工业硝酸测定

化工产品检验技术讲授教师：齐国鹏（13820583539）授课班级：10工分2班本课程主要讲授八种化工产品的检验，包括：（一）酸的分析检验（浓硝酸分析检验）（二）碱的分析检验（工业氢氧化钠的分析检验）（三）工业硫化钠的分析检验（又名硫化碱，具有强碱、还原性和强腐蚀性）应用到皮革,造纸,染料等多行业中（四）硅酸盐水泥分析检验（五）硝酸磷肥的分析检验（六）工业冰醋酸的分析检验（七）工业硬脂酸的分析检验（八）聚醚多元醇的分析检验应用到建筑工程中合成醋酸乙烯乳液醋酸纤维引入甲酸乙醛等杂质化妆品洗涤用品润滑油添加剂第一章工业浓硝酸的分析检验concentratednitricacidforindustrialuse一、简介硝酸：无色液体，一种重要的化工原料，主要应用化肥工业生产中。（硝酸铵、硝酸磷肥）应用到国防工业中（炸药，如：梯恩梯2，4，6-三硝酸甲苯、黑索今：三亚甲基三硝胺）生成硝酸中间体N2O4是生产火箭、导弹发射的高能燃料。硝酸与苯反应生成硝基苯，经还原后生成苯胺，为染料生产中的主要中间体之一。制药、塑料、有色金属冶炼需要硝酸。二、工业浓硝酸生产工艺1稀硝酸浓缩法2直接合成法（一）稀硝酸浓缩法（1）NH3PtFeOO2NO+H2O氧化炉，铂丝网O2将NO冷却脱水后，NO继续氧化NO2氧化塔（3）4NO2+O2+2H2O4HNO3常压或加压吸收塔（2）NO（4）生成稀硝酸经浓硫酸脱水后，生成浓硝酸氧化炉（铂丝）NH3与O2净化防止催化剂中毒，失活生成的热量通过废锅炉回收冷却器去除水分氧化塔，将NO氧化为NO2常压或加压塔NO2,O2与H2O生成稀硝酸浓硫酸吸水后生成浓硝酸（二）直接合成法N2O4（l）+O2(g)+H2OHNO3(1)NH3接触氧化，生成NO（2）回收热量，冷却脱水（3）将NO用浓硝酸吸收后生成NO2（4）NO2通过发烟硝酸后，放出氮氧化物，经冷凝后即得液态N2O4，N2O4送入高压釜，与氧气反应生成发烟硝酸。NH3与O2净化氧化炉（铂丝）生成的热量通过废锅炉回收冷却器去除水分NO2通过浓硝酸，生成氮氧化物，冷却后为液态的N2O4浓硝酸吸收重氧化NO氧化为NO2液态的N2O4在反应釜中与O2,H2O反应，生成浓硝酸三硝酸分析及质量检验参考：GB/T337.1-2002《工业硝酸浓硝酸》三个月分析一次，分析项目为：硝酸、亚硝酸、硫酸国标推荐使用NO+NO2+H2OHNO2(一)取样取样：取样的样品数；采样的方法填写采样记录：记录格式见书P3试样制备：收集于两个瓶内，一瓶用于检验；一瓶用于保存半个月后备查。(二)浓硝酸中硝酸含量测定1、分析原理:样品中加入过量的NaOH，剩余的NaOH用标准的H2SO4滴定液进行返滴定。2、溶液及仪器C(NaOH):1mol/LC(1/2H2SO4):1mol/L甲基橙指示液:1g/L安瓿瓶、锥形瓶3、操作步骤1）、将安瓿瓶预先称重，然后在火焰上微微加热安瓿球的球泡，将安瓿球的毛细管浸入盛有样品的瓶中，冷却，待样品充至1.5~2.0ml时，取出安瓿球。用滤纸仔细擦净毛细管断，在火焰上使毛细管端密封，注意不要使玻璃损失。称量含有样品的安瓿球，利用差减法计算样品质量。2）、将盛有样品的安瓿球，置于预先盛有100ml水和用移液管移入50mlNaOH标准滴定溶液的锥形瓶中，塞紧磨口塞。振荡，使安瓿瓶破裂，摇动锥形瓶，至酸雾吸收。3）、用水洗涤塞子等，将洗液转移至同一锥形瓶内。加1～2滴甲基橙指示液，用硫酸标准滴定液滴定过量的NaOH滴定液，溶液显橙色为终点，记录硫酸标准滴定液消耗的体积。4、操作要点：1）浓硝酸具有挥发性，因此选用安瓿瓶取样，避免试样挥发损失。2）微微加热后的安瓿瓶，应一次性吸取一定体积的硝酸，不可二次加热补吸，防止硝酸溅出伤人。3）指示剂选择：选用甲基橙，避免CO2干扰，用量不宜多。在PH值大于3时，溶液会吸收CO2甲基橙变色范围3.0~4.4322211129.134.1%1001000wwmMVcVcw5、计算公式23HNOHNOMM)42(2/13SOHHNOMM（三）浓硝酸中亚硝酸含量的测定1、测定原理氧化还原：KMnO4氧化HNO2,加入（NH4）2Fe（SO4）2还原KMnO4后，再用KMnO4滴定（NH4）2Fe（SO4）2，最后归结为KMnO4滴定（NH4）2Fe（SO4）2，目的提高终点的灵敏度，滴定更准确。2、操作步骤：1）利用密度计测定样品密度。2）于500ML锥形瓶中，加水，硫酸，用滴定管加入体积为V0高锰酸钾。3)移取10ml样品，迅速加入锥形瓶中，塞紧锥形瓶，用水冷却待酸雾吸收后，移取20ML硫酸亚铁铵溶液，用KMNO4滴定至粉红色于30不退色为止。记录KMNO4体积V1。4)移取20ML硫酸亚铁铵溶液，以KMNO4滴定，至粉红色于30不退色为止，记录KMNO4体积V2。操作要点：1）移取样品：移液管尖插入溶液中，保证HNO2充分氧化。2）样品移入后，反应为放热反应，应用冷水冷却。3）KMNO4在酸性条件下，可还原为MN2+.4)滴定速度要先慢后快，最后再慢。5）滴定终点为KMNO4自身颜色。%1001000)210(2VcMVVVw2HNOM摩尔质量(五)浓硝酸中硫酸含量测定1原理：酸碱滴定加热将样品中硝酸及亚硝酸挥发掉，剩余硫酸用碱滴定。2、操作步骤用移液管移取25ml样品放置于沸水浴，蒸发至硝酸除尽，加入2~3滴甲醛，继续蒸发至油状物为止，用水将油状物冲洗至锥形瓶内，加2滴甲基红-亚甲基蓝混合指示剂，用NAOH滴定至终点。记录NAOH消耗体积。3、操作要点1）甲醛作用将HNO3完全除尽，在硝酸蒸发近干时滴加甲醛。2）指示剂选用甲基红-亚甲基蓝混合指示剂，此指示剂变色范围窄（5.2~5.6），终点敏锐。4计算公式%100100013VMcVw)SOH21(:M42M硫酸摩尔质量，（六）硝酸中灼烧残渣的测定测定步骤：取一定量的样品，放入蒸发皿中（此蒸发皿已灼烧至恒定），将样品及蒸发皿放入高温炉内，800度灼烧至恒重。知识拓展二、化工产品的分类及特点无机酸氯碱化肥无机精细化工石油炼制石油化工有机精细食品油脂三、液体化工产品采样及预处理工业分析的任务是从大批物料中确定某种或某些组分的平均质量分数。工业分析测定步骤：1采样2制样3分解样品4消除干扰5方法的选择6结果的计算和数据的评价实验室样品(laboratorysample)：送实验室供检验或测试而制备的样品。就是按科学的方法所选取的少量能代表整批物料或某一矿山地段的平均组成的样品,也叫原始平均试样。试样(testsample)：由实验室样品制得的样品试料(testportion)：用以分析测定所称取的一定量的试样。样品采集的原理在采样点上采集一定量的物料称为子样。在一个采集对象中应布的取样品点的个数称为子样的数目。合并所有采集的子样达到的式样叫原始试样。采样注意的问题采取有代表性的实验室样品时，应根据物料的堆放情况及颗粒大小，从不同部位和深度选取多个采样点，采取一定量的样品，混合，然后进行缩分。物料量大、杂质多、分布不均匀、则子样的数目和每个子样的采集量要相应增加。以保证均匀性。液体采样方案液体采样工具（取样管、采样瓶）液体采样方法（一）输送管道中的物料（二）储罐器中的物料1．大型储罐中的物料2．小型储罐中的物料P13表1-33．槽车中的物料样品缩分、标签采样报告样品储存四、实验数据处理1、离群值检验与取舍（及Q检验）若，x舍去。dddd4dxx4设一组数据，从小到大排列为：X1，X2，X3，······Xn-1，根据公式计算统计量Q（小数点后应保持三位有效数字），确定取舍。１、测定次数3－7次检验最小值X11.检验最大值Xn查Q表值（n,置信度）将Q值与Q表值进行比较：当Q≥Q表时，可疑数据应舍弃；当QQ表时，可疑数据应保留。2、有效数字及修约规则有效数字定义数据的位数不仅表示数量的大小，也反映测量的精确程度。“有效数字”就是在分析工作中实际能够测量得到的数字。在保留的有效数字中，只有最后一位数字是可疑的(有±l的误差)，其余数字都是准确的。例如滴定管读数25．31mL中，25．3ml。是确定的，0．01ml。是可疑的，可能为25．31mL土0．01mL。有效数字修约“四舍六人五成双；五后非零就进一，五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则进一。有效数字运算规则(1)加减法几个数据加减时，它们的最后结果有效数字保留，以小数点后位数最少的数据为根据，使所得的数只有1位可疑值。例如：0．12+0．0354+42．716=0.12+0.04+42.72(2)乘除法几个数据相乘或相除时，它们的积或商的有效数字位数的保留必须以各数据中有效数字位数最少的数据为准，弃去过多的数字，然后进行乘除。0．12*0．0354*42．716=0.12*0.035*433、一元线性回归分析2)(xxLxxiyyxxLxyii)(LxxLxybxbyabxay习题：利用紫外分光光度法测定水杨酸含量，首先配制水杨酸标准溶液浓度分别0.5mol/l、1.0mol/l1.5mol/l2.0mol/l2.5mol/l,分别测定标准溶液的吸光度为：0.150、0.263、0.405、0.522、0.659，回归标准曲线的一元方程。