溶液中用氯化钡溶液沉淀硫酸盐，经过滤灼烧后，以用氯化钡溶液沉淀硫酸盐，经过滤灼

9、烧后，以硫酸钡的形式称量。硫酸钡的形式称量。 2逆王水溶解法逆王水溶解法 2.1 方法原理方法原理 试样经逆王水溶解试样经逆王水溶解,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,同时硫酸盐被溶解同时硫酸盐被溶解,其反应为：其反应为：FeS2+5HNO3+3HCl2H2SO4+FeCl3+5NO+2H2O 为防止单质硫的析出，溶解时应加入一定量的氧为防止单质硫的析出，溶解时应加入一定量的氧化剂氯酸钾，使单质硫也转化为硫酸。化剂氯酸钾，使单质硫也转化为硫酸。S+KClO3+H2OH2SO4+KCl 用氨水沉淀铁盐后，加入氯化钡使用氨水沉淀铁盐后，加入氯化钡使SO42-离子生成离子

10、生成硫酸钡沉淀，由硫酸钡质量即可计算总硫含量。硫酸钡沉淀，由硫酸钡质量即可计算总硫含量。 试样的颗粒愈细，溶解效果愈好。试样的颗粒愈细，溶解效果愈好。 试样溶解时，温度过高，逆王水分解反应快，对试样试样溶解时，温度过高，逆王水分解反应快，对试样的溶解和氧化作用会降低。所以，应在不高于室温的的溶解和氧化作用会降低。所以，应在不高于室温的条件下使溶解及氧化反应缓慢进行。如果在短时间激条件下使溶解及氧化反应缓慢进行。如果在短时间激烈的反应后，反应得过于缓慢，可以微微加热以促使烈的反应后，反应得过于缓慢，可以微微加热以促使反应完全。若过分加热，即使有氯酸钾存在，也会有反应完全。若过分加热，即使有氯酸钾

11、存在，也会有单质硫析出（淡黄色，飘浮于溶液表面），一旦有单单质硫析出（淡黄色，飘浮于溶液表面），一旦有单质硫析出，很难被氧化为质硫析出，很难被氧化为SO42离子，试验必须重做离子，试验必须重做 硝酸钡，氯酸钡的溶解度较小，能与硫酸钡形成共沉硝酸钡，氯酸钡的溶解度较小，能与硫酸钡形成共沉淀而干扰测定，产生误差。因此，淀而干扰测定，产生误差。因此，试样溶液必须反复试样溶液必须反复用盐酸酸化和蒸干以除尽用盐酸酸化和蒸干以除尽NO3-离子，还应该控制氯酸离子，还应该控制氯酸钾的加入量。钾的加入量。 试样中总硫质量分数按下式计算：试样中总硫质量分数按下式计算： 式中式中 m1灼烧后硫酸钡的质量，灼烧后硫

12、酸钡的质量，g； m试料的质量，试料的质量，g； 0.1374硫酸钡对硫的换算系数。硫酸钡对硫的换算系数。mm1374. 0(S)1三、硫酸生产过程中二氧化硫和三氧化硫的测定三、硫酸生产过程中二氧化硫和三氧化硫的测定 在硫酸生产过程中，焙烧炉出口气、尾气、厂在硫酸生产过程中，焙烧炉出口气、尾气、厂房空气等气体中都同时存在二氧化硫、三氧化硫房空气等气体中都同时存在二氧化硫、三氧化硫气体。测定焙烧炉气中二氧化硫含量可气体。测定焙烧炉气中二氧化硫含量可检验焙烧检验焙烧炉的运转情况。炉的运转情况。测定转化炉出口气体中的二氧化测定转化炉出口气体中的二氧化硫和三氧化硫的含量，可以计算出二氧化硫的转硫和三氧

13、化硫的含量，可以计算出二氧化硫的转化率，化率，也是检验转化炉运转是否正常的依据。也是检验转化炉运转是否正常的依据。不不同的生产环节，两种气体的含量有较大差异，应同的生产环节，两种气体的含量有较大差异，应视其含量的不同选择不同的测定装置、试剂浓度视其含量的不同选择不同的测定装置、试剂浓度和取样量。和取样量。(一一) 二氧化硫浓度的测定二氧化硫浓度的测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 气体中的二氧化硫通过定量的含有淀粉指示剂的气体中的二氧化硫通过定量的含有淀粉指示剂的碘标准滴定溶液时被氧化成硫酸，反应式为：碘标准滴定溶液时被氧化成硫酸，反应式为：SO2I22H2O H2SO42

14、HI碘液作用完毕时，淀粉指示碘液作用完毕时，淀粉指示剂的蓝色刚刚消失，即将其剂的蓝色刚刚消失，即将其余气体收集于量气管中，根余气体收集于量气管中，根据碘标准滴定溶液的用量和据碘标准滴定溶液的用量和余气的体积可以算出被测气余气的体积可以算出被测气体中二氧化硫的含量。体中二氧化硫的含量。 气样中二氧化硫的体积分数气样中二氧化硫的体积分数 (SO2)按下按下式计算：式计算： 即（课本公式更直观）即（课本公式更直观）22SO标SO2)SO(VVV89.21760273273)(89.21)(SO0w02cVtppVcV c为碘标准滴定溶液的浓度，为碘标准滴定溶液的浓度，mol/L； V0为碘标准滴定溶

15、液的体积，为碘标准滴定溶液的体积，mL； 21.89为二氧化硫的单位标准体积，为二氧化硫的单位标准体积，Lmol； V为测量到的剩余气体体积（湿气），为测量到的剩余气体体积（湿气），mL； VV2V1 p和和t为当时的大气压强，为当时的大气压强，kPa和温度，和温度，； pW为温度为温度t下的氯化钠饱和溶液的饱和蒸气压，下的氯化钠饱和溶液的饱和蒸气压，kPa（与纯水有差异，为减小误差，数值可查表（与纯水有差异，为减小误差，数值可查表)二氧化硫浓度的测定二氧化硫浓度的测定-注意事项：注意事项：焙烧炉出口或接触系统入口气中的二氧化硫含焙烧炉出口或接触系统入口气中的二氧化硫含量较高，应使用较浓的碘溶

16、液，取样量应较少量较高，应使用较浓的碘溶液，取样量应较少。但是对于其它生产气体，则因为二氧化硫含。但是对于其它生产气体，则因为二氧化硫含量较低，应该使用较稀的碘溶液，取样量应较量较低，应该使用较稀的碘溶液，取样量应较多。多。对于温度较高、含粉尘较多的生产气体，必须对于温度较高、含粉尘较多的生产气体，必须冷却、过滤，以免吸收液中的碘因为受热而挥冷却、过滤，以免吸收液中的碘因为受热而挥发损失，或被粉尘沾污浑浊而不易观察颜色的发损失，或被粉尘沾污浑浊而不易观察颜色的转变。转变。 1. 测定的目的与意义：测定的目的与意义： 计算计算SO2转化率，炉运转情况，硫酸生产水平及先进程度转化率，炉运转情况，硫

17、酸生产水平及先进程度 2. 方法原理方法原理: 炉气通过炉气通过润湿的脱脂棉球润湿的脱脂棉球，三氧化硫和二氧化硫均，三氧化硫和二氧化硫均生成酸雾而被捕集生成酸雾而被捕集，用水溶解被捕集的酸雾，用用水溶解被捕集的酸雾，用碘碘标准溶液滴定标准溶液滴定H2SO3，再用氢氧化钠标准溶，再用氢氧化钠标准溶液滴定总酸量，即可计算液滴定总酸量，即可计算SO3含量。含量。SO3H2OH2SO4SO2H2OH2SO3H2SO3I2H2O=H2SO42HIHINaOH=NaI+H2O2NaOHH2SO4Na2SO42H2O3. 仪器装置与测定步骤：仪器装置与测定步骤：三氧化硫测定装置如下图三氧化硫测定装置如下图插

18、入插入1/3处处3g棉棉,2g水水0.5-0.6 L/min采采5L 气样中三氧化硫的体积分数气样中三氧化硫的体积分数 (SO3)按下式计算：按下式计算： 23SOSO3)(SOVVtppVV3WSO)273(3 .101273)(4. 结果计算：结果计算： 气样中的三氧化硫的体积：气样中的三氧化硫的体积： 气样中吸收完的剩余气体的体积：气样中吸收完的剩余气体的体积：0273273101.3WPPVVt002222PRTVCPRTnVIISOSO002233221PRTVCVCPRTnVIINaOHNaOHSOSOV量气管量出剩余气体的体积，量气管量出剩余气体的体积，L； P测定时当地的大气压

19、力（剩余气体压力），测定时当地的大气压力（剩余气体压力），kPa; PW温度温度t时饱和食盐水饱和蒸气压（可查表），时饱和食盐水饱和蒸气压（可查表），kPa; t 测定时的温度，测定时的温度，；气样中的二氧化硫的体积：气样中的二氧化硫的体积：工业硫酸质量标准如下表：工业硫酸质量标准如下表： 工业硫酸的质量标准应符合工业硫酸的质量标准应符合GB 534-2002规定。规定。5.2 5.2 工业硫酸的分析工业硫酸的分析注：硫酸的含量也可以注：硫酸的含量也可以92.5%。供纺织或人造纤维工业用浓硫酸中的。供纺织或人造纤维工业用浓硫酸中的Fe含量含量0.015%；供皮革或人造纤维工业用浓硫酸中的氮氧化

20、物含量供皮革或人造纤维工业用浓硫酸中的氮氧化物含量0.0001%；供食品或药用的浓硫酸中砷含供食品或药用的浓硫酸中砷含量量0.0001%。5.2 5.2 工业硫酸的分析工业硫酸的分析 一、硫酸含量的测定（经典的滴定法）一、硫酸含量的测定（经典的滴定法） 以甲基红以甲基红亚甲基蓝为指示剂，用氢氧化钠标准亚甲基蓝为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，即可算出硫酸含量。滴定溶液滴定，即可算出硫酸含量。 硫酸的质量分数按下式计算：硫酸的质量分数按下式计算：%10021)SOH(42mMVc3-4210)SO(H c氢氧化钠的标准滴定溶液的浓度，氢氧化钠的标准滴定溶液的浓度，mol/L； V氢氧化钠标准

21、滴定溶液的体积氢氧化钠标准滴定溶液的体积 mL； m试料的质量，试料的质量，g； M(H2SO4)硫酸的摩尔质量，硫酸的摩尔质量，98.07g/mol。二、发烟硫酸中游离三氧化硫含量的测定二、发烟硫酸中游离三氧化硫含量的测定1. 方法原理：方法原理： 用安瓿球取样并准确用安瓿球取样并准确称量称量，将样品，将样品溶于水溶于水后后，以，以甲基红甲基红-亚甲基蓝为指示剂亚甲基蓝为指示剂，用氢氧化钠标，用氢氧化钠标准溶液滴定，求出硫酸总含量准溶液滴定，求出硫酸总含量H2SO4（总）（总）%（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应和氢氧化钠的滴定反应如下：应和氢氧化

22、钠的滴定反应如下：SO3+H2O = H2SO42NaOH+H2SO4 = Na2SO4+2H2O2. 测定步骤：测定步骤： 将安瓿球称量，精确至将安瓿球称量，精确至0.0001g，然后，然后在在微火上烤热球部微火上烤热球部，迅速将安瓿球的毛迅速将安瓿球的毛细管插入试样中细管插入试样中，吸入吸入约约0.5mL试样试样，用，用火焰将毛细管火焰将毛细管顶端烧结封闭顶端烧结封闭，擦干毛细，擦干毛细管外壁所沾上的酸，再准确管外壁所沾上的酸，再准确称量称量。 将将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锥形瓶中，塞紧瓶塞，用力锥形瓶中，塞紧瓶塞，用力振摇使安瓿球振摇使

23、安瓿球破碎破碎，继续振摇直至雾状，继续振摇直至雾状三氧化硫气体消失。打开瓶塞，用玻璃三氧化硫气体消失。打开瓶塞，用玻璃棒轻轻压碎安瓿球的毛细管，用棒轻轻压碎安瓿球的毛细管，用水冲洗水冲洗瓶塞、瓶颈及玻璃棒。瓶塞、瓶颈及玻璃棒。 滴加滴加23滴滴甲基红甲基红-亚甲基蓝为指示剂亚甲基蓝为指示剂，用氢氧化钠标准溶液（，用氢氧化钠标准溶液（0.2mol/L）滴定）滴定至溶液呈灰绿色为终点。至溶液呈灰绿色为终点。3. 结果计算：结果计算： cVMmwMmw21)SOH()SO(423SOH42SO31)SOH()SO(423 ww24332433H SOSOSO3H SOSO1102(SO )cVMMM

24、wm MM发烟硫酸中发烟硫酸中SO3的质量分数的质量分数 如下：如下： m试料的质量，试料的质量，g； c氢氧化钠标准溶液的浓度，氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L;V消耗氢氧化钠标准溶液的体积，消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL;三、硫酸中铁含量的测定三、硫酸中铁含量的测定 邻二氮菲分光光度法邻二氮菲分光光度法1. 1. 方法原理方法原理: : 将试样蒸干后的残渣用盐酸溶解，用将试样蒸干后的残渣用盐酸溶解，用盐酸羟盐酸羟胺还原胺还原溶液中的三价铁，在溶液中的三价铁，在pH 29的范围内，的范围内，二二价铁离子与邻二氮菲反应生成橙红色配合物价铁离子与邻二氮菲反应生成橙红色配合物，在，在510 n

25、m波长处测定吸光度。波长处测定吸光度。2. 测定步骤：测定步骤： （1）绘制标准曲线）绘制标准曲线 （2）配制试液）配制试液 （3）测定吸光度）测定吸光度3. 结果计算：结果计算： 从试验溶液的吸光度值减去空白试验溶液的吸光度值，据所得吸从试验溶液的吸光度值减去空白试验溶液的吸光度值，据所得吸光度值差从标准曲线上查出对应的铁质量。硫酸中铁的质量分数按光度值差从标准曲线上查出对应的铁质量。硫酸中铁的质量分数按下式计算：下式计算： 式中：式中： m1 试样中的铁的质量，试样中的铁的质量，g； V移取试液的体积，移取试液的体积，mL； m 试料的质量，试料的质量，g；mVmw100)Fe(1四、硫酸

26、中砷含量的测定四、硫酸中砷含量的测定 -二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 硫酸中的砷是由原料矿石引入，大部分已经在硫酸中的砷是由原料矿石引入，大部分已经在生产过程中除去，因此，成品硫酸中含砷量已经生产过程中除去，因此，成品硫酸中含砷量已经很低。但由于很低。但由于砷有剧毒砷有剧毒，所以，用于，所以，用于食品或医药食品或医药生产生产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硫酸介质中，用氯化亚锡和碘化钾硫酸介质中，用氯化亚锡和碘化钾将将As+5还原为还原为As3+。加入锌粒与酸作用，产生。加

27、入锌粒与酸作用，产生新生态氢新生态氢，使三，使三价砷进一步还原为价砷进一步还原为砷化氢砷化氢。砷化氢气体被。砷化氢气体被二乙基二硫代二乙基二硫代氨基甲酸银三氯甲烷氨基甲酸银三氯甲烷溶液吸收，生成溶液吸收，生成紫红色产物紫红色产物，用于，用于砷的分光光度法测定。砷的分光光度法测定。注意事项：注意事项： 由于砷化氢有毒，本测定应在通风橱中进行。由于砷化氢有毒，本测定应在通风橱中进行。 避免阳光直射。如果吸收液挥发太快，应及时补充避免阳光直射。如果吸收液挥发太快，应及时补充三氯甲烷。三氯甲烷。 每换一批锌粒或新配一次二乙基二硫代氨基甲酸银每换一批锌粒或新配一次二乙基二硫代氨基甲酸银三氯甲烷溶液，必须

28、重新制作工作曲线。三氯甲烷溶液，必须重新制作工作曲线。 若试样中铁离子的质量分数高于若试样中铁离子的质量分数高于0.01%，应加入，应加入10 mL 500 g/L酒石酸溶液掩蔽。酒石酸溶液掩蔽。定砷仪定砷仪1-定砷瓶；定砷瓶；2-吸收瓶；吸收瓶；3-乙酸铅棉花乙酸铅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银基甲酸银吸收液吸收液2. 测定装置与步骤：测定装置与步骤：测定步骤：测定步骤： （1）绘制标准曲线）绘制标准曲线 （2）配制试液）配制试液 （3）测定吸光度）测定吸光度3. 结果计算结果计算: 从试验溶液吸光度值减去从试验溶液吸光度值减去空白试验空白试验溶

29、液的吸溶液的吸光度值，据所得吸光度值差，从光度值，据所得吸光度值差，从标准曲线标准曲线查出对查出对应的砷质量。砷的质量分数按下式计算：应的砷质量。砷的质量分数按下式计算：式中式中: m试样中砷的质量，试样中砷的质量，g； m1试料的质量，试料的质量，g。%1001mm(As)五、二氧化硫含量的测定一碘量法五、二氧化硫含量的测定一碘量法 1. 方法原理：方法原理： 在冷却条件下，用氨基磺酸溶液除去试样中的在冷却条件下，用氨基磺酸溶液除去试样中的氮氧化物，以淀粉为指示剂，用碘标准溶液滴定氮氧化物，以淀粉为指示剂，用碘标准溶液滴定，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. 测定步骤：测定步骤： 试样约试样约40g，在冷却条件下把试样缓缓注入盛，在冷却条件下把试样缓缓注入盛有有10mL氨基磺酸溶液（氨基磺酸溶液（100 g/L）及）及200 mL水的水的锥形瓶中，注意锥形瓶中，注意温度不得高于温度不得高于30。加入。加入2 mL淀淀粉溶液（粉溶液（10g/L），用碘标准溶液），用碘标准溶液(0.01mol/L)滴定滴定至至浅蓝色为终点浅蓝色为终点。同时做空白试验。同时做空白试验。注意：若二氧化硫含量大于注意：若二氧化硫含量大于0.015%，应使用，应使用(0.1mol/L)碘标准溶液滴定。碘标准溶液滴定。3. 结果计算：结果计算：二氧

31、化硫的质量分数按下式计算：二氧化硫的质量分数按下式计算：式中式中: c碘标准滴定溶液的浓度，碘标准滴定溶液的浓度，mol/L；V1试样滴定耗用的碘标准滴定溶液的体积试样滴定耗用的碘标准滴定溶液的体积 mL；V0空白滴定耗用的碘标准滴定溶液的体积空白滴定耗用的碘标准滴定溶液的体积 mL； m试料的质量，试料的质量，g；31021()102(SO )cVVMm2(SO )六、硫酸中氯含量的测定六、硫酸中氯含量的测定 -电位滴定法电位滴定法 分析化学分析化学实验中已经学习过，内容自学。实验中已经学习过，内容自学。七、灰分的测定七、灰分的测定-重量法（了解）重量法（了解） 灰分是指溶解在硫酸中的金属盐

32、类经蒸发灼烧后而留灰分是指溶解在硫酸中的金属盐类经蒸发灼烧后而留下来的残渣。称量下来的残渣。称量2550g试样，在试样，在80050温度下灼烧温度下灼烧15min，按规程操作、称重既得。，按规程操作、称重既得。 5.3 碳酸钠生产分析碳酸钠生产分析 碳酸钠俗称纯碱，外观为白色结晶粉末或细碳酸钠俗称纯碱，外观为白色结晶粉末或细小颗粒，是重要的基础化工原料。主要由小颗粒，是重要的基础化工原料。主要由氨氨碱法碱法、联合制碱法联合制碱法制得。纯碱生产发展史。制得。纯碱生产发展史。氨碱法氨碱法CaCO3 = CaO + CO2NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3+ NH4Cl2

33、NaHCO3 = Na2CO3 + CO2+ H2O主要分析项目有：主要分析项目有：全氨、游离氨、结合氨、全氯、全氨、游离氨、结合氨、全氯、二氧化碳，以及铁、钙、镁、硫酸根、硫化物二氧化碳，以及铁、钙、镁、硫酸根、硫化物等。等。一、母液中总氨一、母液中总氨(TNH3)的测定的测定 1. 方法原理：方法原理： 母液中所含的母液中所含的TNH3包括游离氨（包括游离氨（FNH3）、结）、结合氨（合氨（CNH3）。）。FNH3当加热煮沸后，以当加热煮沸后，以NH3气的气的状态自溶液中逸出。状态自溶液中逸出。(NH4)2CO3= 2NH3 +H2O+CO2 NH3 H2O = NH3 + H2O CNH

34、3与与NaOH作用加热煮沸后，作用加热煮沸后，CNH3完全被完全被NaOH分解，也以分解，也以NH3气的状态自溶液中逸出。气的状态自溶液中逸出。O2H2NHSONa 2HaOHSO)(NH2342424 将蒸出的将蒸出的氨气氨气导入盛有导入盛有一定量一定量H2SO4标准溶液标准溶液的锥形瓶中，生成的锥形瓶中，生成(NH4)2SO4，然后用，然后用NaOH标准标准滴定溶液滴定溶液返滴定返滴定过量的过量的H2SO4，根据所消耗的，根据所消耗的H2SO4量可计算出量可计算出TNH3的含量。的含量。O2HSONaSOH2NaOHSO)(NHSOH2NH24242424423式中：式中： -以质量浓度以

35、质量浓度(TNH3)表示表示TNH3含量（含量（g/L） c1H2SO4标准滴定溶液的浓度，标准滴定溶液的浓度，mol/L； V1加入的硫酸标准滴定溶液的体积，加入的硫酸标准滴定溶液的体积，mL； c2NaOH标准滴定溶液的浓度，标准滴定溶液的浓度，mol/L； V2滴定过量滴定过量H2SO4所消耗的所消耗的NaOH标准滴定溶液的标准滴定溶液的 体积，体积，mL； V 试样溶液的体积试样溶液的体积,mL； M(NH3)NH3的摩尔质量，的摩尔质量，17.03g/mol。2. 总氨（总氨（TNH3）含量的计算）含量的计算VNHMVcVc)()()(TNH3221133( NH )T二、母液中游离

36、氨二、母液中游离氨(FNH3)的测定的测定方法原理：方法原理： 母液中的母液中的FNH3包括包括(NH4)2CO3、NH3 H2O，当采用，当采用硫酸标准溶液进行滴定时，它们都消耗酸。硫酸标准溶液进行滴定时，它们都消耗酸。2. 含量计算：含量计算： 以质量浓度以质量浓度 (FNH3)表示表示FNH3含量（含量（g/L）按用下式计）按用下式计算：算：式中式中 c硫酸标准滴定溶液的浓度，硫酸标准滴定溶液的浓度，mol/L； V1滴定时消耗硫酸标准滴定溶液的体积，滴定时消耗硫酸标准滴定溶液的体积，mL； V试样的体积，试样的体积，mL。 M(NH3)NH3的摩尔质量，的摩尔质量，17.03g/mol

37、。1332(NH )(FNH )c VMV三、母液中结合氨三、母液中结合氨(CNH3)的测定的测定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，当加入，当加入已知浓度的过量已知浓度的过量NaOH标准溶液经煮沸后，标准溶液经煮沸后，CNH3完全被分完全被分解为解为NH3逸出。过量的逸出。过量的NaOH用硫酸标准滴定溶液返滴定。用硫酸标准滴定溶液返滴定。2. 结果计算：结果计算：以质量浓度以质量浓度 (CNH3)表示表示CNH3含量（含量（g/L）按用下式计算：）按用下式计算：式中式中: c1NaOH标准滴定溶液的浓度，标准滴定溶液的浓度，m

38、ol/L； c2硫酸标准滴定溶液的浓度，硫酸标准滴定溶液的浓度，mol/L； V1加入加入NaOH标准滴定溶液的体积；标准滴定溶液的体积； V2滴定过量滴定过量NaOH所消耗的硫酸标准滴定溶液的体积，所消耗的硫酸标准滴定溶液的体积，mL； M(NH3)氨的摩尔质量，氨的摩尔质量，17.03g/mol； V试验溶液的体积，试验溶液的体积，mL。VMVcVc)(NH)()(CNH322113四、母液中四、母液中CO2的测定的测定1. 方法原理：方法原理：用过量的硫酸分解试样中的碳酸盐和酸用过量的硫酸分解试样中的碳酸盐和酸式碳酸盐式碳酸盐,将生成的将生成的CO2气体导入量气管中，测量生气体导入量气管

39、中，测量生成的气体成的气体CO2的体积，即可计算出的体积，即可计算出CO2的含量。的含量。2. 测定装置与步骤：测定装置与步骤： 量气管联通大气，调零；量气管联通大气，调零； 取样，小心注入硫酸，塞紧；取样，小心注入硫酸，塞紧； 联通量气管与发生器，读联通量气管与发生器，读V1； 轻摇瓶，至反应完全，读轻摇瓶，至反应完全，读V2； 记录记录T和和P.3. 结果计算：结果计算： 以质量浓度以质量浓度(g/L)表示二氧化碳含量按下式计算：表示二氧化碳含量按下式计算：3COCOW3210)273(314. 8)(10)CO(22VtMVppVmm生成的二氧化碳的质量，生成的二氧化碳的质量，g；V试样

40、的体积试样的体积，mL；p测量时的测量时的大气压大气压，kPa；pW饱和氯化钠水溶液的饱和蒸汽压，饱和氯化钠水溶液的饱和蒸汽压，kPa；t测量时气体的测量时气体的温度温度，；2COV生成二氧化碳气体的体积生成二氧化碳气体的体积，L；2COMCO2的的摩尔质量摩尔质量，44.01g/mol；五、纯碱中总碱量的测定五、纯碱中总碱量的测定方法原理：方法原理： 总碱度是指碳酸钠和碳酸氢钠的合量，以溴甲酚绿总碱度是指碳酸钠和碳酸氢钠的合量，以溴甲酚绿甲甲基红混合液为指示剂，用盐酸标准溶液滴定至溶液由绿色基红混合液为指示剂，用盐酸标准溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，求得总碱量。变为暗红色，求得总碱量。结果

41、计算：结果计算： 用用Na2CO3质量分数表示的总碱量按下式计算：质量分数表示的总碱量按下式计算：式中：式中： c盐酸标准滴定溶液的浓度，盐酸标准滴定溶液的浓度，molL； V滴定消耗盐酸标准滴定溶液的体积，滴定消耗盐酸标准滴定溶液的体积，mL； V0空白试验消耗盐酸标准滴定溶液的体积，空白试验消耗盐酸标准滴定溶液的体积，mL； m试料的质量，试料的质量，g； M(Na2CO3)碳酸钠的摩尔质量，碳酸钠的摩尔质量，106.0g/mol。mMVVc2000)CO(Na)()CONa(32032六、纯碱中氯化物含量的测定六、纯碱中氯化物含量的测定-汞量法汞量法 来自食盐水的氯离子作为杂质之一，对纯

42、碱质量具有重来自食盐水的氯离子作为杂质之一，对纯碱质量具有重要影响。常量组分推荐使用汞量法（要影响。常量组分推荐使用汞量法（GB/T 210.2-2004），），测定结果按氯化钠计算。测定结果按氯化钠计算。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，以二苯偶氮碳酰肼为水溶液中，以二苯偶氮碳酰肼为指示剂，用硝酸汞标准溶液滴定氯化物生成氯化汞沉淀，指示剂，用硝酸汞标准溶液滴定氯化物生成氯化汞沉淀，过量过量Hg2+与指示剂生成与指示剂生成紫红色配合物判断终点紫红色配合物判断终点。Hg2+ + 2Cl- = HgCl22测定步骤：（测定步骤：（传统的滴定方法操作传统的滴定方法操作） 硝酸汞标准溶液（硝酸汞标准溶液（0.05mol/L）的配制和标定；）的配制和标定； 试样的测定试样的测定.3. 结果计算：结果计算： 氯化物的含量以氯化物的含量以NaCl的质量分数计的质量分