工业硫酸浓度检测方法

1检测适用范围本方法适用于接触法、塔式法制取的工业硫酸浓度质量检验。符合一级标准的工业硫酸，可用于火力发电厂，作再生(还原)阳离子交换器使用。2硫酸浓度检测引用标准GB534工业硫酸GB603制剂及制品的制备方法GB601标准溶液的制备方法3取样方法及有关安全注意事项3.1取样方法3.1.1从装载硫酸的槽车(船)中取样，须用细颈铅制圆桶或加重瓶从各取样点(对同一取样点应从上、中、下部取样)，采取等量的试液混合成均匀试样，每车(船)取样量不得少于500mL。3.1.2从酸坛中取样，用玻璃管(φ10×300mm)从总数的3%中取样。小批量时也不得少于3坛，取样总体积不得少于500mL。3.1.3将所取试样混合均匀，装入清洁、干燥、具磨口塞的玻璃瓶内，瓶上应粘贴标签，注明如下项目：产品名称、生产厂名、槽车(船)字、批号、取样日期、取样人等。3.2安全注意事项由于硫酸是一种具有很强的腐蚀性、烧伤性的强酸，为确保人身和设备的安全，操作或取样时必须遵守如下规定。3.2.1装、卸或取样时必须穿防护服，戴防护眼镜和防护手套。工作现场应备有应急水源。3.2.2硫酸应避免与有机物、金属粉末等接触，用槽车运输或用金属罐贮放硫酸时，禁止在敞口容器附近抽烟，动用明火。4硫酸含量的测定4.1方法提要本方法适用于硫酸纯度的测定。其原理为，以甲基红-亚甲基蓝为指示剂，用氢氧化钠标准溶液进行酸碱中和滴定测定硫酸含量。4.2试剂4.2.1c(NaOH)=1.0mol/L氢氧化钠标准溶液：按GB601—77《标准溶液制备方法》配制和标定。4.2.2甲基红-亚甲基蓝指示剂：按GB603—77《制剂及制品的制备方法》配制。4.3分析步骤4.3.1取10mL浓硫酸，注入已知质量的称量瓶内。称其质量(m)，然后将浓硫酸注入装有250mL蒸馏水的500mL容量瓶里，用水洗涤称量瓶数次，冷却到室温后，用蒸馏水稀释至刻度，此溶液为待测试液。4.3.2取待测试液20.00mL(三份)，加2～3滴甲基红-亚甲基蓝指示剂(4.2.2)，用c(NaOH)=1.0mol/L氢氧化钠标准溶液(4.2.1)滴定，溶液由紫红变成灰绿色即为终点。4.4计算及允许差4.4.1硫酸含量x(以质量百分数表示)按(1)式计算：(1)式中c(NaOH)——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；a(NaOH)——滴定待测试液所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；——12硫酸的摩尔质量，=49g/mol；m——试样质量，g；V——滴定时所取待试液的体积，mL；500——待测试液的总体积，mL。4.4.2允许差硫酸含量平行测定的允许绝对偏差为0.2%。5灼烧残渣的测定5.1方法提要灼烧残渣代表浓硫酸中所含无机离子和某些不溶物的数量，本法是将试样蒸发至干，在800±20℃下灼烧15min，然后称量残渣质量进行测定。5.2仪器5.2.1蒸发皿：石英皿、铂皿、瓷皿均可使用，容积为60～100mL。5.2.2高温炉。5.2.3干燥器：硅胶或氯化钙干燥器。5.2.4砂浴或电热板。5.3分析步骤5.3.1将蒸发皿(5.2.1)置于800±20℃的高温炉(5.2.2)中灼烧15min，放在干燥器(5.2.3)冷却至室温，称量其质量(称准至0.1mg)。5.3.2在蒸发皿中加入15～25mL试样(约25～40g)，称量其质量(称准至0.1mg)。5.3.3在通风橱内，把蒸发皿放在砂浴或电热板(5.2.4)上，小心地加热，使硫酸蒸发至干，移入高温炉(5.2.2)内，在800±20℃灼烧15min，放入干燥器中冷却至室温，称量其质量(称准至0.1mg)。5.4计算及允许差5.4.1灼烧残渣含量x(以质量百分数表示)，按(2)式计算：(2)式中m2——灼烧后蒸发皿和残渣的质量，g；m1——蒸发皿的质量，g；m——试样的质量，g。5.4.2允许差试样平行测定的允许相对偏差如下：残渣含量，%允许相对偏差，%0.02～0.110<0.02206铁含量的测定6.1方法提要铁离子是工业硫酸中最主要的杂质之一，对阳离子树脂再生质量影响较大。铁的测定常用邻菲罗啉法，其原理为：试样蒸干后残渣用盐酸溶解，然后用盐酸羟胺将试样中的铁(Ⅲ)还原为铁(Ⅱ)在pH为4～5的条件下，铁(Ⅱ)与邻菲罗啉反应生成红色络合物，可用分光光度法测定其含量。6.2仪器分光光度计。6.3试剂6.3.10.1%邻菲罗啉溶液：称取0.1g邻菲罗啉，溶于70mL蒸馏水中，加入盐酸c(HCl)=1mol/L溶液0.5mL，用蒸馏水稀释至100mL。6.3.21%盐酸羟胺溶液。6.3.3pH为4的乙酸-乙酸钠缓冲溶液：量取c(CH3COOH)=2mol/L乙酸溶液80mL与c(CH3COONa)=2mol/L乙酸钠溶液20mL混合即可。6.3.4c(HCl)=1mol/L盐酸溶液。6.3.5铁贮备溶液(1mL含1mgFe)：称取纯铁丝或还原铁粉(优级纯或高纯)1g(称准至0.1mg)，放入400mL烧杯中，用除盐水润湿，加20～30mL盐酸溶液(1+1)，在电炉上徐徐加热(防止反应过于剧烈，造成溅损)，待铁丝或铁粉完全溶解后，加过硫酸铵0.1～0.2g，煮沸3min，冷却至室温，移入1L容量瓶，用除盐水稀释至刻度。6.3.6铁工作溶液(1mL含0.01mgFe)：吸取铁贮备溶液(6.3.5)10.00mL，注入1L容量瓶，用除盐水稀释至刻度，此溶液宜使用时配制。6.3.7硫酸溶液(1+1)。6.4分析步骤6.4.1绘制工作曲线a.根据试样含铁量，按表1中的数据吸取铁工作溶液(6.3.6)，注入一组50mL容量瓶中，加除盐水至25mL左右。表1铁工作曲线的制作b.加2.5mL盐酸羟胺溶液(6.3.2)，5mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(6.3.3)，摇匀(控制pH在3.8～4.2之间)，放置5min，加5mL邻菲罗啉溶液(6.3.1)，用除盐水稀释至刻度。放置15min后于波长510nm下，用表1中规定的比色皿，以空白溶液作参比，测定各显色液的吸光度。c.用带线性回归的计算器对吸光度与铁含量的数据作回归处理，将铁含量作自变量，相应的吸光度值作因变量，输入计算器，得到吸光度-铁含量的线性回归方程。6.4.2试样的测定a.吸取试样5～10mL(V1)，注入50mL烧杯中，在通风橱内将烧杯放在砂浴(或电热板)上小心蒸发至干，冷却至室温，加2mL盐酸溶液(6.3.4)，25mL除盐水，加热使其溶解，移入100mL容量瓶，用除盐水稀释至刻度，摇匀。b.吸取上述试液V2mL(含铁10～100μg)注入50mL容量瓶中，稀释至25mL左右，按6.4.1条b.进行显色，并测定吸光度。c.根据试样吸光度值，从回归方程求出相应的铁含量(W)。6.5计算及允许偏差6.5.1试样的铁含量x(以质量百分数表示)按(3)式计算：(3)式中W——试液铁含量，g；V1——试样体积，mL；V2——试液体积，mL；ρ——试样密度，g/cm3，可根据硫酸含量查出。6.5.2允许偏差两份试液平行测定的允许偏差如下：铁含量，%允许相对偏差，%0.005～0.0310<0.005207色度的测定7.1方法提要利用乙酸铅和硫化钠反应产生黑色硫化铅胶体液作为标准，与试样颜色对照进行色度测定。7.2仪器比色管：具磨口塞，50mL比色管。7.3试剂7.3.12%氨水(质/容)。7.3.22%硫化钠溶液(质/容)。7.3.31%明胶溶液(质/容)。7.3.4铅标准溶液(1mL含铅0.1mg)：称取乙酸铅0.1831g，用少量除盐水溶解，移入1L容量瓶。如有混浊可加数滴浓乙酸，然后加除盐水至刻度。7.4分析步骤取50mL比色管两支，其中一支加试样25mL，另一支加10mL除盐水、3mL明胶(7.3.3)、2～3滴氨水(7.3.1)、3mL硫化钠溶液(7.3.2)以及2mL铅标准溶液(7.3.4)，用除盐水稀释至25mL。目视比较两比色管的色度，试样色度不得深于标准色度为合格。8透明度的测定8.1方法提要试样的透明度与试样的色度、悬浮物质有关。色度、悬浮物含量越低，试样的透明度越高。所以透明度代表了试样色度和悬浮物的大小。8.2仪器8.2.1玻璃透视管：见图1。8.2.2方格色板：于40mm×30mm×3mm毛玻璃上，用黑色油漆绘制4mm×4mm的小方格，见图2所示。8.2.3光源：于160mm×160mm×160mm木匣内装220V、60W灯泡一只。上盖开口，紧密装上方格色格，色板与灯泡的距离为10mm。8.3分析步骤把盛满试样的透视度管置于光源的方格色板上，从上往下观察方格的轮廓，并从排液口小心放出试样直至能清晰地辨别方格为止，记录试液高度，透明度大于50mm为合格。