李勇宣 賀紅舉
摘 要:本文通過實驗說明嚴格控制分析溫度與酸度的重要性,從而得出提高尿液中鎳含量分析準確性的相關注意事項。
關鍵詞:尿液;鎳;PAN法;準確度
尿素中鎳含量偏高,一則影響尿素質量,二則反映了尿素生產(chǎn)裝置腐蝕加劇。為了查找具體的腐蝕點,以采取相應的措施,需對合成塔、氣提塔、精餾塔尿液中鎳含量進行準確分析。
1 實驗方法
1.1 取樣方法和取樣裝置
目前采用的濕球膽法或容量瓶法都是承接取樣法。若取樣嘴閥門平焊在管道上,尿液沿著管壁流向取樣閥,從取樣嘴承接的試樣剛好是腐蝕區(qū)的尿液,若取樣前未進行大排放置換,取樣的樣品為腐蝕區(qū)范圍內(nèi)的尿液,測得的鎳含量必然偏高。
另外,設備管道表面的氧化膜在長期生產(chǎn)過程中也會受到不同程度的腐蝕,若取樣點離設備較遠且未進行大排置換,試樣經(jīng)過管道較長,測得試樣的鎳含量同樣會偏高。
1.2 分析方法
1.2.1 分析原理
鎳含量的測定采用PAN法。即樣品用鹽酸溶解,加鈦鐵掩蔽其干擾金屬,PAN與鎳在PH=10的氨性緩沖液中生成紅色配合物,最后用環(huán)已烷萃取進行比色測定。因PAN法對溫度和酸度要求較嚴,一旦控制不當,易造成分析結果出現(xiàn)偏差。
1.2.2 分析儀器
125mL錐形分液漏斗 722分光光度計(1 cm比色皿)
1.2.3 分析試劑
鹽酸溶液:1+3
pH=10的(NH4Cl+NH4OH)緩沖溶液
鈦鐵試劑:10%
PAN試劑:1g/L乙醇溶液
環(huán)己烷:分析純
2 分析條件選擇
2.1 溫度
PAN與Ni2+形成的紅色鰲合物水溶性差,變色不敏銳。為了加快變色過程應適當加熱,使顯色溫度控制在45℃左右。當顯色反應完成后,應冷卻至室溫,再加萃取劑環(huán)已烷,否則會因環(huán)已烷揮發(fā)損失測得的鎳含量偏低。
2.2 酸度
實驗一 準確移取4份3 mL 1.0ug/ mL的鎳標準溶液,分別加入pH=9.99、pH=10.13、pH=10.25、pH=10.40的氨性緩沖溶液,按PAN法測得相應的吸光度分別為0.215、0.225、0.235、0247。由此看出,隨著氨性緩沖液pH增大,吸光度相應增大。
實驗二 采用容量瓶法分別取約50g的合成塔、氣提塔、精餾塔出口熔融物,分別稀釋定容在500mL容量瓶中,準確分析各裝備尿液中的氨含量、尿素含量,再按成品尿素中鎳含量高低,準確移取適當體積的尿液,分別在高、低溫下趕氨后按PAN法測定鎳含量。結果見下表。
從表中可知,采用高溫趕氨處理樣品比采用低溫趕氨處理樣品測定的鎳含量低,并且尿素含量高的汽提塔和精餾塔尿液偏低的多些,這是由于尿液中的尿液在溫度大于60℃時易發(fā)生水解成NH3、CO2、H2O,若高溫趕氨,尿素含量較高的汽提塔尿液,精餾塔尿液易發(fā)生水解,造成趕氨時間延長,尿液蒸發(fā)損失使測得鎳含量偏低較多。
3 測定結果計算
從表中可知,測定結果按不同W{ur}的基準折算,其鎳含量結果相差較大,不能據(jù)此判斷腐蝕情況,尿液中鎳含量的測定結果應按尿液中W{ur}的工藝值計算,當W{ur}的工藝值《實測值時,則折算后鎳含量偏高,反之,折算后的鎳含量偏低。
4 結語
取樣裝置外部取樣嘴要求盡量短,以防死角,取樣前應開大取樣閥排放片刻,盡可能地排凈殘留在取樣閥及取樣管線中的積液,取到反應真實情況的樣液。
測定結果應該按樣液中尿素含量的實測值折算,否則在工藝上無可比性,無法盤算準確的腐蝕點。
測定各塔出口尿素熔融物的鎳含量,須經(jīng)過低溫趕氨處理,尿液處理后,pH控制在7~8,以防樣液中尿素水解。
顯色反應酸度控制在pH=10±0.1。顯色反應溫度應分兩個階段控制:加PAN前保持溶液溫度在45℃左右,加環(huán)已烷前,溶液溫度應冷卻至室溫。
參考文獻:
[1]王晶,那仁巴圖,哈斯蘇榮,吉日木圖.駝乳對腎病人尿液成分的影響[J].食品科學,2009(19):126.