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氯碱制造工艺中硫酸根的测定技术 硫酸根在线分析仪

更新时间:2024-06-03   点击次数:72次

氯碱制造工艺中硫酸根的测定

深入探究氯碱工业中的硫酸根测定技术


     离子交换膜引入氯碱制造工艺已经历了20多年,对于盐水中所含杂质的处理方法有了显著的进步。在氯碱行业离子膜电解工艺中,硫酸根不仅影响电流效率,且对离子膜使用寿命有较大影响。因此,准确、快速地测定硫酸根含量,对于保证氯碱制造工艺的顺利进行具有重要意义。


硫酸根对离子膜电解工艺的影响


     硫酸钙在水中的溶度积常数为6.5x10-5时,由于盐水中存在盐效应,硫酸钙溶度积常数比水中大得多,但还是能够建立硫酸根离子平衡浓度,且硫酸根离子平衡浓度随用盐量、原盐质量的波动而波动,就会加速硫酸钙的沉淀速度。在氯化钠、氯化镁等溶液环境下,硫酸钙的溶解度有所增大。但随着钙镁离子浓度的增大,硫酸根与钙离子依然会产生硫酸钙沉淀,硫酸钙沉淀附着在离子膜表面,堵塞离子膜上的通道,从而降低离子膜选择透过性能;堵塞较为严重时,电解槽的整体处理能力明显下降,须停车对离子膜进行处理。

     硫酸根的浓度过高会导致电流效率下降,产生过多的氧气,影响电解过程的稳定性。而浓度过低则会导致电流效率低下,产物纯度下降。因此,在氯碱制造工艺中,准确测定硫酸根的含量,控制其在适当范围内,对于提高电解工艺的效率和产品质量至关重要。


硫酸根常见测定方法及优缺点


     常用的硫酸根测定方法包括滴定法、离子色谱法、光度法等。滴定法是一种简单、快速、经济的测定方法,具有操作简便、准确度高的优点。离子色谱法则可以实现对硫酸根的快速分离和准确测定,但设备成本较高。光度法则通过测定硫酸根与某些试剂之间的吸光度变化来确定其浓度,具有灵敏度高的特点。

     然而,不同的测定方法也存在一些缺点。滴定法需要使用酸碱指示剂,对操作人员的技术要求较高。离子色谱法虽然准确度高,但设备成本较高,对实验室条件要求较高。光度法则对试剂的选择和测量条件的控制要求较严格。因此,在选择硫酸根测定方法时,需要综合考虑实际情况和实验室条件。


滴定法的优势


     目前,实验室通常采用滴定法测定硫酸根,其主要具有以下优势:首先,操作简便,不需要复杂的仪器设备;其次,准确度高,可以满足氯碱制造工艺中对硫酸根浓度的要求;此外,滴定法成本低廉,不需要昂贵的设备和试剂。然而,在氯碱工业生产中,依赖传统的实验室手工测量,大大制约了生产效率。

     M-5010硫酸根分析仪采用EDTA自动滴定法,通过滴定剂与硫酸根反应,使溶液的颜色或电位发生变化,从而确定硫酸根的浓度。系统由自动稀释沉淀装置、过滤系统和自动滴定分析仪三部分组成。自动稀释沉淀装置可自动稀释样品,加入氯化钡混合试剂,过滤后由分析仪的样本泵抽入进行滴定分析,彩色触摸屏显示硫酸盐的测量结果。分析仪带有4-20mA模拟电流输出和RS232/485数字输出,可进行数据远程传输。滴定法的操作简单,只需要一定的实验技巧和经验即可掌握。


M-5010硫酸根分析仪的测定原理


     过量的氯化钡-氯化镁混合液与样品中的硫酸根反应生成硫酸钡沉淀,过量钡盐在镁盐存在下,用EDTA标准溶液回滴。铬黑T与镁离子在碱性溶液中生成酒红色络合物,钡离子与铬黑T生成较不稳定的络合物,当用EDTA滴定钡离子、镁离子时,EDTA先与游离镁形成络合物,再夺取钡离子,最后夺取镁离子,这时酒红色消失,溶液显纯蓝色。

     滴定法的原理基于化学反应的定量关系,通过滴定剂与硫酸根的反应,确定滴定终点,从而计算出硫酸根的浓度。滴定法的准确度取决于滴定剂和硫酸根的反应速率和滴定终点的判断准确性。因此,在进行硫酸根测定时,需要严格控制滴定剂的用量和滴定终点的判断。


M-5010硫酸根分析仪特征


    具有7"彩色触摸屏进行操作及显示,具有图形化用户界面和丰富的教学程序,操作简单易学。

    内置2G存储器进行存储测量数据、校正记录、故障信息等。

    具有USB接口可下载记录信息和更新软件。

    具有2路4-20mA模拟电流输出和以太网以及RS485 MODBUS输出。

专业的滴定硬件和专业的滴定电极
 稳定可靠的进样系统
   高精度的驱动单元和八泵轴设计保证了进样流量控制的可靠性及稳定性。
 高精度滴定泵
   采用高精度柱塞式滴定泵,保证滴定分析结果的准确性。

自动校正和自动清洗
     在线自动滴定分析仪具有自动校正和自动清洗功能,校正周期和清洗周期可设定。自动校正保证系统进行准确的测量。自动清洗让用户只需做极少量的清洗维护保养工作。


总结


    需要注意的是,在氯碱制造工艺中,硫酸根的测定受到多种因素的影响,如水质、试剂纯度、操作技术等。因此,在进行硫酸根测定时,应严格按照操作规程进行操作,确保测定结果的准确性。

     总之,氯碱制造工艺中硫酸根的测定是保障产品质量和工艺稳定性的重要环节。通过采用滴定法等准确、快速的测定方法,并严格控制操作过程,我们可以有效地监测和控制硫酸根的含量,为氯碱制造工艺的顺利进行提供有力保障。同时,不断完善和优化测定方法和技术手段,将有助于进一步提高硫酸根测定的准确性和效率,为氯碱制造工艺的发展注入新的动力。



参考文献


[1].周扬 硫酸根对离子膜电解工艺影响及处理.氯碱工业. 2020年4月 第56卷 第4期