工業(yè)液氯中溴的測試方法探討

(自貢鴻鶴化工股份有限公司，四川自貢，643000)

隨著氯堿后繼工業(yè)的進(jìn)一步的發(fā)展，對(duì)液氯的品質(zhì)要求越來越高，以前未提出來的質(zhì)量控制指標(biāo)，由于液氯的廣泛應(yīng)用，提出了新的質(zhì)量要求。比如利用四氯乙烯為原料生產(chǎn)制冷劑的用戶對(duì)四氯乙烯中溴化物含量的非常要求，相應(yīng)地對(duì)作為四氯乙烯原料的液氯中溴的指標(biāo)就提出了新要求[1]。又如甲烷氯化物產(chǎn)品，因液氯中的溴會(huì)使三氯甲烷中一氯一溴甲烷含量偏高，從而降低產(chǎn)品三氯甲烷的品質(zhì)。鑒于上述原因本文著重研究了液氯中溴的測定方法，來彌補(bǔ)液氯中溴的現(xiàn)行檢測方法的缺失[2-5]。

液氯中溴測定原理：用液堿吸收液氯氣化后的氯氣，因氯氣的強(qiáng)氧化性，將產(chǎn)生以下物質(zhì)：氯化鈉、溶解氯、次氯酸鈉、亞氯酸鈉、氯酸鈉、溴酸鈉和碘酸鈉。又因?yàn)榇温人徕c極不穩(wěn)定，見光和加熱即分解，亞氯酸鈉分解溫度為175℃，氯酸鈉的分解溫度為300℃，溴酸鈉的分解溫度為381℃，高碘酸鈉的分解溫度為300℃，碘酸鈉的分解溫度大于550℃。根據(jù)吸收液中氧化性物質(zhì)穩(wěn)定性的不同，對(duì)吸收液中和到中性后，先在電爐上蒸去大量的水分，水浴上加熱蒸干，保持松散，再在300℃時(shí)培燒，使其次氯酸鈉、亞氯酸鈉、氯酸鈉完全分解后，測其氧化性，以單質(zhì)溴表示。在450℃培燒，讓溴酸鈉完全分解后，測其中氧化性，以單質(zhì)溴表示，這里氧化性物質(zhì)包括碘酸鈉和三價(jià)鐵離子[6-7]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

儀器：滴定管(10mL，最小刻度為：0.05mL)；205X電子天平(瑞士METTLER TOLIDO)；馬弗爐(型號(hào)：SX2-5-12)。

試劑：吸收液：氫氧化鈉溶液(15%～20%)；溴酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：1g/L(以Br計(jì))；硫代硫酸鈉標(biāo)液：0.01mol/L。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法[8]

取樣：用堿液吸收液氯氣化后的氣氯，達(dá)到配15%—20%的NaOH溶液，到液氯取樣口現(xiàn)場吸收。

溴及其他氧化物總量的測定：取吸收液25mL于石英坩堝中，先用濃HCl調(diào)節(jié)pH值至9左右，再用1.0mol/L的HCl調(diào)節(jié)pH值至6.0～7.0。將調(diào)好pH值的樣品置于帶沙浴電熱板上，蒸發(fā)至干，注意不要結(jié)塊和過熱。然后將坩堝放于馬弗爐內(nèi)，設(shè)置馬弗爐的溫度到290℃～300℃，恒溫兩小時(shí)。拿出坩堝冷卻，然后將坩堝內(nèi)的固體用蒸餾水洗入500mL的碘量瓶，反復(fù)清洗數(shù)次。向碘量瓶中加入10mL的10%碘化鉀和2.0mol/L的HCl溶液2mL，置于暗處10分鐘后，加入1mL淀粉溶液，用0.01mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色消失為終點(diǎn)，得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1。

其他氧化物的測定：取吸收液50mL于石英坩堝中，先用濃HCl調(diào)節(jié)pH值=9左右，再用1.0mol/L的HCl調(diào)節(jié)pH值=6.0～7.0。將調(diào)好pH值的樣品置于帶沙浴電熱板上，蒸發(fā)至干，注意不要結(jié)塊和過熱。然后將坩堝放于馬弗爐內(nèi)，設(shè)置馬弗爐的溫度到500℃左右，恒溫兩小時(shí)。拿出坩堝冷卻，然后將坩堝內(nèi)的固體用蒸餾水洗入500mL的碘量瓶，反復(fù)清洗數(shù)次。向碘量瓶中加上10mL的10%碘化鉀和2.0mol/L的HCl溶液2mL，置于暗處10分鐘后，加入1mL淀粉溶液，用0.01mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色消失為終點(diǎn)，得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2。

計(jì)算公式：

CBr(w/w,%)=C×V1-V22×1.332M

(1)

式中：

V1——溴及其他氧化物總量的測定硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)體積，mL；

V2——其他氧化物的測定硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)體積，mL；

M——為所取25mL的吸收液中Cl2的重量，g；

C——為硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

1.332——滴定折算系數(shù)。

2 結(jié)果討論

2.1 方法精密度的研究

一次取樣，對(duì)本樣品進(jìn)行10次的連續(xù)測定，其結(jié)果見表1。由表1數(shù)據(jù)可以看出，本測試方法對(duì)液氯中溴含量的測定的相對(duì)偏差為：RSD=4.05%，說明本方法具有很高的精密度，完全可以滿足液氯的質(zhì)量控制要求。

2.2 方法準(zhǔn)確度的研究

用2升15%～20%的氫氧化鈉溶液吸收液氯樣品，按(1.2)步驟準(zhǔn)確測出100mL吸收檢液中溴的含量(mg/100mL)。用移液管取氫氧化鈉吸收液100.0mL，放置于250毫升的三角瓶中，分別加標(biāo)，按(1.2)方法步驟進(jìn)行分析測試，加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為溴酸鈉溶液(以溴單質(zhì)計(jì)，單位為mg)，充分搖勻后再測其溴元素含量，同時(shí)計(jì)算測定方法的回收率，結(jié)果見表2。由表2可見，回收率為96.0%～101.0%，這說明這測試方法有著較高的準(zhǔn)確度，能滿足工業(yè)液氯中溴含量的測試要求。

表1 本方法精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 液氯中溴測定方法的回收率測定結(jié)果

2.3 結(jié)論

本文經(jīng)對(duì)液氯中的溴含量測定方法的探討，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)液氯中溴單質(zhì)準(zhǔn)確測試，其方法的精密為：96.0%～101.2%，RSD分別為4.05%。其測定精密度和準(zhǔn)確度均達(dá)到較高的水平，本方法已廣泛應(yīng)用于液氯化工生產(chǎn)中的質(zhì)量控制，取得了良好的效果。

2.4 注意事項(xiàng)

工業(yè)液氯吸收堿液濃度不能太高，否則可能堵塞吸收管管口；吸收液氯時(shí)要控制液氯流速，要求確保液氯完全被吸收；液氯吸收過程中，應(yīng)用吹風(fēng)適當(dāng)?shù)亟o液氯吸收管加熱，讓殘留在管道上的液溴揮發(fā)進(jìn)入堿液中；液氯取樣量要控制在9～10克/100mL；堿吸收液蒸了時(shí)，要控制好溫度，蒸干后，不能結(jié)塊及大顆粒鹽存在，要求是粉末狀，越細(xì)越好；馬弗爐的溫控誤差應(yīng)在±5℃，要求能準(zhǔn)確控制溫度。

3 應(yīng)用實(shí)例

下面是應(yīng)用本方法對(duì)自貢鴻鶴化工股份有限公司工業(yè)液氯進(jìn)行測試結(jié)果。該方法已在本公司進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)控制起到了指導(dǎo)作用。

表3 液氯中溴測試方法適應(yīng)性試驗(yàn)結(jié)果