楊 華,李東方
(河南能源化工集團洛陽永龍能化有限公司,河南 洛陽 471100)
主要試劑和儀器見表1。
表1 主要試劑和儀器
1.2.1 喹鉬檸酮溶液配置
喹鉬檸酮溶液配置:
溶液A:稱取70g鉬酸鈉溶解于150mL水中;溶液B:60g檸檬酸溶解于85mL濃硝酸和150mL水的混合溶液中;溶液C:在不斷攪拌下,將溶液A緩慢加入溶液B中;溶液D:取5mL喹啉注入35mL濃硝酸和100mL水中;
將溶液D緩慢地加入到溶液C中,混合后放置24h,用微孔玻璃坩堝過濾,取280mL丙酮注入濾液中,用水稀釋到1000mL,混勻,貯于聚乙烯瓶中[3]。
1.2.2 實驗過程
稱取5g樣品(稱準至0.0002g),用水溶解后,移入250mL容量瓶中,稀釋至刻度搖勻,用干濾紙,干漏斗過濾于玻塞錐形瓶中(棄去最初20mL濾液),移取10mL濾液(約含37mg五氧化二磷),注入500mL錐形燒瓶中, 加10mL 1∶1硝酸和80mL水,蓋上表面皿,置電爐上加熱至沸,取下,趁熱加入50mL喹鉬檸酮溶液,重新加熱至微沸,取下冷卻至室溫,用預先恒重的4號玻璃坩堝過濾,用水洗滌沉淀和坩堝內壁多次,所用的洗滌水共約150mL,洗畢,將坩堝連同沉淀置于恒溫箱中,在250℃干燥30min(或在180℃干燥45min),冷卻,稱量,直到恒重[3]。
1.2.3 結果的計算
磷酸三鈉含量X1(%)按下式計算:
(1)
式中:G——樣品重量,g;
G1——烘干的磷鉬酸喹啉的重量,g;
0.1717——磷鉬酸喹啉換算成十二水合磷酸三鈉的系數(shù)。
表2 重量法測定結果
按照上述1.2.2重量法,測定洛陽鑫洪源生產的我們公司庫存的磷酸三鈉產品,分析數(shù)據如(表2),樣品已知含量為98%,分析結果四個樣品都大于100%,結合工業(yè)磷酸三鈉的理化性質和分析操作的情況,總結誤差較大的原因如下:
(1)測試樣品放置時間較長,存在結晶水失水情況,結晶水析出會造成實際樣品量中磷含量偏高,反應后磷鉬酸喹啉重量增大,因失水量不能確定,此時計算系數(shù)仍為0.1717,造成分析結果明顯偏高。
(2)樣品長時間放置會造成磷酸三鈉與空氣中的水分和二氧化碳反應生成磷酸二氫鈉和碳酸鈉,分析中在酸性環(huán)境下進行,碳酸鈉不會影響磷鉬酸喹啉的生成量。此種情況會造成測試樣品中實際含有磷酸根量偏少,生成磷鉬酸喹啉量較實際偏少,造成分析結果偏低。說明分析樣品失去結晶水較多。需要采取其他分析方法進行分析矯正。
(3)磷鉬酸喹啉固體為泥裝固體,不好抽濾且易結塊,可能烘干時沒有完全烘干。為避免此情況,我們將樣品烘干至恒重后,取出碾碎,再烘干至恒重,樣品純度如(表2),則測量計算結果分別降低0.48%、0.26%、0.31%、0.42%,結果仍然大于100%,誤差較大,說明此原因不是造成結果偏高的主要因素。
(4)取樣不均勻。根據以上分析,測試樣品確定是已經風化失去結晶水的樣品,為了測定結果準確性,根據十二水磷酸三鈉性質,我們均勻選取樣品在馬弗爐中800℃烘至恒重,再按照重量法進行測定[1]。
根據以上誤差原因分析和磷酸三鈉的理化性質,為了讓分析結果更真實,均勻采樣200g樣品,在800℃烘2h,取出放入干燥器內,冷卻30min后,在分析天平上稱重,再在相同溫度下烘干30min,冷卻稱重,直至恒重。按照上述方法進行試驗,根據公式2,計算測量結果如(表3):
計算公式2:
(2)
式中:G——樣品重量,g;
G1——烘干的磷鉬酸喹啉的重量,g;
0.0741——磷鉬酸喹啉換算成磷酸三鈉(無水)的系數(shù)。
表3 根據公式2計算測量結果
計算分析結果的平均值97.99%,樣品純度平均值低于98%,說明樣品有微量變質(可能吸收空氣中CO2,生成微量碳酸鈉),微量雜質不影響磷酸三鈉使用,但應在計算時按照平均值計算添加量,確保鍋爐安全穩(wěn)定運行。
工業(yè)磷酸三鈉因放置條件的原因,可能會不同程度的存在失水現(xiàn)象,我們分析了樣品偏差的種種原因,并采用烘干使其全部失水的方法進行測量,并且重新整理了計算公式。為準確測定磷酸三鈉的純度提供了可靠的方法。