烧碱成品与中控分析误差实例

孔金泳

（河南永银化工实业有限公司，河南舞阳462400）

烧碱成品与中控分析误差实例

孔金泳

（河南永银化工实业有限公司，河南舞阳462400）

针对烧碱成品分析与中控分析，分别采用国标与简易方法对产生偏差的原因进行了分析、实验和改进，最终认为称量方法是主要导致误差产生的原因。

烧碱分析；国标法；中控简易分析法

当前，氯碱行业成品分析（工业氢氧化钠、高纯级氢氧化钠）均采用国标GB/T 4348.1中有关氢氧化钠含量分析的方法；而中控分析，为满足及时、快速、准确的需求多采用简易的分析方法，河南永银化工实业有限公司也采用此方法。在实际生产运行中，实践发现中间控制分析数据与成品分析数据存在较大偏差（32%烧碱，绝对偏差可超过0.2%）。

对2种方法的对比一直采用每月分析数据的平均值。对于中控简易分析方法基本上是行业内默认的做法，并且也有人对其准确性进行了论证。但是从经验来看，单从方法本身是较难看出问题的，因为这个测定方法是最基本的酸碱反应，完全符合化学计量，能否得出准确结果要看实际操作时的影响因素。

1 实验

1.1 原理

试样溶液中加入氯化钡，将碳酸钠转化为碳酸钡沉淀，然后以酚酞为指示剂，用盐酸标准溶液测定至终点。

1.2 仪器

一般实验室分析仪器

1.3 GB/T 4348.1-2013氢氧化钠测定步骤

用称量瓶迅速称取液体氢氧化钠（50±1）g（精确至0.01 g），将已称取的样品置于已盛有约300 mL水的1 000 mL容量瓶中，加水溶解，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀。

用单刻度吸量管移取50 mL试样溶液，注入250 mL三角瓶中，加入10 mL氯化钡溶液，加入两三滴酚酞指示液，用盐酸标准溶液滴定至微红色为终点，记下滴定所消耗的盐酸标准溶液的体积。

结果计算：

1.4 中控分析简易测定步骤

将液碱试样冷却至室温，充分摇匀，迅速从取样瓶中移取液体氢氧化钠1.0～2.0 g于已知质量的且盛有约50 mL水的250 mL碘量瓶中，盖上瓶盖，用分析天平称重（准至0.000 1 g）。加入10 mL氯化钡溶液，滴加酚酞指示剂两三滴。用盐酸标准滴定溶液至红色刚消失为止，记下所消耗盐酸溶液的体积。

式中：c—盐酸标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；V—测定氢氧化钠所消耗盐酸标准溶液的体积，mL；m—试样质量，g；0.040 00—与1.00 mL盐酸标准溶液[c（HCl）=1.000mol/L]相当于以克表示的氢氧化钠质量。

2 问题及现象

在较长的时期内，发现中间控制分析数据与成品分析数据存在有较大偏差，生产32%烧碱，绝对偏差有时可超过0.2%，绝大多数为0.15%～0.20%，统计时采用烧碱成品1个月平均数据，与中控分析1个月数据取平均相比较；取样部位：成品在成品罐取样，中控分析在出电解槽总管取样；从总管流向成品罐过程，不存在任何操作及管道间渗漏等情况。

3 差异比较

3.1 样品

成品碱取样位置在罐区取样，罐内的成品碱是已经冷却至常温的液碱，并且经常内部循环，样品相对均匀，浓度上下波动小。

中控分析碱液取自出电解槽碱液总管，此处碱液温度较高，约80℃，另外，碱液浓度瞬时波动相对大。

3.2 方法

国标采用称量瓶称取50 g，再转移至容量瓶稀释定容，其他滴定操作基本相同。而日常用的称量瓶约在40～70 g，样品约占总称量质量的42%～55%。

中控分析采用碘量瓶（再加约50 m水）称取1.0～ 2.0 g，其他滴定操作基本相同。250 mL的碘量瓶约200 g，再加上50 mL水，皮重约250 g，样品约占总称量质量的0.40%～0.79%。

4 影响因素分析

（1）人为操作。通过近几年来的数据对比，可排除人为操作引起的误差，因为可以看出是明显的系统误差，并且公司内每人每年都要通过实操考核对比（另外还有日常随机的抽查），人员操作水平是能够保证的。

（2）系统误差。可以认定是主要影响因素，根据以上3.22种方法差异的比较，基本可以认定误差所在。

（3）环境因素。电解槽碱液总管中碱液温度高，约80℃，取样时不免会有蒸发，如果环境越干燥蒸发也会越多。

5 验证

基于以上的认识，针对中控分析的称量方法进行改进，不采用碘量瓶，而使用25 mL的小滴瓶（约55 g），通过减量法称取1.2 g左右样品，其他步骤不变，对比数据见表1。

表1 对比数据

可以看出虽然还是有误差，但是误差明显缩小；生产过程的不稳定，也会导致二者数据偏差增大。

另外考虑到电解槽碱液总管中碱液温度高，可能会有蒸发带来的误差。尝试验证环境湿度对偏差的影响，但难度相对较大，只是大致得出在湿度小于55时影响会变大，60以上时影响不明显变得很难判断，但是总的湿度还是有影响的，只不过占比较小。

实际过程中，还验证了天平使用带来的误差。比如：2个天平，一个天平在这个屋子，另一个天平在另外一个屋子，分别采用国标法和中控分析方法（纠正过后的），当2个屋子室温相差较大时，2种方法相差会变大，并且这种影响似乎还更明显（比环境湿度而言）。如实验室这样布置天平，当屋子之间温度差别1℃以内时差别最小。

6 结语

通过对比，发现称量方法是过程中产生误差的主要因素。此问题在实际应用过程中相对隐蔽，会被“热碱”等因素误导，以为是“碱”热导致了误差。此外，环境湿度的影响较小。

另外，实际实验室布局时应注意不同天平室内温度对称量的影响，温差越大，误差就会越大（同一牌子、同型号产品）；虽然温度对天平的影响是很基本的常识，但是不同单位在实验室布局分配时，还是会各种因素被忽略。

Example of deviation between product and central control analysis methods

KONG Jin-yong
（Henan Yongyin Chemical Industry Co.,Ltd.Wuyang 462400，China）

This paper focuses on the product analysis and central control analysis methods of caustic soda，known as GB method and simple method.The reasons of the deviation between two method were disscussed，tested and improved，and weighing method was considered to be the main cause of the deviation.

caustic soda analysis；national standard method；central control simple analysis method

TQ075+.3

：B

：1009－1785(2017)05-0029-02

2017-02-05