專利名稱：檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉(ADA)的方法，特別涉及使用循環(huán)伏安法檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法，屬于電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的化工脫硫技術(shù)可分為兩大類，即干式和濕式，其中，濕式脫硫技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，特別是蒽醌二磺酸鈉脫硫法和改良蒽醌二磺酸鈉脫硫法。在這兩種方法中蒽醌二磺酸鈉作為一種氧化催化劑存在于反應(yīng)體系中，其在反應(yīng)體系中的存在和含量對(duì)脫硫效果具有重要影響，因此，在蒽醌二磺酸鈉脫硫法及改良蒽醌二磺酸鈉脫硫法的工藝過(guò)程中往往需要對(duì)于蒽醌二磺酸鈉進(jìn)行定性和/或定量檢測(cè)，以對(duì)脫硫工藝進(jìn)程進(jìn)行判斷和調(diào)整。
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目前，用于檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法通常為化學(xué)分析法、分光光度法、色譜法等，這些方法往往操作較繁瑣、費(fèi)時(shí)，且再現(xiàn)性和準(zhǔn)確性差。因此，本領(lǐng)域需要一種快速、簡(jiǎn)便以及具有良好再現(xiàn)性、準(zhǔn)確性的蒽醌二磺酸鈉的檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種快速、簡(jiǎn)便以及具有良好再現(xiàn)性、準(zhǔn)確性的蒽醌二磺酸鈉的檢測(cè)方法。針對(duì)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法，所述方法包括使用以懸汞電極為工作電極、以飽和甘汞電極為參比電極以及鉬電極為對(duì)電極的三電極體系進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法包括如下步驟(I)配制蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液，使用所述三電極體系對(duì)所述蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描，確定蒽醌二磺酸鈉的特征氧化峰；和(2)使用所述三電極體系對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描，通過(guò)參照步驟(I)的所述特征氧化峰來(lái)對(duì)所述待測(cè)樣品中的蒽醌二磺酸鈉進(jìn)行定性分析。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法包括如下步驟(I)配制系列濃度的蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液，使用所述三電極體系對(duì)所述系列濃度的蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液分別進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描，確定與各蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品濃度對(duì)應(yīng)的特征氧化峰峰值電流；(2)制作以蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)和以所述特征氧化峰峰值電流為縱坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過(guò)擬合得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式；和(3)使用所述三電極體系對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描，得到所述待測(cè)樣品的相應(yīng)氧化峰峰值電流，將所述待測(cè)樣品的氧化峰峰值電流代入步驟(2)的所述標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式來(lái)對(duì)所述待測(cè)樣品中的蒽醌二磺酸鈉進(jìn)行定量分析。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法中擬合得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式包括但不限于Y=O. 02113X+0. 04674, R2=O. 9954，其中，Y為氧化峰峰值電流，X為
蒽醌二磺酸鈉濃度。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法中在進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描之前在大約-O. IV電位下對(duì)蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液或所述待測(cè)樣品極化5s。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法中所述循環(huán)伏安法掃描的掃描速率為200-2000mV/s。優(yōu)選地，所述循環(huán)伏安法掃描的掃描速率為1000mV/S。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法中所使用的電解質(zhì)緩沖液體系是溶解于Na2CO3-NaHCO3緩沖液中的KCl溶液。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)緩沖液體系的KCl濃度為O. l-2mol/L。更優(yōu)選地，所述電解質(zhì)緩沖液體系的KCl濃度為O. 5mol/L。
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根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法中所使用的電解質(zhì)緩沖液體系的PH為8-10。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)緩沖液體系的pH為8. 84。本發(fā)明還提供了以懸汞電極為工作電極、以飽和甘汞電極為參比電極以及鉬電極為對(duì)電極的三電極體系在檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉中的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的化學(xué)分析法、分光光度法、色譜法等相比，本發(fā)明的蒽醌二磺酸鈉檢測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)便、再現(xiàn)性好、快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，在化工領(lǐng)域具有良好的推廣應(yīng)用前景，尤其可用于監(jiān)測(cè)脫硫效果，為調(diào)整和添加新脫硫液提供依據(jù)。


圖I是不同濃度(分別為2g/L、3g/L、4g/L、5g/L以及10g/L)蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液的循環(huán)伏安曲線圖。圖2是以蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)和以特征氧化峰峰值電流為縱坐標(biāo)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。圖3是利用蒽醌二磺酸鈉和硫化鈉反應(yīng)模擬蒽醌二磺酸鈉濕式氧化脫硫過(guò)程對(duì)蒽醌二磺酸鈉進(jìn)行定性和定量檢測(cè)的循環(huán)伏安曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法中使用了以懸汞電極為工作電極、以飽和甘汞電極為參比電極以及以鉬電極為對(duì)電極的三電極體系，該三電極體系的工作原理是在懸汞電極以及電化學(xué)作用下，待測(cè)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品與汞在電極表面形成含汞鍵，并在循環(huán)伏安曲線中反映出特征氧化峰，由此，可通過(guò)循環(huán)伏安曲線中氧化峰的出峰位置對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性分析，比對(duì)待測(cè)樣品的循環(huán)伏安曲線中氧化峰的出峰電位，出峰位置相同可確定為同一物質(zhì)。另外，可根據(jù)特征氧化峰峰值電流和待測(cè)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品濃度制作標(biāo)準(zhǔn)曲線并通過(guò)擬合得出標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式，將針對(duì)待測(cè)樣品掃描而得的循環(huán)伏安曲線中不同時(shí)間的相應(yīng)氧化峰峰值電流帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式，得出待測(cè)樣品中目標(biāo)待測(cè)物質(zhì)的濃度值，從而對(duì)其進(jìn)行定量分析。下面通過(guò)實(shí)施例的方式并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但是本發(fā)明并不僅僅局限于以下實(shí)施例。檢測(cè)儀器EC2Lab軟件控制的多通道Prinston VMP3電化學(xué)系統(tǒng)(法國(guó)Bio-Logic公司)，JM-Ol型懸汞電極、飽和甘汞電極以及鉬電極(均來(lái)自江蘇江電分析儀器有限公司)。試劑NaS · 9H20、Na2C03、NaHCO3 和 KCl，均為分析純；蒽醌二磺酸鈉(ADA)，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)品，來(lái)自太原煤氣化公司第一焦化廠。電解質(zhì)緩沖液(本實(shí)驗(yàn)室自行配制)電解質(zhì)使用KC1，濃度O. 5mol/L,采用Na2CO3-NaHCO3 緩沖體系((3gNa2C03+30g NaHCO3) /L), ρΗ=8· 84。實(shí)施例I:使用本發(fā)明的方法確定循環(huán)伏安曲線圖中蒽醌二磺酸鈉特征氧化峰的位置及建立標(biāo)準(zhǔn)曲線
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蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制配制一系列不同濃度(分別為2g/L、3g/L、4g/L、5g/L以及10g/L)的蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液各IOOmL,備用。在循環(huán)伏安測(cè)定過(guò)程中，掃描速率是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一個(gè)重要因素，通過(guò)響應(yīng)峰(即氧化峰)強(qiáng)度來(lái)確定掃描速率。在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在200-2000mV/s的掃描速率下實(shí)驗(yàn)效果較好，優(yōu)選1000mV/S。當(dāng)掃描速率過(guò)快時(shí)，循環(huán)伏安曲線中容易出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，尤其是在出峰位置附近跳躍明顯，這會(huì)影響響應(yīng)峰的完整性，而當(dāng)掃描速率過(guò)慢時(shí)，響應(yīng)峰峰形過(guò)于平坦，不利于識(shí)別。本實(shí)施例中確定掃描速率為1000mV/S。移取20mL上述不同濃度的待測(cè)蒽醌二磺酸鈉溶液至石英杯中，置于三電極體系中，先在電位-ο. IV下極化5s，測(cè)試過(guò)程掃描3次。圖I給出了蒽醌二磺酸鈉特征氧化峰出峰位置以及蒽醌二磺酸鈉溶液濃度和氧化峰峰值電流的關(guān)系。圖I顯示蒽醌二磺酸鈉特征氧化峰的出峰位置位于-0. 3944V，氧化峰峰值電流隨著蒽醌二磺酸鈉濃度的增加而增加。表I給出了不同蒽醌二磺酸鈉濃度下循環(huán)伏安曲線中氧化峰的峰值電流。圖2是根據(jù)表I數(shù)據(jù)繪制的氧化峰峰值電流和蒽醌二磺酸鈉濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線，顯示氧化峰峰值電流和蒽醌二磺酸鈉濃度呈直線線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=0. 02113X+0. 04674，R2=O. 9954，其中，Y為氧化峰峰值電流，X為蒽醌二磺酸鈉濃度。表I :循環(huán)伏安曲線中不同蒽醌二磺酸鈉濃度下的氧化峰峰值電流
蒽醌二磺酸鈉濃度(g/L) Γ~2 Γ1 Γ1 Γ1 Γ
氧化峰峰值電流(mA)0.09126 0. 1139 0. 1298 0. 1452 0.2606~實(shí)施例2 :使用本發(fā)明的方法對(duì)于利用蒽醌二磺酸鈉和硫化鈉反應(yīng)模擬蒽醌二磺酸鈉濕式氧化脫硫過(guò)程的蒽醌二磺酸鈉進(jìn)行檢測(cè)在該實(shí)施例中，利用蒽醌二磺酸鈉和硫化鈉進(jìn)行反應(yīng)來(lái)模擬濕式氧化脫硫法的反應(yīng)過(guò)程。蒽醌二磺酸鈉溶液初始濃度為8g/L，硫化鈉(NaS · 9H20)溶液初始濃度為lXl(T2mol/L。碳酸鹽緩沖體系為(3gNa2C03+30g NaHCO3VL (pH 值 8. 84)，添加電解質(zhì) KCl的濃度為0. 5mol/L。 量取蒽醌二磺酸鈉溶液和硫化鈉溶液各IOmL置于石英杯中，振蕩混合，10秒鐘后置于三電極體系中進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)定，先在-0. IV電位下極化5s，測(cè)試過(guò)程掃描3次。圖3給出了蒽醌二磺酸鈉和硫化鈉反應(yīng)時(shí)間3min、5min和10. 5min時(shí)的循環(huán)伏安曲線。圖3中氧化峰A出峰位置為-0. 392V，從特征氧化峰出峰位置判定其對(duì)應(yīng)物質(zhì)為蒽醌二磺酸鈉，其他氧化峰B、C和D對(duì)應(yīng)的物質(zhì)根據(jù)理論分析推測(cè)分別為S42' S22-和HS'通過(guò)不同時(shí)間的蒽醌二磺酸鈉特征氧化峰峰值電流以及標(biāo)準(zhǔn)曲線方程求解可知，在反應(yīng)時(shí)間3min、5min和10. 5min時(shí)，溶液中蒽醌二磺酸鈉的濃度分別為6. 91g/L、3. 09g/L和I. 69g/L。雖然已經(jīng)通過(guò)關(guān)于濕式氧化法脫硫的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的檢測(cè)方法應(yīng)該可以應(yīng)用至所有涉及需要對(duì)蒽醌二磺酸鈉檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域。盡管已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的范圍或精神的前提下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種改變與修飾。因而，本發(fā)明意欲涵蓋落在權(quán)利要求書及其同等物范圍內(nèi)的所有這些改變與修飾?！?br> 權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法，其特征在于，所述方法包括使用以懸汞電極為工作電極、以飽和甘汞電極為參比電極以及鉬電極為對(duì)電極的三電極體系進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 (1)配制蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液，使用所述三電極體系對(duì)所述蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描，確定蒽醌二磺酸鈉的特征氧化峰；和 (2)使用所述三電極體系對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描，通過(guò)參照步驟(I)的所述特征氧化峰來(lái)對(duì)所述待測(cè)樣品中的蒽醌二磺酸鈉進(jìn)行定性分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 (1)配制系列濃度的蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液，使用所述三電極體系對(duì)所述系列濃度的蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液分別進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描，確定與各蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品濃度對(duì)應(yīng)的特征氧化峰峰值電流； (2)制作以蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)和以所述特征氧化峰峰值電流為縱坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過(guò)擬合得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式；和 (3)使用所述三電極體系對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描，得到所述待測(cè)樣品的相應(yīng)氧化峰峰值電流，將所述待測(cè)樣品的氧化峰峰值電流代入步驟(2)的所述標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式來(lái)對(duì)所述待測(cè)樣品中的蒽醌二磺酸鈉進(jìn)行定量分析。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)曲線方程式為Y=O. 02113X+0. 04674，R2=O. 9954，其中，Y為氧化峰峰值電流，X為蒽醌二磺酸鈉濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描之前在-0. IV電位下對(duì)所述蒽醌二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品溶液或所述待測(cè)樣品極化5s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述循環(huán)伏安法掃描的掃描速率為200-2000mV/s，優(yōu)選地，所述循環(huán)伏安法掃描的掃描速率為1000mV/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法所使用的電解質(zhì)緩沖液體系是溶解于Na2CO3-NaHCO3緩沖液中的KCl溶液，優(yōu)選地，所述電解質(zhì)緩沖液體系的KCl濃度為0. l-2mol/L，更優(yōu)選地，所述電解質(zhì)緩沖液體系的KCl濃度為0. 5mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法所使用的電解質(zhì)緩沖液體系的PH為8-10，優(yōu)選地，所述電解質(zhì)緩沖液體系的pH為8. 84。
9.以懸汞電極為工作電極、以飽和甘汞電極為參比電極以及鉬電極為對(duì)電極的三電極體系在檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測(cè)蒽醌二磺酸鈉的方法，所述方法包括采用以懸汞電極為工作電極、以飽和甘汞電極為參比電極以及以鉑電極為對(duì)電極的三電極體系進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描。所述方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)蒽醌二磺酸鈉的定性和/或定量檢測(cè)，與傳統(tǒng)的化學(xué)分析法、分光光度法、色譜法等相比，本發(fā)明的方法具有操作簡(jiǎn)便、再現(xiàn)性好、快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，在化工領(lǐng)域具有良好的推廣應(yīng)用前景，尤其可用于監(jiān)測(cè)脫硫效果，為調(diào)整和添加新脫硫液提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N27/48GK102788832SQ20121025766
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者凌開成, 張衛(wèi)帥, 董躍 申請(qǐng)人:太原重工股份有限公司