煤气和工艺冷凝液中氯化氢的测定

卢乙试

(河南龙宇煤化工有限公司，河南永城 476600)

0 前言

煤气中的HCl、H2S会对煤气管线(304材质)造成较大的腐蚀，尤其Cl-对其腐蚀较为严重。所以检测煤气中的HCl、H2S成分将对管材的保护起检测作用，对选材起到指导作用。本文所述方法适用于煤气和工艺冷凝液中氯离子的测定。寻找一个简单易行的实验方法对日常的检测有很大的意义。经过笔者的摸索与实验，把方法锁定在莫尔法上，然而吸收下来的溶液或工艺冷凝液成分复杂，测定影响因素多，需要大量的处理工作，本文从原理到实验设计，实验步骤注意事项等做了详细的阐述。

1 实验原理

煤气主要成分有:CO、CO2、H2、N2、H2S、微量HCl、NH3、CH4和氧氩等。用稀碱液吸收粗煤气，气体中的 HCl、CO2、H2S、NH3一同被吸收。NH3与Ag+形成Ag(NH3)2+影响结果的准确度，可以加强碱然后加热使NH3溢出，消除其对测定的影响。由于Ag2S的溶度积为2×10-49，所以S2-对Cl-的测定有影响，可用30%的过氧化氢把S2-氧化成硫酸根(Ag2SO4的溶度积为1.4×10-5，AgCl的浓度积为1.8×10-10)，从而消除了S2-对测定的影响。在中性或弱碱性条件下，以铬酸钾为指示剂，用硝酸银标准液进行滴定，以消耗的硝酸银的量计算HCl的含量。反应方程式如下:

2 试剂和仪器

试剂:0.05 mol/L氢氧化钠溶液;0.1 mol/L氢氧化钠溶液;200 g/L碳酸氢钠溶液;1+1硝酸溶液;1%酚酞指示剂(95%乙醇溶液)，10%铬酸钾指示剂，30%过氧化氢(H2O2);0.05 mol/L硝酸银标准溶液。

仪器:自动滴定仪1台;500 mL容量瓶;湿式流量计1台;吸收瓶2个;乳胶管若干;弹簧夹1支;三通1支。

3 实验设计

在吸收瓶中加入0.05 mol/L氢氧化钠溶液至吸收瓶体积的1/2，如图1所示连接好。

图1 实验连接示意图

调节好流量(约5 L/min)，根据具体情况吸收200～1 000 L气体。吸收液转移至500 mL容量瓶中，定容至刻度。用移液管准确吸取100 mL吸收液于250 mL锥形瓶中，加1 mL 30%过氧化氢溶液。如有NH3存在，可用此步骤消除影响。加200 g/L氢氧化钠溶液5.00 mL，然后在电炉上加热使NH3溢出，完毕时取下冷却至室温，加入适量蒸馏水。2～3滴酚酞指示剂，用1+1硝酸溶液中和至刚好无色。加入1 mL 10%铬酸钾指示剂，用硝酸银标准溶液滴至橙色，记下硝酸银标准溶液的消耗量V，同时做空白试验，记下硝酸银标准溶液消耗量V0。

4 结果计算

气体中HCl的含量X(mg/L)按下式计算:

其中:c，硝酸银标准溶液浓度，mol/L;V，滴定水样时硝酸银标准溶液的消耗量，mL;V0，空白试验时硝酸银标准溶液的消耗量，mL;V(样)，滴定中所取水样的体积，mL;V(气)，所取粗煤气样体积，L;0.5，容量瓶体积，L;36.5，HCl相对分子质量。

5 注意事项

①取气样时流速不易太大。②取气样体积不易太小，太小了溶液中的Cl-含量过少，终点不易判断。③加入过氧化氢若出现浑浊，则适当加大过氧化氢的量或适当减少取样量。④NH3的存在对测定结果影响很大，务必使其溢出完全，可用pH试纸或红色石蕊试纸在煮沸的瓶口测试。⑤铬酸钾指示剂不可加多或少加，加多了终点将过早出现，加少了终点将过迟出现，影响滴定的准确度。⑥临近终点时要剧烈摇动，以减少AgCl对Cl-的吸附以免终点提前到达。