專利名稱：硝酸汞滴定測量石灰石漿液中氯離子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫領(lǐng)域，特別涉及煙氣脫硫領(lǐng)域石灰石漿液中的氯離子測定方法。
背景技術(shù)：
我國是世界上SO2排放量最大的國家之一，年排放量接近2000萬噸，其主要原因是煤炭在能源消費結(jié)構(gòu)中所占比例太大。煙氣脫硫(FGD)是目前控制SO2污染的重要手段，其中，濕法脫硫是應(yīng)用最廣的煙氣脫硫技術(shù)，具有設(shè)備簡單、氣液接觸良好、脫硫效率高、吸收劑利用率高、處理能力大的優(yōu)點。吸收劑不同，濕法脫硫技術(shù)也不同，其中，采用石灰石作為脫硫劑的石灰石-石膏法脫硫技術(shù)最為成熟，應(yīng)用最廣。
在FGD工程中，氯離子的主要來源是工藝水溶解的鹽以及煙氣吸收的HCl。氯離子在脫硫工程中的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面(1)降低SO2吸收率(2)影響石膏品質(zhì)(3)腐蝕系統(tǒng)設(shè)備所以必須準(zhǔn)確的檢測不可避免的氯離子濃度并控制在一定范圍，目前氯離子的檢測方法比較多，常用的方法有以下幾種
(1)自動電位滴定法精確度比較高，但這種方法需借助于自動電位滴定儀以及相應(yīng)的配套電極才能完成，成本高。
(2)HgCl2滴定法以二苯基脲為指示劑，用HgCl2滴定Cl離子，可以檢測出10ppm以下的Cl離子，但是該方法的滴定溶液HgCl2屬于劇毒物質(zhì)，危害很大，不易推廣。
(3)硝酸銀滴定法硝酸銀與氯化物作用生成氯化銀沉淀，多余的硝酸銀與鉻酸鉀指示劑反應(yīng)生成紅色的鉻酸銀沉淀，此時達(dá)到終點。該方法受Br-、I-、CN-、S2-、SO32-的干擾較大；且滴定終點生成的紅色鉻酸銀沉淀使溶液呈渾濁狀態(tài)，不易判斷顏色突變過程，人為誤差大。
(4)其他測定方法離子選擇電極測定法、離子色譜法、極譜法等都需要專門的配套設(shè)備才能完成，成本高；發(fā)明內(nèi)容針對目前測試方法存在的問題，本發(fā)明提供了一種新的方法—硝酸汞滴定法，它是一種操作簡單，精確度較高、成本較低的測試方法。
具體技術(shù)方案如下一種硝酸汞滴定法測石灰石漿液中痕量氯離子的方法，包括以下步驟(1)移取待測石灰石漿液500mL，過濾取上層清液；(2)吸取體積為VmL的上層清液于錐形瓶中，加過氧化氫溶液消除亞硫酸根對滴定的干擾；(3)二苯卡巴腙混合指示劑的配制 按每0.5g二苯卡巴腙、0.05g溴酚藍(lán)和0.12g二甲苯青，溶解于100mL 95％的乙醇中的比例精確稱取各原料，存放在棕色瓶中搖勻備用；(4)往錐形瓶中加入步驟(3)所得的二苯卡巴腙混合指示劑，使溶液顏色變成藍(lán)色，然后逐滴加入硝酸調(diào)節(jié)溶液PH值，直到溶液顏色從藍(lán)色變成藍(lán)綠色或黃綠色；(5)用配制好的濃度為C1mol/L的硝酸汞溶液往步驟(4)的錐形瓶中進(jìn)行滴定，溶液顏色從藍(lán)綠色或黃綠色變成紫色時即為滴定終點，消耗的硝酸汞溶液體積記為a mL；(6)用與樣品上層清液同體積的蒸餾水作為待測樣品重復(fù)上述步驟做空白試驗，消耗的硝酸汞溶液體積記為b mL；(7)待測樣品中的氯離子濃度計算公式是C＝(a-b)×2C1×1000×35.54/V其中C＝清液中的氯離子濃度，mg/La＝樣品試驗消耗的硝酸汞溶液體積，mLb＝空白試驗消耗的硝酸汞溶液體積，mLC1＝硝酸汞滴定溶液的濃度，mol/L35.54是氯離子原子量V＝移取的清液體積，mL將測量的數(shù)據(jù)代入公式計算氯離子濃度。
本發(fā)明的原理是氯離子與汞離子發(fā)生反應(yīng)，形成微溶的氯化汞，滴定終點時，多余的汞離子與二苯卡巴腙指示劑反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物，溶液顏色由黃綠色突變成紫色即為終點，最后根據(jù)硝酸汞的滴定量計算氯離子含量?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下
本發(fā)明所用的指示劑必須按所述的比例關(guān)系配制，如果混合比例不同，很難觀察到顏色變化。
步驟(2)加過氧化氫溶液是為了消除亞硫酸根對滴定的干擾，一般情況下每100毫升上層清液需加大約1～2毫升過氧化氫溶液，一定要加足量，如果太少樣品中的亞硫酸根離子不能被充分氧化，會使結(jié)果誤差增大。
步驟(4)加入硝酸調(diào)節(jié)溶液PH值，直到溶液顏色從藍(lán)色變成藍(lán)綠色或黃綠色，經(jīng)過測定此時的PH值是3.1，如果調(diào)節(jié)過程中硝酸加過量，可另加0.1mol/L的氫氧化鈉直到PH值調(diào)到3.1左右。硝酸的濃度選擇可為0.1mol/L。
步驟(6)用蒸餾水作空白實驗是為了減少誤差。
我們對同種漿液清液進(jìn)行了兩種方法的對比實驗，實驗結(jié)果如下表1 本發(fā)明方法與硝酸銀滴定法的實驗結(jié)果對比

實驗過程中我們發(fā)現(xiàn)，硝酸銀滴定法的滴定終點的顏色變化不是很明顯，沒有顏色的突變過程，很難準(zhǔn)確確定終點；而本發(fā)明的滴定終點顏色突變非常明顯，利于觀察。
從表1的實驗結(jié)果來看，采用硝酸銀滴定法測出的實驗結(jié)果比發(fā)明方法略高，原因一是因為漿液中有一部分的SO32-離子，而硝酸銀滴定法SO32-的干擾較大；原因二就是硝酸銀滴定法的滴定終點變色不夠明顯，滴定終點生成的紅色鉻酸銀沉淀使溶液呈渾濁狀態(tài)，給判斷溶液的顏色變化增加困難，正因為上述兩個原因，所以采用硝酸銀滴定法測出的結(jié)果會偏高。
本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面(1)操作簡單，成本低，常規(guī)的滴定管就可完成該實驗；(2)精度高，可檢測幾個ppm的氯離子；(3)滴定終點變色明顯，易辨別，溶液顏色由黃綠色變成明顯的紫色；混合指示劑溶液中的溴酚藍(lán)是pH指示劑，可掩蔽二苯卡巴腙本身的灰色，使滴定終點的變色更為明顯；(4)該發(fā)明采用過氧化氫溶液排除SO32-離子的干擾，準(zhǔn)確度較高。
具體實施例實施例1 硝酸汞滴定法檢測石灰石漿液中的氯離子濃度步驟如下(1)移取待測石灰石漿液500mL，過濾取上層清液；(2)吸取體積為100mL的上層清液于錐形瓶中，加足量的過氧化氫溶液1毫升消除亞硫酸根對滴定的干擾；
(3)二苯卡巴腙混合指示劑的配制 精確稱取0.5g二苯卡巴腙、0.05g溴酚藍(lán)和0.12g二甲苯青，溶解于100mL的95％的乙醇，存放在棕色瓶中搖勻備用；(4)往錐形瓶中加入步驟(3)所得的二苯卡巴腙混合指示劑，直到使溶液顏色變成藍(lán)色，然后逐滴加入0.1mol/L的硝酸調(diào)節(jié)溶液PH值，直到溶液顏色從藍(lán)色變成藍(lán)綠色或黃綠色；(5)用配制好的0.01mol/L的硝酸汞溶液往錐形瓶中進(jìn)行滴定，溶液顏色從藍(lán)綠色或黃綠色變成紫色時即為滴定終點，消耗的硝酸汞溶液體積記為1.34mL；(6)用與樣品上層清液同體積的蒸餾水作為待測樣品重復(fù)上述步驟做空白試驗，消耗的硝酸汞溶液體積為0.02mL；(7)將數(shù)據(jù)代入公式C＝(a-b)×2C1×1000×35.54/V中計算待測樣品中的氯離子濃度是(1.34-0.02)×2×0.01×1000×35.54/100＝9.38mg/L即9.38ppm對比實施例 用硝酸銀滴定法檢測實施例1中樣品的氯離子濃度(1)移取500mL漿液，靜置，過濾取上層清液；(2)移取清液100mL于錐形瓶中；(3)在錐形瓶中加入幾滴酚酞指示劑，然后逐滴加入0.1mol/L的氫氧化鈉溶液，直到溶液顏色淺粉紅色，然后用0.05mol/L的硝酸溶液滴至無色；再加入1mL的10％的鉻酸鉀溶液。
(4)用0.01mol/L的硝酸銀溶液進(jìn)行滴定，溶液顏色變成磚紅色時即為終點，此時消耗的硝酸銀溶液的體積為2.71mL。
(5)空白試驗消耗的硝酸銀溶液的體積為0.02mL。
清液中的氯離子濃度(2.71-0.02)×0.01×1000×35.54/100＝9.56mg/L即9.56ppm實施例1與對比實施例相比較，由于SO32-離子的干擾，滴定終點變色不夠明顯使硝酸銀滴定法測得的結(jié)果偏高。
權(quán)利要求
1.一種硝酸汞滴定測量石灰石漿液中氯離子的方法，包括以下步驟(1)移取待測石灰石漿液，過濾取上層清液；(2)吸取體積為VmL的上層清液于錐形瓶中，加過氧化氫溶液消除亞硫酸根對滴定的干擾；(3)二苯卡巴腙混合指示劑的配制按每0.5g二苯卡巴腙、0.05g溴酚藍(lán)和0.12g二甲苯青，溶解于100mL 95％的乙醇中的比例精確稱取各原料，存放在棕色瓶中搖勻備用；(4)往錐形瓶中加入步驟(3)所得的二苯卡巴腙混合指示劑，使溶液顏色變成藍(lán)色，然后逐滴加入硝酸調(diào)節(jié)溶液PH值，直到溶液顏色從藍(lán)色變成藍(lán)綠色或黃綠色；(5)用配制好的濃度為C1mol/L的硝酸汞溶液往步驟(4)的錐形瓶中進(jìn)行滴定，溶液顏色從藍(lán)綠色或黃綠色變成紫色時即為滴定終點，消耗的硝酸汞溶液體積記為amL；(6)用與樣品上層清液同體積的蒸餾水作為待測樣品重復(fù)上述步驟做空白試驗，消耗的硝酸汞溶液體積記為bmL；(7)待測樣品中的氯離子濃度計算公式是C＝(a-b)×2C1×1000×35.54/V其中C＝清液中的氯離子濃度，mg/La＝樣品試驗消耗的硝酸汞溶液體積，mLb＝空白試驗消耗的硝酸汞溶液體積，mLC1＝硝酸汞滴定溶液的濃度，mol/L35.54是氯離子原子量V＝移取的清液體積，mL將測量的數(shù)據(jù)代入公式計算氯離子濃度。
2.如權(quán)利要求1所述的硝酸汞滴定測量石灰石漿液中氯離子的方法，其中步驟(2)中每100毫升上層清液加入1～2毫升過氧化氫溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硝酸汞滴定檢測石灰石漿液中的痕量氯離子的方法，利用氯離子與硝酸汞中的汞離子發(fā)生反應(yīng)，形成微溶的氯化汞，滴定終點時，多余的汞離子與二苯卡巴腙指示劑反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物，溶液顏色由黃綠色突變成紫色即為終點，最后根據(jù)硝酸汞的滴定量計算氯離子含量。本發(fā)明所述方法操作簡單，成本低，常規(guī)的滴定管就可完成該實驗；排除了亞硫酸根的干擾，精度高，可檢測幾個ppm的氯離子；滴定終點變色明顯，易辨別。
文檔編號G06F19/00GK1975391SQ200610095319
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者杜云貴, 劉藝, 劉清才, 羅曉渝, 洪燕, 蔣聰敏, 潘慶, 廖帆, 趙偉俊, 毛莉, 吳其榮 申請人:中電投遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保工程有限公司, 重慶大學(xué)