脱硫液分析规程
888 脱 硫 液 分 析 规 程(碱法)
1.1碱的测定
⑴ 原理
利用酸碱中和原理,采用双指示剂,用硫酸标准溶液滴定脱硫液中的碳酸钠和碳酸氢钠含量,进而计算出脱硫液的总碱度。反应方程式如下: 2Na 2CO 3+H2SO 4→Na 2SO 4+2NaHCO3
2NaHCO 3+H2SO 4→Na 2SO 4+2CO2↑+H2O
⑵ 试剂
0.1mol/L硫酸标准溶液;0.1%酚酞;0.1%甲基橙。 ⑶ 测定步骤
用移液管吸取脱硫液1mL ,加100mL 水,加酚酞指示剂1~2滴,用0.01mol/L硫酸标准溶液滴定至红色刚好消失,记下消耗的硫酸毫升数为V 1。再加甲基橙指示剂2~3滴,继续用0.1mol/L硫酸标准溶液滴至橙红色为终点。记下消耗的硫酸毫升数V 2。
⑷ 计算
Na 2CO 3(g /L ) =2V 1⨯c ⨯105. 99 V 样
NaHCO 3(g /L ) =(V 2-2V 1) ⨯2c ⨯84. 01 V 样
V 2⨯2c V 样总碱度=
式中:c ——硫酸标准溶液的浓度,mol/L;
V 1——以酚酞为指示剂时所耗用的硫酸溶液的体积,mL ;
V 2——以甲基橙为指示剂时所耗用的硫酸溶液的体积,mL ;
V 样——脱硫液的取样体积,mL ;
105.99——碳酸钠的摩尔质量,g/mol;
84.01——碳酸氢钠的摩尔质量,g/mol。
2. 硫代硫酸钠的测定
⑴ 原理
在pH=6的缓冲溶液中,用标准碘液直接滴定。主要方程式为:
2Na 2S 2O 3+I 2−−→2NaI +Na 2S 2O 4
⑵ 试剂
碘标准溶液:c=0.1mol/L;
pH=6的缓冲溶液:将100gCH 3COONa·3H 2O 溶于水,加5.7mL 冰乙酸,用水稀释至1L ;
2%淀粉指示剂:称2g 可溶性淀粉,加20mL 甲酰胺调至糊状,倒入80mL 100℃左右甲酰胺溶液,搅拌加热至110℃左右至溶液透明。
⑶ 测定步骤
吸取过滤后的脱硫溶液2mL 于250mL 锥形瓶中,加入90mL 水,pH=6的缓冲溶液10mL 酸化,加入淀粉指示液2~3mL ,摇匀。用碘标准溶液滴至蓝色为终点。
⑷ 计算
Na 2S 2O 3(g /L ) =V ⨯2c ⨯158. 1 V 样
式中:
c ——碘标准溶液的浓度,mol/L;
V ——碘标准溶液的用量,mL ;
V 样——取样液体积,mL ;
158.1——硫代硫酸钠的摩尔质量,g/mol。
3. 硫酸钠的测定
⑴ 原理
用过量、已知浓度的钡镁混合液与硫酸钠作用生成硫酸钡沉淀,在pH=10的条件下,以0.5%铬黑T 为指示剂,用EDTA 标准溶液滴定。
BaCl 2+Na 2SO 4→BaSO 4↓+2NaCl
⑵ 试剂
EDTA 标准溶液:c(EDTA)=0.01mol/L;
钡镁混合液:称取氯化钡(BaCl 2·2H 2O )3.0g 及氯化镁(MgCl 2·6H 2O )0.6g 溶于水,加1:4盐酸2mL ,用煮沸冷却后蒸馏水稀释至1000mL 。
pH=10缓冲液:将54g 氯化铵溶于水,加350mL 氨水,用水稀释至1L ; 铬黑T :将0.5g 铬黑T 溶于75mL 无水乙醇再加入25mL 三乙醇胺溶液。 ⑶ 测定步骤:
移取脱硫液10mL 于50mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,再移取稀释后的溶液1mL 于三角烧瓶中,加1~2滴1:4盐酸溶液,加水约15mL ,准确加入20mL 钡镁混合液,摇动并放置10min ,加10mL 缓冲液及2~3滴铬黑T 指示剂,以EDTA 标准液滴定至酒红色变为蓝色为终点。
⑷ 计算
Na 2SO 4(g /L ) =
式中: (V 标-V 样) ⨯c ⨯142. 04V
c ——EDTA 标准溶液的摩尔浓度,mol/L;
V 标 ——标定钡镁液耗用EDTA 标准溶液的体积,mL ;
V 样 ——标定脱硫液耗用EDTA 标准溶液的体积,mL ;
V ——脱硫液的取样体积,mL ;
142.04——硫酸钠的摩尔质量,g/mol 。
4. 硫氰酸钠的测定
⑴ 原理
在弱酸性条件下,三氯化铁与硫氰酸盐作用,生成血红色硫氰酸铁络合物,利用比色法测定其含量。化学反应方程式如下:
3NaCNS+FeCl3→Fe(CNS)3+3NaCl
⑵ 仪器与试剂
721型分光光度计;
6%三氯化铁硫酸溶液:称取100g 未潮解的FeCl 3·6H 2O 溶于900mL 的3mol/L硫酸中,摇匀,放置3~6天后用;
硫氰酸钠标准溶液:称取1.000g 分析纯硫氰酸钠溶于1000mL 煮沸冷却后的蒸馏水中,摇匀。
⑶ 测定步骤
a. 标准曲线的绘制
吸取硫氰酸钠标准溶液0mL 、0.5mL 、1.0mL 、1.5mL 、2.0mL 、2.5mL 、3.0mL ,分别放入50mL 容量瓶中。各加2mL 三氯化铁硫酸溶液,加水稀释至刻度,摇匀,放置5min 。在450nm 波长用0.5cm 比色皿比色,测出相应的吸光度值。 根据硫氰酸钠含量对吸光度值绘制标准曲线。
b. 样品测定
吸取过滤后的样品溶液1mL 于50mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,取出1mL 于50mL 容量瓶中,加2mL 三氯化铁硫酸溶液,加水稀释至刻度,摇匀,放置5min ,同时取新配三氯化铁硫酸溶液2mL 稀释至50mL 作参比液,在450nm 波长用0.5cm 比色皿比色。
⑷ 计算
在标准曲线上,找出所测吸光度值所对应的浓度值,即为待测样品的浓度。
5. 硫氢根离子的测定
⑴ 原理
利用氨性醋酸铅和脱硫液中硫氢根离子作用生成硫化铅沉淀,经过滤将沉淀分离,加入碘标准溶液及盐酸溶液,过量的碘用硫代硫酸钠标准溶液返滴。
HS -+Zn (AC ) 2→ZnS ↓+AC -+HAC
ZnS +2HCl +I 2→ZnCl 2+2HI +S ↓
2Na 2S 2O 3+I 2→2NaI +Na 2S 2O 4
⑵ 仪器与试剂:
0.01mol/L碘标准溶液;
0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液;
1:2盐酸溶液;
0.5%淀粉溶液;
2%醋酸铅溶液:称取2g 醋酸铅溶于100mL 水中,加冰醋酸0.6mL ; ⑶ 测定步骤:
准确吸取10mL 脱硫液放入盛有5mL 的2%醋酸铅溶液的250mL 烧杯中,在沸水浴上加热至沉淀物凝聚,过滤,用水洗至无硫代硫酸根。滤纸同沉淀移入250mL 碘量瓶中。加入约80mL 水、20mL 的0.01mol/L碘溶液和5mL 的1:2盐酸。然后搅碎滤纸,立即用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴至淡黄色,再加入3mL0.5%淀粉溶液,继续滴定至蓝色消失。
空白实验:在80mL 水中加入20mL 碘溶液,5mL 1:2盐酸,3mL 0.5%淀粉溶液,用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴至蓝色消失。
⑷ 计算
H 2S (g /L ) =(V 1-V 2) ⨯c ⨯34. 08 2⨯10
式中: V 1 ——空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积,mL ;
V 2 ——试样消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL ;
C ——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;
34.08——硫化氢的摩尔质量,g/mol;
10 ——脱硫液取样体积,mL 。
6. 悬浮硫的测定
1.重量法
⑴ 原理
取一定量脱硫液,过滤其中的悬浮硫,烘干、称重,根据质量之差,计算悬浮硫的含量。
⑵ 仪器
G 4砂芯漏斗;真空抽滤瓶及真空泵(型号2XZ-1型旋片真空泵,转速1400转每分钟;功率0.25千瓦);烧杯。
⑶ 测定步骤
取50mL 脱硫液,用砂芯漏斗(80±2℃烘至恒重)抽滤,用热水洗涤至无硫代硫酸根(用0.05mol/L碘液检查),将砂芯漏斗放入恒温烘箱,80±2℃烘干、冷却、称重,直至质量恒定为止。
⑷ 计算
悬浮硫(g/L)=W 2-W 1⨯103 V
式中:
W 2——滤渣与砂芯漏斗的总重量,g ;
W 1——砂芯漏斗的重量,g ;
V ——取样体积,mL 。
7. 脱硫液中888含量测定
⑴ 原理
根据朗伯-比尔定律,在pH=8-9时可见光区664nm 处888脱硫催化剂的水溶液有很强的吸收能力;同时为消除脱硫液中其他物质对吸光度的影响,再测定样品在740nm 处的吸光度,两者之差即为溶液的吸光度值。再由标准曲线查得浓度值。
⑵ 仪器与试剂
721可见光分光光度计;
888脱硫催化剂标准样品的制备: 称取工业用888脱硫催化剂5g ,溶于500mL 水中,放置一天,用砂芯漏斗抽滤。滤出不溶物后,将滤液加热浓缩到40-50mL ,这时候表面有一层膜。向浓缩后的滤液中加入150mL 乙醇,888催化剂析出,过滤,滤饼加到150mL 丙酮溶液中,在洗除有机杂质后,过滤,滤饼在120℃下烘干1小时左右,注意不能烘糊,蓝紫色即可,此为888脱硫催化剂标准样品。
pH =8-9的蒸馏水∶取600mL 的蒸馏水,用0.4mol/L的碳酸钠调至pH =8-9(用pH 计测定)备用。
888标准储备液(1000ppm ): 准确称取1.000g 脱硫催化剂的标准样品,用pH=8-9蒸馏水溶解后,转移至1000mL 容量瓶中,用pH=8-9蒸馏水稀释至刻度,摇匀;
888标准储备溶液(50ppm ): 用移液管准去吸取上述储备液25mL 于500mL 容量瓶中加pH=8-9蒸馏水稀释至刻度,摇匀备用;
⑶测定步骤
a.888脱硫催化剂浓度标准曲线绘制
从50ppm888标准储备液中移取1.00mL 、2.00mL 、3.00mL 、4.00mL 、5.00mL 、6.00mL 、7.00mL 、8.00mL 、9.00mL 、10.00mL 、11.00mL 、12.00mL 、13.00mL 、14.00mL 、15.00mL888脱硫标准液分别置于一组25mL 的容量瓶中,然后用pH=8-9蒸馏水稀释至刻度,摇匀。上述系列标准液的浓度分别为2ppm 、4ppm 、6ppm 、8ppm 、10ppm 、12ppm 、14ppm 、16ppm 、18ppm 、20ppm 、22ppm 、24ppm 、26ppm 、28ppm 、30ppm 。
用pH =8-9蒸馏水作为参比液,在波长为664nm 处分别测定2-30ppm 的标准液,用1cm 比色皿比色,测出各自吸光度值。以吸光度为纵坐标,888催化剂含量为横坐标,绘出标准曲线。
b. 待测样品测试
过滤除去悬浮硫后,在664nm 波长下,用1cm 比色皿,把待测样品置于分光光度计中以pH =8-9蒸馏水为参比进行检测,读取相应的吸光度值A 1,然后在740nm 波长下,检测同一待测样品,读取其吸光度值为A 2,计算出:A =A 1-A 2 在标准曲线上,找出A 所对应的浓度值,即为待测样品的浓度。