于魏清

（煤炭科學(xué)研究總院爆破技術(shù)研究所，安徽 淮北，235000）

乳化炸藥是指一類利用乳化技術(shù)制備的油包水（W/O）乳膠型抗水工業(yè)炸藥，隨著國家民爆行業(yè)政策的調(diào)整，乳化炸藥已成為一種主要的工業(yè)炸藥產(chǎn)品。但由于配料過程、原材料質(zhì)量、生產(chǎn)工藝控制不當(dāng)以及人為因素、環(huán)境因素等原因，在貯存期范圍內(nèi)炸藥產(chǎn)品常常會出現(xiàn)破乳、析晶、硬化等現(xiàn)象，從而失去雷管感度和爆轟能力，形成乳化炸藥廢藥。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識，工業(yè)炸藥廢藥處理也受到了重視，廢藥的回收利用無疑是最佳的處置方法，因此也是目前的研究熱點(diǎn)[1-4]?，F(xiàn)有的乳化炸藥廢藥回收利用技術(shù)是將乳化炸藥廢藥預(yù)先處理后，再添加一定比例的相應(yīng)新原料，結(jié)合具體的工藝重新制備成乳化炸藥，或?qū)⑵渲苽涑伤z炸藥。在乳化炸藥廢藥回收利用過程中，如果能預(yù)先測定乳化炸藥廢藥中析晶硝酸銨的量，就可以根據(jù)析晶硝酸銨的量來確定新添加原料的配比以及廢藥的加入量，以確保新制備的含廢藥的乳化炸藥或水膠炸藥質(zhì)量符合要求。因此測定乳化炸藥廢藥中硝酸銨的析出量，對指導(dǎo)乳化炸藥廢藥的回收利用有著十分重要的意義。

甲醛法[5]是目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的測定銨態(tài)氮的方法，它是利用甲醛與銨作用析出定量的酸，而后用堿滴定來測定含氮量的。甲醛法測定快速、簡單，且不需要特殊的儀器，常被用來檢測硝酸銨的含量[6]。本文根據(jù)乳化炸藥具體組成及性質(zhì)，利用甲醛法測定銨態(tài)氮的原理，介紹了一種乳化炸藥廢藥中析晶硝酸銨的測定方法，用來指導(dǎo)乳化炸藥廢藥的回收利用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

1.1.1 甲醛法的測定原理

甲醛與銨鹽反應(yīng)，生成質(zhì)子化六次甲基四胺和H+，所生成的酸（包括質(zhì)子化六次甲基四胺，Ka=7.l×10-6）可以用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定。其反應(yīng)式為：

六次甲基四胺為弱堿（Kb=1.4×10-9），故選用酚酞作指示劑確定滴定終點(diǎn)。

1.1.2 廢藥中析晶硝酸銨的測定

析晶硝酸銨是破乳后的液態(tài)硝酸銨重新結(jié)晶而成，表面已失去油膜的包覆，因此溶于水。將乳化炸藥廢藥浸泡在水中，析晶硝酸銨就會溶解在水中，用甲醛法測定溶解在水中的硝酸銨含量即為廢藥中析晶硝酸銨的量。由于乳化炸藥在敏化過程中可能加入了促進(jìn)劑，因此，試樣中可能會含有游離酸，加甲醛之前應(yīng)先以甲基紅為指示劑，用堿溶液（氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液）中和試樣中的游離酸，以免影響測定。然后將一定的濾液與甲醛反應(yīng)生成硝酸，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，可算出析晶硝酸銨含量。

1.2 儀器與試劑

氫氧化鈉(GB629)標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.1mol/L；甲基紅指示劑：0.1%乙醇溶液；酚酞指示劑：1%的酚酞(GB3039)乙醇溶液；36%～38%甲醛溶液(GB 685)；錐形瓶：250mL；移液管：50 mL；滴定管：50 mL。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

（1）稱取乳化炸藥廢藥2g(精確至0.000 2g)于載玻片上，用另一個載玻片刮平；

（2）將載有廢藥的載玻片放入盛有150mL蒸餾水的燒杯中，置于（40±2）℃水浴中恒溫0.5h，把燒杯從水浴中取出，用玻璃棒攪拌幾下，然后進(jìn)行過濾，過濾完后用蒸餾水洗滌濾紙3次，將洗滌液、濾液收集于250mL的容量瓶中，再用蒸餾水稀釋至刻度線，混勻，備用；

（3）準(zhǔn)確移取50mL濾液于250mL的錐形瓶中，加2～3滴甲基紅指示劑，用0.1mol/L 的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，溶液由淡紅色變?yōu)闇\黃色時即為終點(diǎn)，記下所消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1；再加入36%～38%已中和過的甲醛溶液5mL，加入2滴酚酞指示劑，用0.1mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液繼續(xù)滴定至溶液顏色為淡紅色，并保持2min不褪色為止，記下所消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2。

（4）結(jié)果計算

析晶硝酸銨的含量X按公式（1）計算。

式（1）中：X為析晶硝酸銨的含量，%；c為NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/L；V1為第1次滴定所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V2為第2次滴定所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；m為試樣的重量，g；0.080 04為硝酸銨的毫克當(dāng)量。

2 結(jié)果與討論

利用上述方法對乳化炸藥廢藥樣品中析晶硝酸銨進(jìn)行了測試，測試結(jié)果見表 1。其中，c=0.093 3 mol/L。測試結(jié)果表明，1#乳化炸藥廢藥析晶較嚴(yán)重，3#次之，2#居中，根據(jù)其硝酸銨的析晶量，確定其廢藥的回收利用配比及新的原材料配比，見表2。

表1 乳化炸藥廢藥樣品中析晶硝酸銨的含量Tab.1 The content of the AN crystal separated out from the waste propellant samples of emulsion explosive

按照上述配方制成的乳化炸藥，對其爆炸性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果見表3。

從表3結(jié)果看出，炸藥性能符合GB 18095-2000乳化炸藥技術(shù)指標(biāo)要求。

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以用來測定乳化炸藥廢藥中析晶硝酸銨的含量，用來指導(dǎo)廢藥的回收利用，確保用廢藥制成的乳化炸藥爆炸性能符合要求。

表2 含廢藥的乳化炸藥配方 (%)Tab.2 The formula of emulsion explosive containing wastepropellant (%)

表3 含廢藥乳化炸藥產(chǎn)品的爆炸性能Tab.3 The explosion properties of the emulsion explosive containing waste propellant

3 結(jié)論

（1）甲醛法硝酸銨含量的測定可以用于乳化炸藥廢藥中硝酸銨析晶程度的分析；

（2）依據(jù)測定的析晶硝酸銨含量，對含廢藥乳化炸藥的配方進(jìn)行設(shè)計，并對按此配方生產(chǎn)的含廢藥乳化炸藥產(chǎn)品爆炸性能進(jìn)行測試，結(jié)果符合 GB 18095-2000 乳化炸藥 技術(shù)指標(biāo)；

（3）該測定方法可以用來指導(dǎo)含廢藥乳化炸藥生產(chǎn)配方的設(shè)計。

[1]施軍.廢乳化炸藥的回收利用[J].火炸藥,1996(3):28-30.

[2]許軍英,等.廢乳化炸藥回收利用方法的探討[J].爆破器材,2001,30(1):11-12.

[3]潘濤,等.乳化炸藥返工藥回收工藝技術(shù)[J].煤礦爆破,2006,(1):33-34.

[4]張振新,等.廢舊乳膠炸藥的回收方法:CN,1594242A[P].2005-03-16．

[5]GB/T 3600-2000 肥料中銨態(tài)氮含量的測定[S].中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會,2000.

[6]楊同光.銨梯鄰炸藥中硝酸銨含量的快速測定[J].爆破器材,1990(5):5-6.