一種分析鋁酸鈉溶液中有機(jī)物含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分析鋁酸鈉中的有機(jī)物含量的試劑及其分析方法，試劑包括有：硫酸1+3、硫酸?硫酸銀、草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液C g/L、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液；用高錳酸鉀對草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度和高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸鈉的滴定度。其分析方法是先用高錳酸鉀對待測液進(jìn)行滴定，然后煮沸，再用高錳酸鉀進(jìn)行滴定，即可利用公式計(jì)算得到草酸鈉的含量，然后再加入高錳酸鉀和硫酸?硫酸銀以及草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，接著再煮沸并加入高錳酸鉀進(jìn)行滴定，最后根據(jù)公式計(jì)算得到總有機(jī)碳的含量。本發(fā)明具有檢測成本低、檢測設(shè)備簡單、檢測工序少，且檢測效果好、誤差小的特點(diǎn)。
【專利說明】一種分析鋁酸鈉溶液中有機(jī)物含量的方法 技術(shù)背景
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)物含量的分析方法，特別是一種分析鋁酸鈉溶液中的有機(jī)物 含量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]
[0003] 工業(yè)上應(yīng)用的氧化鋁生產(chǎn)方法主要有拜耳法、燒結(jié)法、拜耳燒結(jié)聯(lián)合法，由于我國 鋁土礦資源以高鋁、高硅、低鐵的一水硬鋁石為主，因此我國的氧化鋁生產(chǎn)主要是拜耳燒結(jié) 聯(lián)合法。聯(lián)合法溶出溫度高、所用一水硬鋁石有機(jī)物含量低、流程中燒結(jié)法占比重較大，生 產(chǎn)過程中的有機(jī)物基本可以直接去除，因此工藝流程中的有機(jī)物累積問題并不突出。
[0004] 拜耳法生產(chǎn)氧化鋁具有流程短、能耗低、成本低、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，我國氧化鋁工業(yè) 正逐漸從傳統(tǒng)的拜耳燒結(jié)聯(lián)合法轉(zhuǎn)向拜耳法。但相比于聯(lián)合法，拜耳法面臨的一個重要要 問題是有機(jī)物的累積和危害。
[0005] 拜耳法生產(chǎn)氧化鋁流程中，礦石、添加劑等帶入的有機(jī)物會在工藝循環(huán)過程中不 斷累積影響氧化鋁的正常生產(chǎn)，如降低種分分解率、減小產(chǎn)品氫氧化鋁的粒度，降低產(chǎn)品質(zhì) 量等，因此必須對拜耳法鋁酸鈉溶液當(dāng)中的有機(jī)物進(jìn)行研究，從理論上尋求去除有機(jī)物的 有效方法，以減少有機(jī)物帶來的危害。
[0006] 由于原料和工藝上的差別，鋁酸鈉溶液中的有機(jī)物種類較多，據(jù)C. Sato等人研究 報道，鋁酸鈉溶液中的碳，約有96 %來源于鋁土礦，其余4 %來源于其他物料。其中約有26 % 是碳酸鈉，18 %是草酸鈉，56 %是有機(jī)鈉鹽。而這些有機(jī)鈉鹽中相對分子質(zhì)量較低的脂肪酸 鹽類，主要包括草酸鹽、甲酸鹽和乙酸鹽，占總有機(jī)碳的44%左右;相對分子質(zhì)量大于500的 腐殖酸鹽，占總有機(jī)碳的25%左右；中間分解產(chǎn)物對苯二甲酸鈉和苯酚等，占總有機(jī)碳的 22%左右。
[0007] 草酸鈉是有機(jī)物在鋁酸鈉溶液中不斷累積分解形成的一個具有代表性質(zhì)的重要 形態(tài)，能在很大程度上反應(yīng)有機(jī)物的存在情況以及對生產(chǎn)的影響。由此可知草酸鈉、有機(jī)物 總碳含量是研究有機(jī)物的一個重要參數(shù)值，使其測定方法標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化具有重要意義。
[0008] 目前對于草酸鈉、總有機(jī)碳的測定還沒有統(tǒng)一的完善的方法，很多都是借助離子 色譜儀，T0C總有機(jī)碳分析儀，或高錳酸鉀直接氧化等方法，前者存在檢測設(shè)備復(fù)雜、成本 高、工序復(fù)雜的缺點(diǎn)，而后者則存在檢測效果差、誤差大的缺點(diǎn)，都不能同時在降低檢測成 本、減少檢測工序和提高檢測效果以及減小檢測誤差方面較好的突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于，提供一種分析鋁酸鈉溶液中的有機(jī)物含量的方法。本發(fā)明具 有檢測成本低、檢測設(shè)備簡單、檢測工序少，且檢測效果好、誤差小的特點(diǎn)。
[0010] 本發(fā)明技術(shù)方案:一種分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，包括如下步驟：
[0011] A、試劑配制：
[0012] 配制硫酸1+3溶液、硫酸-硫酸銀溶液、草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0013] B、計(jì)算所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液濃度以及高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸鈉的滴定度：
[0014] 移取5mL所述草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入10mL所述硫酸1+3溶液，煮沸后趁熱用所述高 錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至穩(wěn)定微紅色直至60s內(nèi)不變色，記錄高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定體積V K， 計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、同時計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸鈉的滴定度；
[0015] C、氧化鋁溶液中有機(jī)物的分析：
[0016] (1)將氧化鋁待測溶液稀釋，稀釋倍數(shù)為N，移取稀釋后的氧化鋁待測溶液￥" mL， 加水稀釋，然后加入10mL所述硫酸1+3,用所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色且30s內(nèi)穩(wěn) 定不變色，記錄體積Va ;
[0017] (2)將步驟(1)中滴定后的溶液煮沸，然后趁熱用所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微 紅色直至30s內(nèi)穩(wěn)定不變色，記錄高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V b，計(jì)算氧化鋁待測溶液中草酸鈉 的濃度；
[0018] (3)將步驟(2)中滴定后的溶液冷卻至室溫，加入10mL所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，加 入5mL所述硫酸-硫酸銀，然后加水稀釋，煮沸10-15min，加入10mL所述草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，繼 續(xù)煮沸后趁熱用所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色直至30s內(nèi)穩(wěn)定不變色，記錄高錳酸 鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V。，計(jì)算待測溶液中總有機(jī)碳濃度，即得。
[0019] 前述分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的 公式為：
[0021]前述分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸 鈉的滴定度公式為：
[0023] 式中：CNa2C2Q4為草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。
[0024]前述分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述計(jì)算氧化鋁待測溶液中草酸鈉 的濃度的公式為：
[0026]前述分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述計(jì)算待測溶液中總有機(jī)碳濃度 的公式為：
[0028] 前述的分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述硫酸1+3是將1體積濃硫酸和 3體積的蒸餾水或純水混合，然后用高錳酸鉀標(biāo)液滴定至微紅色，即得。
[0029] 前述的分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述硫酸-硫酸銀是稱取5g硫酸 銀加入500mL濃硫酸中，搖勻靜置過夜，棕色瓶存放，即得。
[0030] 前述的分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液Cg/L是稱取 Cg預(yù)先在130°C烘干2h的基準(zhǔn)草酸鈉，沸水溶解，冷卻后移入1L容量瓶中，加水稀釋至刻度， 搖勻，即得。
[0031] 前述的分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液是稱取 〇.4g高錳酸鉀溶于200mL水中，移入1L容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，靜置過濾后即得。 [0032]前述的分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，所述方法中使用的水均為電阻率 為18.3ΜΩ .cm的超純水。
[0033]本發(fā)明的有益效果：
[0034] 1、本方法的一大重要創(chuàng)新點(diǎn)為在一次的連續(xù)測定過程當(dāng)中同時獲得溶液中的草 酸鈉和有機(jī)物總碳含量，減少了檢測工序。
[0035] 2、所需試劑、儀器設(shè)備簡單，利于常規(guī)實(shí)驗(yàn)室使用，檢測成本低。
[0036] 3、在氧化過程中加入銀離子催化劑，使有機(jī)物氧化充分，減少誤差。
[0037] 為進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人做了如下實(shí)驗(yàn)：
[0038] 取氫氧化鋁洗液、種分母液、蒸發(fā)母液各10份，分為兩組，每組含氫氧化鋁洗液、種 分母液、蒸發(fā)母液各5份，將其中一組溶液分別用T0C總碳分析儀進(jìn)行測試，另一組用本發(fā)明 所述方法進(jìn)行測試，測試結(jié)果取平均值后記錄在表1中。
[0039]表1有機(jī)物含量測試結(jié)果
[0041]從表1可以看出，實(shí)驗(yàn)室分析的結(jié)果和平果鋁(T0C總碳分析儀)分析的結(jié)果相近， 最大誤差范圍不超過5%，說明本發(fā)明的方法分析的結(jié)果可靠、準(zhǔn)確。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。 [0043]實(shí)施例:一種分析氧化鋁溶液中的有機(jī)物含量的方法，包括如下步驟：
[0044] A、試劑配制：
[0045]將1體積濃硫酸和3體積的蒸餾水或純水混合，然后用高錳酸鉀標(biāo)液滴定至微紅 色，得硫酸1+3溶液；
[0046]稱取5g硫酸銀加入500mL濃硫酸中，搖勻靜置過夜，棕色瓶存放，得硫酸-硫酸銀溶 液；
[0047]稱取Cg預(yù)先在130°C烘干2h的基準(zhǔn)草酸鈉，沸水溶解，冷卻后移入1L容量瓶中，加 水稀釋至刻度，搖勻，得草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0048] 稱取0.4g高錳酸鉀溶于200mL水中，移入1L容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，靜置 過濾后得高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0049 ] B、計(jì)算所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液濃度以及高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸鈉的滴定度：
[0050] 移取5mL所述草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入10mL所述硫酸1+3溶液，煮沸后趁熱用所述高 錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至穩(wěn)定微紅色直至60s內(nèi)不變色，記錄高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定體積VK，
計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶 液濃度，
計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸 鈉的滴定度;式中:CNa2C2Q4為草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；
[0051 ] C、氧化鋁溶液中有機(jī)物的分析：
[0052] (1)將氧化鋁待測溶液稀釋，稀釋倍數(shù)為N，移取稀釋后的氧化鋁待測溶液￥" mL， 加水稀釋，然后加入10mL所述硫酸1+3,用所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色且30s內(nèi)穩(wěn) 定不變色，記錄體積Va ;
[0053] (2)將步驟(1沖滴定后的溶液煮沸，然后趁熱用所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色直 至30s內(nèi)穩(wěn)定不變色，記錄高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V b，
計(jì)算氧化鋁待測溶液中草酸鈉的濃度；
[0054] (3)將步驟(2)中滴定后的溶液冷卻至室溫，加入10mL所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入 5mL所述硫酸-硫酸銀，然后加水稀釋，煮沸10-15min，加入10mL所述草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，繼續(xù)煮 沸后趁熱用所述高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色直至30s內(nèi)穩(wěn)定不變色，記錄高錳酸鉀標(biāo) 準(zhǔn)溶液體積V。，
計(jì)算待測溶液中總有機(jī)碳濃度，即得。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于，包括如下步驟： A、 試劑配制： 配制硫酸1+3溶液、硫酸-硫酸銀溶液、草酸鋼標(biāo)準(zhǔn)溶液、高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液； B、 計(jì)算所述高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)液濃度W及高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸鋼的滴定度： 移取5mL所述草酸鋼標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入lOmL所述硫酸1+3溶液，煮沸后趁熱用所述高儘酸 鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至穩(wěn)定微紅色直至60s內(nèi)不變色，記錄高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定體積Vk，計(jì)算 高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、同時計(jì)算高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸鋼的滴定度； C、 氧化侶溶液中有機(jī)物的分析： (1) 將氧化侶待測溶液稀釋，稀釋倍數(shù)為N，移取稀釋后的氧化侶待測溶液VmmL，加水稀 釋，然后加入lOmL所述硫酸1+3,用所述高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色且30s內(nèi)穩(wěn)定不變 色，記錄體積Va ; (2) 將步驟(1)中滴定后的溶液煮沸，然后趁熱用所述高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色 直至30s內(nèi)穩(wěn)定不變色，記錄高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液體積化，計(jì)算氧化侶待測溶液中草酸鋼的濃 度； (3) 將步驟(2)中滴定后的溶液冷卻至室溫，加入lOmL所述高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入5mL 所述硫酸-硫酸銀，然后加水稀釋，煮沸l(wèi)〇-15min，加入lOmL所述草酸鋼標(biāo)準(zhǔn)溶液，繼續(xù)煮沸 后趁熱用所述高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色直至30s內(nèi)穩(wěn)定不變色，記錄高儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn) 溶液體積V。，計(jì)算待測溶液中總有機(jī)碳濃度，即得。2. 如權(quán)利要求1所述分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于:所述計(jì)算高 儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的公式為：3. 如權(quán)利要求1所述分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于:所述計(jì)算高 儘酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液對草酸鋼的滴定度公式為：式中:CN32C204為草酸鋼標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。4. 如權(quán)利要求1所述分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于:所述計(jì)算氧 化侶待測溶液中草酸鋼的濃度的公式為：5. 如權(quán)利要求1所述分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于:所述計(jì)算待 測溶液中總有機(jī)碳濃度的公式為：6. 如權(quán)利要求1所述的分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于:所述硫酸 1+3是將1體積濃硫酸和3體積的蒸饋水或純水混合，然后用高儘酸鐘標(biāo)液滴定至微紅色，即 得。7. 如權(quán)利要求1所述的分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于：所述硫 酸-硫酸銀是稱取5g硫酸銀加入500mL濃硫酸中，搖勻靜置過夜，棟色瓶存放，即得。8. 如權(quán)利要求1所述的分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于:所述草酸 鋼標(biāo)準(zhǔn)溶液是稱取Cg預(yù)先在130°C烘干化的基準(zhǔn)草酸鋼，沸水溶解，冷卻后移入1L容量瓶 中，加水稀釋至刻度，搖勻，即得。9. 如權(quán)利要求1所述的分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于:所述高儘 酸鐘標(biāo)準(zhǔn)溶液是稱取0.4g高儘酸鐘溶于200mL水中，移入1L容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖 勻，靜置過濾后即得。10. 如權(quán)利要求1所述的分析氧化侶溶液中的有機(jī)物含量的方法，其特征在于:所述方 法中使用的水均為電阻率為18.3M Ω . cm的超純水。
【文檔編號】G01N21/78GK106093019SQ201610377604
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】金會心, 李軍旗, 毛小浩, 陳朝軼, 徐本軍, 吳復(fù)忠
【申請人】貴州大學(xué)