段春霞，尚蘭天，趙曉敏

(中鹽內(nèi)蒙古化工股份有限公司，內(nèi)蒙古 阿拉善 750336)

氯酸鈉是氯酸鹽的重要產(chǎn)品之一，具有強(qiáng)烈腐蝕性，氧化性?xún)H次于次氯酸鈉。在蒸發(fā)生產(chǎn)氯酸鈉產(chǎn)品過(guò)程中，對(duì)氯酸鈉電解液不但要除去氧化性極強(qiáng)的ClO-，同時(shí)要調(diào)整電解液的pH值呈堿性才能進(jìn)行蒸發(fā)單元操作。當(dāng)電解液呈酸性進(jìn)行蒸發(fā)操作，HCl被作為還原劑，有可能發(fā)生下列反應(yīng):

NaCl+2HCl-→ClO2+NaCl+1/2Cl2+H2O

上述反應(yīng)生成的ClO2具有更強(qiáng)的氧化性能，對(duì)蒸發(fā)設(shè)備的腐蝕更為嚴(yán)重，除少許的金屬(鈦和蒙耐爾合金)外，大多數(shù)金屬都不耐腐蝕。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 應(yīng)用范圍

此方法適用于濃度范圍在50 g/L～600 g/L之間的氯酸鈉含量。

1.2 儀器與設(shè)備

水，GB/T6682，三級(jí)；分析天平；酸式滴定管，50 mL；微量移液器，250 μL～500 μL；錐形瓶，250 mL；移液管，25 mL。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液、一般溶液

亞硫酸，6% 的溶液；溴酚藍(lán)指示劑，0.1%的溶液；氫氧化鈉，0.500 mol/L；鹽酸，0.1 mol/L。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

(1)按要求沖洗完取樣管道后,從適當(dāng)?shù)娜狱c(diǎn)取得具代表性的氯酸鈉溶液樣品。

(2)水浴加熱使樣品溫度達(dá)到50 ℃。樣品在45 ℃～50 ℃之間時(shí)取等分樣品。

(3)用微量移液槍取 0.5 mL樣品至 250 mL的錐形瓶中。

(4)加入約 30 mL～40 mL蒸餾水。

(5)加6滴～8滴溴酚藍(lán)指示劑。

(6)如果溶液呈藍(lán)色,逐滴加入 0.1 mol/L HCl直到藍(lán)色剛好變成黃綠色。

(7)加入 25.0 mL亞硫酸搖動(dòng)混合。

(8)加2片或3片沸石, 放在加熱爐上使溶液沸騰5 min。

(9)使其冷卻至室溫, 然后加入溴酚藍(lán)指示劑(如果需要)。

(10)用約0.500 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定至藍(lán)色為終點(diǎn)，記錄消耗體積V1。

(11)加30 mL 蒸餾水進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，接著從(6)開(kāi)始，記錄消耗體積V0。

(12)分析結(jié)果表述：

式中：V1——滴定樣品消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL;V0——空白試驗(yàn)滴定消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL;C——?dú)溲趸c的實(shí)際濃度，mol/L；0.017 74——與1.00 mL標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液[C(NaOH)=1.000 mol/L]相當(dāng)?shù)?，以克表示的氯酸鈉的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品溫度的選擇

電解液在結(jié)晶供料罐中正常運(yùn)行時(shí)的溫度約為82 ℃，此時(shí)液體中氯酸鈉含量約為500 g/L，當(dāng)電解液溫度低于50 ℃時(shí)，晶體會(huì)從溶液中析出，溫度越低晶體析出越多，從而影響氯酸鈉含量，因此選擇50 ℃作為檢測(cè)電解液中組分含量的最低溫度。

2.2 亞硫酸和硫酸的選擇

亞硫酸為H2SO3，是二元酸，中強(qiáng)酸。硫酸比亞硫酸穩(wěn)定，難分解。氯酸根在酸性條件下，有強(qiáng)氧化性，而亞硫酸有還原性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成二氧化氯。二氧化氯溶于水，但一般不與水反應(yīng)，因此能變成氣體溢出。而濃硫酸只有酸的作用，生成的Na2SO4中有一半是氧化產(chǎn)物。因此，檢測(cè)電解液中氯酸鈉含量時(shí)首選亞硫酸。

2.3 試驗(yàn)方法的選擇

通常在酸性溶液中氯酸鈉能將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，過(guò)量的亞鐵離子再用高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn)。但由于電解液溶液本色為棕紅色，滴定到終點(diǎn)肉眼無(wú)法判斷，因此選擇1.4實(shí)驗(yàn)方法。

2.4 移取樣品量的確定

電解液在結(jié)晶供料灌中氯酸鈉含量理論值通常為500 g/L，計(jì)算消耗0.500 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液30 mL左右時(shí)，移取樣品體積應(yīng)該為0.5 mL，因此，確定取樣量為0.5 mL。

3 樣品分析

3.1 結(jié)果分析

對(duì)不同時(shí)間段結(jié)晶供料罐中電解液連續(xù)5 d取不同的5組樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表1。十組數(shù)據(jù)與理論值相近，分析方法可信。

表1 5組電解液樣品中氯酸鈉組分含量

3.2 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

在每一個(gè)0.5 mL樣品中分別加標(biāo)500 g/L標(biāo)準(zhǔn)氯酸鈉，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果如表2。由表2可知，回收率為95.54%～103.8%，說(shuō)明方法具有較高的準(zhǔn)確度。

表2 加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果

3.3 精密度試驗(yàn)

取同一份氯酸鈉樣品5份，按1.4方法進(jìn)行試驗(yàn)，計(jì)算5份樣品檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，各待測(cè)元素測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)在5.77%范圍。說(shuō)明該方法較穩(wěn)定，重復(fù)性好。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

選擇氯酸鹽生產(chǎn)系統(tǒng)電解液中氯酸鈉含量的測(cè)定方法時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電解液溫度低于50 ℃時(shí)，晶體會(huì)從溶液中析出，溫度越低晶體析出越多，影響氯酸鈉含量，因此選擇50 ℃作為檢測(cè)電解液中組分含量的最低溫度。氯酸根在酸性條件下，有強(qiáng)氧化性，而亞硫酸有還原性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，經(jīng)過(guò)比對(duì)亞硫酸和硫酸，確定亞硫酸作為還原劑。由于電解液溶液本色為棕紅色，終點(diǎn)肉眼無(wú)法判斷，因此選擇氫氧化鈉作為標(biāo)準(zhǔn)溶液。電解液在結(jié)晶供料罐中氯酸鈉含量理論值通常為500 g/L，計(jì)算消耗0.500 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液30 mL時(shí)，移取樣品體積應(yīng)該為0.5 mL，因此，確定取樣量為0.5 mL。用此法測(cè)定電解液中氯酸鈉含量, 回收率為95.54%～103.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)為5.77%。該方法操作簡(jiǎn)便，靈敏度和準(zhǔn)確度高，適用于電解液中氯酸鈉含量的測(cè)定。