工业液氯中溴的测试方法探讨

2018-03-04

四川化工 2018年6期

(自贡鸿鹤化工股份有限公司，四川自贡，643000)

随着氯碱后继工业的进一步的发展，对液氯的品质要求越来越高，以前未提出来的质量控制指标，由于液氯的广泛应用，提出了新的质量要求。比如利用四氯乙烯为原料生产制冷剂的用户对四氯乙烯中溴化物含量的非常要求，相应地对作为四氯乙烯原料的液氯中溴的指标就提出了新要求[1]。又如甲烷氯化物产品，因液氯中的溴会使三氯甲烷中一氯一溴甲烷含量偏高，从而降低产品三氯甲烷的品质。鉴于上述原因本文着重研究了液氯中溴的测定方法，来弥补液氯中溴的现行检测方法的缺失[2-5]。

液氯中溴测定原理：用液碱吸收液氯气化后的氯气，因氯气的强氧化性，将产生以下物质：氯化钠、溶解氯、次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、溴酸钠和碘酸钠。又因为次氯酸钠极不稳定，见光和加热即分解，亚氯酸钠分解温度为175℃，氯酸钠的分解温度为300℃，溴酸钠的分解温度为381℃，高碘酸钠的分解温度为300℃，碘酸钠的分解温度大于550℃。根据吸收液中氧化性物质稳定性的不同，对吸收液中和到中性后，先在电炉上蒸去大量的水分，水浴上加热蒸干，保持松散，再在300℃时培烧，使其次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠完全分解后，测其氧化性，以单质溴表示。在450℃培烧，让溴酸钠完全分解后，测其中氧化性，以单质溴表示，这里氧化性物质包括碘酸钠和三价铁离子[6-7]。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

仪器：滴定管(10mL，最小刻度为：0.05mL)；205X电子天平(瑞士METTLER TOLIDO)；马弗炉(型号：SX2-5-12)。

试剂：吸收液：氢氧化钠溶液(15%～20%)；溴酸钠标准溶液：1g/L(以Br计)；硫代硫酸钠标液：0.01mol/L。

1.2 实验方法[8]

取样：用碱液吸收液氯气化后的气氯，达到配15%—20%的NaOH溶液，到液氯取样口现场吸收。

溴及其他氧化物总量的测定：取吸收液25mL于石英坩埚中，先用浓HCl调节pH值至9左右，再用1.0mol/L的HCl调节pH值至6.0～7.0。将调好pH值的样品置于带沙浴电热板上，蒸发至干，注意不要结块和过热。然后将坩埚放于马弗炉内，设置马弗炉的温度到290℃～300℃，恒温两小时。拿出坩埚冷却，然后将坩埚内的固体用蒸馏水洗入500mL的碘量瓶，反复清洗数次。向碘量瓶中加入10mL的10%碘化钾和2.0mol/L的HCl溶液2mL，置于暗处10分钟后，加入1mL淀粉溶液，用0.01mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点，得消耗标准溶液的体积V1。

其他氧化物的测定：取吸收液50mL于石英坩埚中，先用浓HCl调节pH值=9左右，再用1.0mol/L的HCl调节pH值=6.0～7.0。将调好pH值的样品置于带沙浴电热板上，蒸发至干，注意不要结块和过热。然后将坩埚放于马弗炉内，设置马弗炉的温度到500℃左右，恒温两小时。拿出坩埚冷却，然后将坩埚内的固体用蒸馏水洗入500mL的碘量瓶，反复清洗数次。向碘量瓶中加上10mL的10%碘化钾和2.0mol/L的HCl溶液2mL，置于暗处10分钟后，加入1mL淀粉溶液，用0.01mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点，得消耗标准溶液的体积V2。

计算公式：

CBr(w/w,%)=C×V1-V22×1.332M

(1)

式中：

V1——溴及其他氧化物总量的测定硫代硫酸钠标准体积，mL；

V2——其他氧化物的测定硫代硫酸钠标准体积，mL；

M——为所取25mL的吸收液中Cl2的重量，g；

C——为硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；

1.332——滴定折算系数。

2 结果讨论

2.1 方法精密度的研究

一次取样，对本样品进行10次的连续测定，其结果见表1。由表1数据可以看出，本测试方法对液氯中溴含量的测定的相对偏差为：RSD=4.05%，说明本方法具有很高的精密度，完全可以满足液氯的质量控制要求。

2.2 方法准确度的研究

用2升15%～20%的氢氧化钠溶液吸收液氯样品，按(1.2)步骤准确测出100mL吸收检液中溴的含量(mg/100mL)。用移液管取氢氧化钠吸收液100.0mL，放置于250毫升的三角瓶中，分别加标，按(1.2)方法步骤进行分析测试，加入的标准物质为溴酸钠溶液(以溴单质计，单位为mg)，充分摇匀后再测其溴元素含量，同时计算测定方法的回收率，结果见表2。由表2可见，回收率为96.0%～101.0%，这说明这测试方法有着较高的准确度，能满足工业液氯中溴含量的测试要求。

表1 本方法精密度实验结果

表2 液氯中溴测定方法的回收率测定结果

2.3 结论

本文经对液氯中的溴含量测定方法的探讨，实现了对工业液氯中溴单质准确测试，其方法的精密为：96.0%～101.2%，RSD分别为4.05%。其测定精密度和准确度均达到较高的水平，本方法已广泛应用于液氯化工生产中的质量控制，取得了良好的效果。

2.4 注意事项

工业液氯吸收碱液浓度不能太高，否则可能堵塞吸收管管口；吸收液氯时要控制液氯流速，要求确保液氯完全被吸收；液氯吸收过程中，应用吹风适当地给液氯吸收管加热，让残留在管道上的液溴挥发进入碱液中；液氯取样量要控制在9～10克/100mL；碱吸收液蒸了时，要控制好温度，蒸干后，不能结块及大颗粒盐存在，要求是粉末状，越细越好；马弗炉的温控误差应在±5℃，要求能准确控制温度。