重铬酸钠范文（精选11篇）
重铬酸钠 第1篇
关键词：铬渣,重铬酸钠,焙烧,硫酸酸化,浸出,综合利用
铬渣主要产生于金属铬及铬盐的生产过程,在制革、电镀、陶瓷、不锈钢冶炼与加工等行业也产生大量的铬渣。铬渣产生量大、处理难度高,目前我国每年产生的铬渣达几十万吨,大部分未经处理露天堆放。铬渣中的可溶性铬酸钠、酸溶性铬酸钙等六价铬化合物随着雨水、水土流失和地下水的运移,污染范围不断扩大,具有极大的潜在危害性[1],因此铬渣污染问题亟待解决。目前,国内处理铬渣的方法主要有还原法[2,3]、微生物法[4]和微波法[5]等,但效果均不太理想。
我国是一个铬矿资源短缺的国家,而且利用铬矿石生产铬制品具有一定的环境危害性。利用铬渣生产重铬酸钠,即可以消除环境污染,又促进了资源的循环利用,具有重要的现实意义[6,7,8,9,10]。目前,国内外尚未见相关报道。
本工作以铬渣为原料,采用焙烧—硫酸酸化法制备重铬酸钠,研究了制备重铬酸钠的最佳工艺条件,所制备的产品重铬酸钠品质优良,取得了较好的经济效益和环境效益。
1 实验部分
1.1 原料、试剂和仪器
实验用铬渣取自某不锈钢冶炼与加工企业,黑色,无气味,p H为7.5,湿含量为15%,主要化学组分见表1。实验所用试剂均为分析纯。
GTA120型原子吸收分光光度计:美国瓦里安公司;721型分光光度计:上海雷磁仪器厂;PHZ-82型p H计:金坛市富华仪器公司;DHG-9246A型电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司;Bruker D8型XRD仪:德国布鲁克公司。
1.2 实验方法
采用破碎机将铬渣破碎,烘干,过60目筛。将筛下物置于陶瓷坩埚中,加入一定量的碳酸钠,在一定温度下高温焙烧一定时间,冷却。向焙烧后的铬渣中加入一定量的自来水浸出铬酸钠,过滤,得到浸出液。测定浸出液中Cr(Ⅵ)质量浓度,计算Cr(Ⅵ)回收率。
在浸出液中加入一定量的H2SO4溶液,调节p H至一定值,以去除Al3+、Cr3+、Fe3+和Si O32-等杂质。再将浸出液酸化调整p H至一定值,将酸化液蒸发,使硫酸钠不断析出,蒸发至共饱和点时,过滤,进一步蒸发浓缩至重铬酸钠质量分数为80%以上时,将浓缩液置于结晶容器中,冷却结晶至常温,离心分离,得到产品重铬酸钠[11]。
1.3 分析方法
采用GB/T 15555.7—1995《固体废物六价铬的测定硫酸亚铁铵滴定法》测定铬渣中Cr(Ⅵ)质量浓度[12];采用GB/T15555.8—1995《固体废物总铬的测定硫酸亚铁铵滴定法》测定铬渣中总铬质量浓度[13];采用GB/T 7467—1987《水质六价格的测定二苯碳酰二肼分光光度法》测定溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度[14];采用GB1611—92《工业重铬酸钠》测定重铬酸钠的纯度[15]。
2 结果与讨论
2.1 焙烧—浸出工艺的正交实验结果
采用4因素4水平正交实验,考察m(碳酸钠)∶m(铬渣)、焙烧时间、焙烧温度、自来水与焙烧后铬渣的质量比(简称液固比)对Cr(Ⅵ)回收率的影响,正交实验因素水平见表2,正交实验结果见表3。
由表3可见,各因素对Cr(Ⅵ)回收率的影响显著性由强到弱顺序依次为C>A>D>B,最优方案为C3A3D4B4,即铬渣焙烧浸出工艺的最佳条件为:焙烧温度1 000℃,m(碳酸钠)∶m(铬渣)=0.18,液固比为4,焙烧时间为8 h,在此条件下Cr(Ⅵ)回收率达99.3%。
2.2 浸出液p H对杂质离子质量浓度的影响
浸出液p H对杂质离子质量浓度的影响见图1。由图1可见,当浸出液p H为6.6时,溶液中Al3+、Cr3+、Fe3+和Si O3 2-的质量浓度最低,杂质离子去除效果最佳,Si O3 2-生成不溶于水的硅铝酸盐,Al3+、Cr3+和Fe3+以氢氧化物形式沉淀。
2.3 酸化液p H对产品重铬酸钠纯度的影响
将浸出液酸化,铬酸钠才能转化为重铬酸钠,酸化液p H对产品重铬酸钠纯度的影响见图2。
由图2可见:当酸化液p H为3.5时,产品重铬酸钠纯度最高,达到99.5%,铬酸钠完全转化为重铬酸钠;进一步降低酸化液p H,溶液中的Na2Cr3O10、Na2Cr4O13和H2Cr2O4会附着于重铬酸钠晶体表面,增加重铬酸钠晶体的潮解性,使产品重铬酸钠呈深褐色,纯度降低;当酸化液p H过高时,液相中存在较多的铬酸钠,由于其溶解度较小,对蒸发及分离硫酸钠不利。
2.4 浓缩液中重铬酸钠质量分数对产品重铬酸钠结晶率和纯度的影响
常温常压条件下,浓缩液中重铬酸钠质量分数对产品重铬酸钠结晶率和纯度的影响见图3。由图3可见,浓缩液中重铬酸钠质量分数越高,产品重铬酸钠结晶率越高,但产品重铬酸钠纯度有所下降。综合考虑产品重铬酸钠的结晶率和纯度的需要,本实验最佳的浓缩液中重铬酸钠质量分数为83.1%,此条件下,产品重铬酸钠结晶率为44.5%,产品重铬酸钠纯度为99.5%,产品重铬酸钠中氯化物(以Cl-计)质量分数为0.07%,硫酸盐(以SO42-计)质量分数为0.15%。
2.5 产品重铬酸钠的质量检测结果
在去除杂质时浸出液p H为6.6、酸化液p H为3.5、浓缩液中重铬酸钠质量分数为83.1%的最佳工艺条件下,制备了3批重铬酸钠,产品重铬酸钠的质量检测结果及GB1611—92《工业重铬酸钠》标准的相关指标见表4。
由表4可见,本实验制备的产品重铬酸钠的主要质量指标均达到GB1611—92《工业重铬酸钠》的一等品的标准。
2.6 产品重铬酸钠的XRD谱图
本实验制备的产品重铬酸钠(试样1)的XRD谱图见图4。由图4可见,产品重铬酸钠各衍射峰的峰值与标准谱图基本一致,XRD图谱上没有明显出现其他物质的峰,说明本实验制备的产品重铬酸钠纯度较高。所得产品重铬酸钠为单斜晶系棱状、橙红色结晶,晶面良好。
3 经济效益分析
在本实验最佳工艺条件下,处理1 t铬渣可制备重铬酸钠约120 kg,处理成本约为1 500元/t。目前,重铬酸钠售价约为18 000元/t,因此每处理1铬渣可增加收入660元。此外,副产品硫酸钠、硫酸氢钠可综合利用生产碱式硫酸铬、硫化钠等。处理后尾渣中水溶性Cr(Ⅵ)质量浓度为0.01~0.20 mg/L,低于GB8978—1996《污水综合排放标准》[16]。
4 结论
a)以铬渣为原料,采用焙烧—硫酸酸化法制备重铬酸钠,经正交实验得出铬渣焙烧—浸出工艺的最佳条件为:焙烧温度1 000℃,m(碳酸钠)∶m(铬渣)=0.18,液固比4,焙烧时间8 h,最佳条件下Cr(Ⅵ)回收率为99.3%。
b)在去除杂质时浸出液p H为6.6、酸化液p H为3.5、浓缩液重铬酸钠质量分数为83.1%的最佳硫酸酸化制备重铬酸钠条件下,制备的产品重铬酸钠的结晶率为44.5%,纯度为99.5%,符合GB1611—92《工业重铬酸钠》的一等品质量标准。
硝酸钠和亚硝酸钠的区别是什么 第2篇
1、分别加热到300度,硝酸钠会分解成氧气和亚硝酸钠,质量会减少.亚硝酸钠在这个温度只融化不分解,质量不变.看现象,称重量,可以区别。
2、把硝酸钠和亚硝酸钠分别加到含有少量高锰酸钾的.约50-80%浓度的硫酸里（溶液呈紫色）,亚硝酸钠会使溶液褪色（被高锰酸钾氧化）并产生沉淀（生成二氧化锰）.而硝酸钠与溶液无反应,溶液颜色不变。
重铬酸钠 第3篇
普通高中课程标准实验教科书《人教版》认为乙醇能够被酸性重铬酸钾溶液氧化产物为乙酸，同时给出了实验过程的彩图，但是反应过程的原理，实验现象的细节则没有详细说明，《苏教版》、《鲁教版》则没有提及乙醇和酸性重铬酸钾溶液反应的情况，而生物学生用书《分子与细胞》中说明了乙醇和酸性重铬酸钾反应，反应后溶液变为灰绿色，大学一般教材中认为乙醇能够被酸性重铬酸钾溶液氧化产物为乙酸，同时也给出反应前后的溶液变化为由橙色变成绿色，并且认为反应原理为：
3C2H5OH+K2Cr2O7+4H2SO4Cr2(SO4)3+K2SO4+3CH3CHO+7H2O
3C2H5OH+2K2Cr2O7+8H2SO42Cr2(SO4)3+2K2SO4+3CH3COOH+11H2O
而一些期刊杂志认为重铬酸钾具有氧化性，反应实质是羟基被重铬酸钾氧化成羧基，发生的是氧化还原反应，这也表现出酒精具有一定的还原性，反应原理为：
3C2H5OH+2Cr2O2-7（橙黄色）+16H+
4Cr3+（绿色）+3CH3COOH+11H2O
也有的期刊研究认为重铬酸钾具有氧化性，反应实质是羟基被重铬酸钾氧化成羧基，发生的是氧化还原反应，这也表现出酒精具有一定的还原性，反应原理为
4C2H5OH+K2Cr2O7+3H2SO44CH3CHO+K2SO4+2CrSO4+7H2O
4CH3CHO +K2Cr2O7+3H2SO44CH3COOH +K2SO4+2CrSO4+3H2O
通过前面的分析可以发现，这些研究缺少反应机理的分析、实验过程的现象描述、实验现象的分析解释等问题，同时也看到个别研究结果有一定的差异。
2.乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的研究
⑴实验研究
乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验研究是非常重要的，我们期望通过实验的数据分析，实验现象的观察，更好的认识乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实质，实验记录见表1。表1乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验现象硫酸的浓度重铬酸钾的浓度无水乙醇的量试剂加入试管的方式实验现象 2mL 30%硫酸溶液2mL 1％重铬酸钾溶液 0.5 mL重铬酸钾-硫酸-乙醇溶液上层为浅绿色→
最后颜色变化不大 2mL 40%硫酸溶液2mL 2％重铬酸钾溶液0.5mL 重铬酸钾-硫酸-乙醇溶液上层为浅绿色→最后为蓝色 2mL 60%硫酸溶液2mL 2％重铬酸钾溶液0.5mL重铬酸钾-硫酸-乙醇溶液上层为绿色→最后为蓝色 2mL 80%硫酸溶液2mL 2％重铬酸钾溶液0.5mL重铬酸钾-硫酸-乙醇溶液上层为绿色→最后为蓝色 说明⑴硫酸浓度越大绿色变为蓝色越快；硫酸浓度以及重铬酸钾浓度越小出现的浅绿色变为绿色越慢
⑵加入乙醇后振荡变蓝的速度很快，加入乙醇后不振荡变蓝的速度很慢
⑶浓度很小时，短时间浅绿色变化不大，长时间则变为淡淡的蓝色⑵理论研究
乙醇与酸性重铬酸钾的反应在理论上的研究应该从化学反应机理、反应产物存在的依据以及形式等方面进行深入的探讨，笔者认为应该从以下几个方面进行。
①乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应机理的研究
一般认为硫酸加入重铬酸钾溶液中会发生一系列的化学反应，首先生成三氧化铬，然后三氧化铬和水反应生成铬酸，有关反应如下：
K2Cr2O7+H2SO4K2SO4+2CrO3+H2O
CrO3+H2OH2CrO4
上述反应进行完毕后，酸性重铬酸钾溶液就配制完成，之后再加入乙醇，乙醇就会和铬酸进行反应，反应的机理如下：
CrOOCH3CH2OH+HOOHCrOOOCH3CH2OH+H2O
CrOOOCH3CH2OH+4H+CH3CHO+Cr(Ⅳ)+3H2O
Cr(Ⅳ)+Cr(Ⅵ)2Cr(Ⅴ)
Cr(Ⅴ)+CH3CH2OHCH3CHO+Cr(Ⅲ)+2H+
CH3CHO+Cr(Ⅴ)+H2OCH3COOH+Cr3++2H+
②乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应产物的存在形式分析
上面机理分析说明，乙醇与酸性重铬酸钾的反应后的产物为CH3COOH和Cr3+,乙酸是无色的，因此反应后溶液的颜色变化取决于Cr3+存在的形式，研究表明溶液的pH不同，Cr3+存在的形式也不同，Cr3+存在的形式随溶液的pH变化如图1所示。
图1不同pH 情况下Cr3+存在形式
图1表明Cr3+在一般的酸性溶液中并非全部是真正的Cr3+（［Cr(H2O)6］3+），而是Cr3+和其水解产物的混合体，反应的离子方程式如下：
［Cr(H2O)6］3++H2O
［Cr(OH)(H2O)5］2++H+
而且进一步的研究表明水解产物还会进一步发生缩合反应，情况如下：
2［Cr(OH)(H2O)5］2+［Cr(H2O)4OHCr(H2O)4］4++2H2OOH
③ 乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应有关物质电极电位分析
根据乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应机理的研究，分析反应过程中所涉及物质的电极电位是判断有些物质是否存在的依据，也是可能生成物质是否存在的判断依据，所以乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应所涉及物质的电极电位是很重要的，具体情况如下:
Cr2O2-7+14H++6e-2Cr3++7H2O
φ=1.33 V
Cr3++e-Cr2+
φ= - 0.41V
2H++2e-H2
φ= 0V
CH3CH2OH-2e-CH3CHO+2H+
φ<0.6 V
CH3CHO+H2O-2e-CH3COOH+2H+
0.6V <φ< 0.8V
CH3CH2OH+H2O-4e-
CH3COOH+4H+
0.8V<φ
④极化理论下溶液中Cr3+以及Cr2+颜色的分析
晶体场理论认为溶液中的金属离子的颜色与金属离子的电子层结构、价态以及离子周围配位体的种类密切相关，在对称性晶体场中Cr2+（［Cr(H2O)6］2+）呈现蓝色、Cr3+（［Cr(H2O)6］3+）呈现紫色，在溶液中由于两者存在水解，因此水溶液中真正的Cr2+、Cr3+是不存在的，这时两者在溶液中呈现的颜色应该是水解后形成新的离子的颜色，由于水解后，Cr2+、Cr3+水合离子中的水被一定的OH-取代，而OH-比H2O更易于极化，因此水解后离子的颜色将向长波方向移动,这和Fe3+［Fe (H2O)6］3+）是淡紫色，水解后变为黄色的［Fe(OH)(H2O)5］2+过程相类似。
3.对乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应实验问题的讨论
通过乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应机理的分析可以看出， Cr2O2-7的还原产物为Cr3+，反应的后续过程或一开始能不能有Cr2+生成呢，这可从反应过程中离子浓度的变化以及乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应有关物质电极电位看出Cr2+存在的可能性是很小的，因此笔者认为把Cr2O2-7的还原产物定为Cr2+是不准确的，之所以实验出现绿色到蓝色的变化，是由于反应开始生成Cr3+（［Cr(H2O)6］3+），随后马上又开始水解，分析表明这种水解的主要产物为［Cr(OH)(H2O)5］2+，进而使溶液的颜色出现绿色到蓝色的变化，有研究表明水解的最终产物Cr(OH)3就是灰蓝的，这从一个侧面证明了绿色→蓝色与Cr3+的生成以及水解密切相关，而且加入乙醇后的振荡会加速水解的进行，因此不振荡和振荡在绿色→蓝色的速度上就产生了差别，当实验中酸性重铬酸钾溶液浓度很小时，这时Cr2O2-7还原产物Cr3+浓度也会很小，因此Cr3+水解生成的［Cr(OH)(H2O)5］2+等会更少，短时间对溶液颜色变化的影响不大。时间变长时，Cr3+水解生成的［Cr(OH)(H2O)5］2+等会多一些，这时对溶液的颜色就会有一些影响，这一过程可描述为如图2所示模式。
图2实验过程颜色变化的过程机理
4.对乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应实验问题的教学建议
作为高中教材（化学、生物）给出的乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验，其中涉及的问题特别是实验现象的解释是高中化学教学中不能回避的问题，因此研究乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验教学是非常重要的，从生物和化学关系看，化学教师更应该承担起研究的重任，从前面的研究看，笔者认为乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验教学要把握如下要点：
⑴该实验的现象可描述为：一般情况下溶液由绿色变为蓝色，最后溶液的颜色为蓝色。
⑵实验的化学反应原理为：
3C2H5OH+K2Cr2O7+4H2SO4
Cr2(SO4)3+K2SO4+3CH3CHO+7H2O
3C2H5OH+2K2Cr2O7+8H2SO4
2Cr2(SO4)3+2K2SO4+3CH3COOH+11H2O
⑶实验中出现的各种复杂现象的解释可以从以下两个方面进行，不要进行过多解释，防止增加学生负担：
①开始是绿色，是由于生成的Cr3+水解的原因，后来变成蓝色是水解进一步加强的体现。
②实验过程中难免出现一些理论预期颜色和实验事实颜色上的一些差别，例如大学有机教材描述的绿色、高中生物教材描述的灰绿色，诸如此类的问题可以从以下分析进行解释：Cr3+水解生成了灰蓝色Cr(OH)3，由于水解反应是可逆的，因此反应后溶液的最后颜色由反应：
Cr3+(紫色)+3H2O
Cr(OH)3(灰蓝色)+3H+
重铬酸钠 第4篇
关键词：重量法,目视比浊法,ICP-AES法,工业重铬酸钠,硫酸盐含量
引言
重铬酸钠又称红矾钠, 为铬盐的母体产品, 大部分用于制造其他铬盐产品。硫酸盐分离不净, 是重铬酸钠成品含量不合格的主要原因是。产品含少量硫酸盐一般对使用并不产生严重影响;但若用硫酸盐含量甚高的原料制造铬酸酐, 将增高硫酸的消耗量;用作制铬黄颜料的重铬酸钠, 要求硫酸盐含量比较稳定;重铬酸钠用作医药工业氧化剂时要求产品中只含微量的硫酸盐。
测定硫酸盐含量的方法通常有称量法、EDTA容量法、硫酸钡比浊法、硫酸苯肼法、亚甲蓝比色法、络合比色法、甲基麝香草酚蓝自动比色法、难溶性钡盐比色法、原子吸收间接法及离子色谱法等。工业重铬酸钠国家标准GB/T 1611-2003采用目视比浊法和重量法。重量法虽具有准确可靠的分析结果, 但分析过程繁琐, 耗时较长, 一般需要24h以上, 不适合工业生产中使用;而比浊法虽然较快速简单, 可以作为一般工业生产中评定产品等级的依据, 但它属于半定量分析方法, 没有准确的分析数据。以上两种方法虽然国家标准所采用, 但对于产品中低含量硫酸盐 (用作医药工业方面, 产品中硫酸盐含量要求是ppm或ppb级) 的测定均不合适。目前, ICP-AES法测定硫酸盐, 具有检出限低、线性范围宽、精密度好, 可多元素同时测定, 分析速度快等特点, 本文所建立的方法可测定重铬酸钠产品中硫酸盐含量范围为0.002%~10.0%。相对于原国家标准, 本方法在检测下限与上限等方面均有较大扩展, 更适宜于不同等级品位的重铬酸钠产品质量检验的需要。应用于生产分析中, 很好地满足了质量控制的需要, 已被越来越来多的生产厂家所使用。
一、实验部分
1、重量法 (仲裁法)
(1) 方法提要
在酸性条件下, 用乙醇将样品中的Cr6+还原为Cr3+, 再加入氯化钡溶液, 样品中硫酸盐与钡离子生成硫酸钡沉淀。然后经过洗涤、灼烧、称量, 确定硫酸盐含量。
(2) 试剂
硫酸:分析纯;
无水乙醇:分析纯
盐酸溶液:1+1;
乙酸溶液:1+1;
氯化钡溶液:100 g/L;
硝酸银溶液:17 g/L;
硫酸盐标准溶液:1 m L溶液含硫酸根 (SO4) 0.20 mg。
(3) 分析步骤
称取约10 g试样, 精确至0.01 g, 置于500 m L烧杯中, 加100 m L水溶解。并用移液管移入50m L硫酸盐标准溶液。加50m L盐酸溶液并加热, 在搅拌下缓慢滴加约20 m L无水乙醇, 使六价铬还原, 如还原不完全, 再补加乙醇。在沸水浴上加热30min, 用中速定量滤纸过滤, 用热水洗涤至滤纸无绿色。滤液及洗水收集于500 m L烧杯中, 用水稀释至约300 m L。加热煮沸。在微沸下边搅拌边慢慢加入50 m L氯化钡溶液, 加入乙酸溶液20m L后, 加入少量滤纸浆, 使之充分混合约2 min。在水浴上加热30 min, 保温2h。冷却至室温, 用慢速定量滤纸过滤, 用热水洗涤至无氯离子 (用硝酸银溶液检验) 。将滤纸及沉淀置于已预先于 (700±10) ℃下灼烧至恒重的瓷坩埚中, 在电炉上低温灰化, 移入 (700±10) ℃的高温炉中灼烧30 min。冷却后, 加1滴硫酸, 润湿沉淀, 在电炉上加热至无白烟, 移入 (700±10) ℃的高温炉中灼烧至恒重, 在干燥器中冷却后称其质量。同时做空白试验。
空白试验是除了不加试样外, 与试样测定同时同样处理。
(4) 结果计算
硫酸盐含量以硫酸根 (SO42-) 的质量分数w1计, 数值以%表示, 按式 (1) 计算:
式中:
m2———测定试样时硫酸钡沉淀的质量的数值, 单位为克 (g) ;
m1———空白试验时硫酸钡沉淀的质量的数值, 单位为克 (g) ;
m———试样的质量的数值, 单位为克 (g) ;
0.4116———硫酸钡换算为硫酸根的系数。
2、目视比浊法
(1) 方法提要
在盐酸介质中, 硫酸根与钡离子生成难溶的硫酸钡, 当硫酸根离子含量较低时, 在一定时间内硫酸钡呈悬浮体, 使溶液浑浊, 与硫酸盐的标准比浊液进行目视比浊测定。
(2) 试剂
无水乙醇;
盐酸溶液:1+1;
氯化钡溶液:100 g/L;
重铬酸钾 (基准) 溶液:10 g/L;
硫酸盐标准溶液:1 m L含硫酸盐 (SO4) 0.10 mg。
(3) 分析步骤
用移液管移取10 m L试验溶液A, 置于50m L比色管中, 加入3 m L盐酸溶液、5 m L乙醇, 摇匀后, 置于沸水浴中还原10min, 冷却至室温。用移液管加入5 m L氯化钡溶液, 用水稀释至刻度, 摇匀。于 (30~40) ℃水浴中保温 (20~30) min, 其浊度不得大于标准比浊液。
标准比浊液的制备:在三支50 m L比色管中分别加入10m L重铬酸钾 (基准) 溶液, 加入3 m L盐酸溶液、5 m L无水乙醇, 摇匀后, 置于沸水浴中还原10 min, 冷却至室温。用移液管分别加入2.00 m L (优等品) 、3.00 m L (一等品) 、4.00 m L (合格品) 硫酸盐溶液, 加入5 m L氯化钡溶液, 用水稀释至刻度, 摇匀。于 (30~40) ℃水浴中保温 (20~30) min。
3、ICP-AES法
(1) 方法提要
应用电感耦合等离子发射光谱法 (ICP-AES) 测定工业重铬酸钠中微量SO4杂质含量。通过选择合适的分析谱线, 采用基体匹配法消除样品中基体元素的干扰。
(2) 仪器及工作条件
ICP发射光谱仪6000系列 (6300型) , RF功率1150W, 辅助气流量0.5L/min, 雾化气压力:30Psi, 泵速l30rpm, 工作气体氩气, 氩气出口压力0.55~0.65Mpa, 样品冲洗时间25s, 高盐雾化器。
硫测定波长182.034nm。
(3) 主要试剂
硫酸盐杂质标准溶液:1 m L溶液含硫酸根 (SO4) 0.10 mg;
盐酸:AR。
(4) 标准曲线
配制标准系列溶液, 按实验方法处理。选定仪器工作参数, 测定发光强度。并以硫酸盐浓度为横坐标, 发光强度为纵坐标绘制工作曲线。结果见表1和表2。
(5) 分析步骤
称取1g±0.01g样品 (精确至0.0002g) , 置于100m L烧杯中, 加水溶解, 全部移入100m L容量瓶中, 用7%HCl稀释至刻度, 摇匀。该溶液作为测定溶液。
在发射光谱仪上编写S的分析方法, 设定工作参数, 待仪器稳定后, 对标准溶液进行标准化, 测定样品溶液中硫离子的谱线强度, 然后运用微机进行数据处理, 计算出样品中待测元素的百分含量。
二、结果与讨论
1、测定结果准确度比较
用加标回收的方法测定方法的准确度。
取工业重铬酸钠样品, 用重量法和ICP-AES多次测定, 其硫酸盐含量平均值均为0.13%。分别按照1.1.3和1.3.5的分析步骤, 加入硫酸盐标准溶液进行加标回收测定, 结果见表3。
由表3可知, 重量法的回收率在95.9%-102.7%之间, ICP-AES法回收率在95%-105%之间, 两种方法均具有较高的准确度。
2、测定结果精密度比较
对同一批次的样品分别进行了八次平行测定, 按照1.1.3和1.3.5的分析步骤分析, 测定并计算, 结果见表4。
从表4中可知, 同一个样品分别进行8次重复测定硫酸盐含量时, 重量法的RSD为3.17%, ICP-AES法的RSD为4.41%。
3、同一指标用不同分析方法检测结果的比较
取不同批次的重铬酸钠样品, 分别用重量法、目视比浊法和ICP-AES法进行两次平行测定, 取平均值。测定结果见表5。
从表5可以看出, ICP法和重量法测定结果较为接近, 能够达到国家标准要求。如果客户对检测结果没有准确数据要求, 那么生产厂家可以使用比浊法来评定产品的品质, 该法相对重量法较快速, 相对ICP法成本较低。
三、结论与讨论
1、结果表明, ICP-AES法在选定的测定条件下, 方法的标准曲线线性关系良好 (R2=0.9986~1.000) , 实验测得硫元素的检出限在0.0012 ug/m L之间, 方法加标回收率在95~105%之间。
2、工业重铬酸钠中硫酸盐含量的测定, 重量法具有准确可靠的分析结果, 但分析过程繁琐;比浊法反应条件较为苛刻, 属于半定量分析, 可作为工业生产中评定产品等级的依据;ICP-AES法具有检出限低、线性范围宽、多元素同时测定的特点, 测定结果能够达到国家标准要求, 可测定硫酸盐含量在0.002%~10.0%的重铬酸钠产品, 应用于生产分析中, 能很好地满足质量控制的需要。
参考文献
[1]丁翼, 纪柱.铬化合物生产与应用[M].化学工业出版社.
[2]刘世纯, 戴文凤, 张德胜.分析化工[M].化学工业出版社.
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[4]高玲, 杨元, 谯斌宗.离子色谱法和ICP-AES法测定水中硫酸盐的比对研究[J].中国卫生检验杂志.2010.8.
亚硝酸钠的用途 第5篇
那很多人对亚硝酸钠的用途并不是很清楚，它的用途其实也是比较广泛的，但是在使用的时候，并不是很常见，因此对它具体都该如何使用呢，下面就详细的介绍下。
亚硝酸钠的用途：
丝绸、亚麻的漂白剂，金属热处理剂;钢材缓蚀剂;氰化物中毒的解毒剂，实验室分析试剂，在肉类制品加工中用作发色剂、防微生物剂，防腐剂。在漂白、电镀和金属处理等方面有应用，被称为工业盐。
药理
能使血红蛋白变成高铁血红蛋白，对氰化物的解毒过程与亚甲蓝相同，但作用较亚甲蓝强。适用于氰化物中毒的解救。
危害
由于其具有咸味且价钱便宜，常在非法食品制作时用作食盐的不合理替代品，因为亚硝酸钠有毒，含有工业盐的食品对人体危害很大。
危险性类别
健康危害：毒作用为麻痹血管运动中枢、呼吸中枢及周围血管;形成高铁血红蛋白。急性中毒表现为全身无力、头痛、头晕、恶心、呕吐、腹泻、胸部紧迫感以及呼吸困难;检查见皮肤粘膜明显紫绀。严重者血压下降、昏迷、死亡。接触工人手、足部皮肤可发生损害。
苯甲酸钠鉴别试验(2)探析 第6篇
[关键词] 苯甲酸钠；苯甲酸盐；鉴别试验；一般鉴别试验
[中图分类号] R92 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616（2011）21-86-01
苯甲酸钠系由苯甲酸和碳酸氢钠反应制得[1]，它在制药工业上主要用作药用辅料、防腐剂及助溶剂[2]，由于它开发较早，应用广泛，质量可控，故历版药典[1，3-5]均收载其质量标准，同时在该品种项下与药典附录Ⅲ的一般鉴别试验项下收载其鉴别反应标准，经进行比较，发现两者存在标准规定不一致的地方，现提出来与大家共同讨论。
1 资料来源
1.1 苯甲酸钠鉴别试验（2）[1]
取本品约0.5 g，加水10 mL溶解后，溶液显钠盐鉴别（1）的反应与苯甲酸盐的鉴别反应（附录Ⅲ）。
1.2 附录Ⅲ共性标准[1]
1.2.1 钠盐鉴别试验（1） 取铂丝，用盐酸湿润后，蘸取供试品，在无色火焰中燃烧，火焰即显鲜黄色。
1.2.2 苯甲酸盐鉴别试验（2） 取供试品，置干燥试管中，加硫酸后，加热，不炭化，但析出苯甲酸，并在试管内壁凝结成白色升华物。
2 问题分析与建议
2.1 浓度与火焰反应
药典附录Ⅲ表明：钠盐的火焰反应要求用“供试品”进行试验，苯甲酸钠品种项下用“供试品溶液”进行，二者的要求不一致。实验证明，当按附录Ⅲ的要求取“供试品”进行试验时，鲜黄色火焰很明显且持久；当按苯甲酸钠品种的要求取“供试品溶液”进行试验时，实验现象很不明显且很短暂，甚至观察不到鲜黄色火焰的产生。之所以出现这种情况是因为物态的不一致导致钠盐浓度相差过大，在品种项下，“供试品溶液”的浓度仅相当于“供试品”的十分之一，并且用铂丝取到的量也比“供试品”的量少，将所以，对苯甲酸钠来说，以“供试品”进行火焰反应是确保结果重现的前提，应将其钠盐的鉴别试验修订为“本品显钠盐鉴别（1）的反应（附录Ⅲ）”即可消除品种标准与共性标准的矛盾。
2.2 物态对反应的影响
附录Ⅲ一般鉴别试验中一直使用 “供试品”及“供试品溶液”这两个修饰词，笔者认为：在药典中，“供试品”是指某一样品物质，一般都是固态的，而“供试品溶液”一般是指某一样品
物质的水溶液，是液态的。某一物质是否能顺利进行某项鉴别试验，其物态（即：是“供试品”还是“供试品溶液”）有时起决定性作用，所以必须严格遵守其物态条件要求方能呈正反应。由上述标准资料得知，附录Ⅲ项下苯甲酸盐鉴别反应（2）要求以“供试品”（即固态）状态进行；而苯甲酸钠品种却要求以“供试品溶液”（即液态）状态进行，为了考察2种方法的可行性，笔者分别以上述2种方法进行试验，结果表明，只有以“供试品”进行试验方在试管内壁凝结成白色升华物。该反应实质上是苯甲酸盐与浓硫酸反应后生成苯甲酸，苯甲酸在加热的条件下微有挥发性[1]，碰到较冷的试管壁后重新凝结成白色升华物，所以要求整个反应体系干燥无水（试管也要求干燥），并且使用浓硫酸以避免水分的干扰。当苯甲酸钠以溶液状态进行反应时，虽然也生成苯甲酸，但因大量水的存在，其与浓硫酸接触时产生大量的热量，而苯甲酸的在水中微溶，在沸水中溶解[1]，所以在加热条件下苯甲酸全部溶于水而不具有挥发性；另外，试管中的水受热后部分蒸发，遇冷后在试管内壁上凝成小水珠，并回流到试管底部，将进一步可能存在于试管壁上的苯甲酸洗下，更加无法在试管内壁观察到其白色升华物。建议及时将该项鉴别试验修订为“本品显苯甲酸盐的鉴别反应（附录Ⅲ）”方将品种标准与共性标准统一起来。
2.3 鉴别项目数量争议
从项目序号来看，苯甲酸钠有2项鉴别试验，而从实际内容上看应有3项，其中鉴别试验（2）包含了附录Ⅲ项下钠盐、苯甲酸盐的鉴别试验，这2项在附录Ⅲ项下分属不同的项目，笔者认为不应将两者合并计为一项，因为这样会带来很多麻烦：首先，这是导致上述2个问题的原因之一；其次，对检验者的记录项目及标准结构带来困惑及随意性；第三，对于出具具有服务收费性质的报告来说，增加了检验机构与被服务对象之间的沟通成本与费用核算分歧；第四，对于不呈正反应的结果，项目表述的模糊性甚至可能引起不必要的争议或法律纠纷，如果因此败诉，无疑是标准将其缺陷所带来的风险转移到检验者或检验机构身上，這将是药品质量标准最失败的情况，笔者认为，将其拆分为鉴别试验（2）、（3）即能消除由此所产生的上述问题。
3 讨论
苯甲酸钠鉴别试验（2）之所以产生与药典附录Ⅲ项下钠盐、苯甲酸盐的鉴别试验表述不一致的情况，至少有3方面原因：①品种标准与共性标准之间内容涵接不好，共性标准要求以2种物态分别进行2种鉴别试验，而品种标准却预先将分析物制备为1种物态后进行2种鉴别试验，导致物态与鉴别试验不是一一对应关系；②过度节省标准篇幅所致，药典凡例曾说明：为了避免重复说明，在凡例或附录对共性问题加以规定，在此思路下，大凡有共性标准的，品种标准就尽量节省篇幅，节省的内容则参见共性标准，这样反而导致品种标准的描述却过于简单、粗糙而表述模糊不清，从而产生歧义；③历版药典从未对上述鉴别试验标准作出修订（2010年版药典仅对项目序号进行对调），检验者与检验机构没有信息反馈（形成论文等）导致标准修订部门无法获得相关资料也是一个重要因素，类似问题在药典中并不少见，希望引起药品标准有关部门足够重视从而更好的加以改进并及时勘误。
[参考文献]
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[3] 卫生部药典委员会.中国药典（二部）[S].北京：化学工业出版社，1995：365.
[4] 国家药典委员会.中国药典（二部）[S].北京：化学工业出版社，2000：368.
[5] 国家药典委员会.中国药典（二部）[S].北京：化学工业出版社，2005：902.
重铬酸钾紫外光度法快速测定COD 第7篇
COD是水质监测重要指标, 运用这个指标, 我们可以对地表水、工业废水、生活污水水质进行有效的监控。传统的COD测定方法是容量法, 其优点是准确、可靠, 但耗费时间, 并消耗大量的药品, 应用重铬酸钾紫外光度法, 可较好地解决化学法无法克服的一些缺点。
1 重铬酸钾紫外光度法
1.1 定义和原理
COD (化学需氧量) 是一种常用的评价水体污染程度的综合性指标。是指利用化学氧化剂 (如重铬酸钾) 将水中的还原性物质 (如有机物) 氧化分解所消耗的氧量。它反映了水体受到还原性物质污染的程度。由于有机物是水体中最常见的还原性物质, 因此, COD在一定程度上反映了水体受到有机物污染的程度。COD越高, 污染越严重。
在本方法中COD的测定采用紫外分光扫描定量。重铬酸钾在紫外和可见光范围均有吸收峰, 为避免水样中色度和试剂的吸光影响, 选择紫外光段长330~370mm范围测定。
1.2 特点
1) 速度快, 测定COD用时仅为40~60min。
2) 试剂用量少;
3) 适用面广, 工业废水、被污染的地表水等;
4) 操作步骤简单, 易于学习掌握;
5) 测定误差较小, 重现性较好;
6) 自动化程度较高, 采用微机控制扫描, 直接给出数据和图谱。
2 仪器与试剂
2.1 主要仪器
1) KCT—1CODcr快速测定仪一台, 每次可加热消解管12支;
2) 紫外分光光度计一台;
3) 计算机一台 (打印机) , 配备专用软件;
4) 电炉:单台功率大于400W;
5) 其他:COD消解瓶、玻璃仪器等。
2.2 化学试剂
1) 重铬酸钾:0.4000mol/L和0.2500mol/L;
2) 硫酸银:1%;
3) 硫酸汞:10%;
4) 标准溶液:国家环境标准物质所提供。
3 试验步骤
3.1 COD测定步骤
取25ml试管5支, 其中1支加蒸馏水为空白值, 其余分别加标样1.00ml, 并加入k2Cr2O71.00ml, Ag2SO45.00ml, Hg SO45.00ml。加好后摇均, 放入消解测定仪器中, 加热至165℃, 沸腾后计时消解30min, 取出冷却后, 移至100ml的容量瓶中, 定容待测。将定容好的样品小心地移入比色皿中, 用紫外分光仪扫描测定试样中重铬酸钾的变化量, 得出峰面积。峰面积与样之间具有一定的线性关系, 然后换“COD测定”档, 同样扫出面积, 进而换算出COD。实验结果见表1和表2。
3.2 COD结果讨论与分析
1) 从以上的实验结果可看出, 此方法测定出的COD值, 不但快, 而且平行性较好。
2) K值为COD测定中的一个关键性的数据, 此方法的COD值就是空白值的峰面积与样品的峰面积之差, 乘以K值, 即为COD值。
K值可由微机直接计算并打印出来, 其计算公式为:
K=COD的理论值/ (S2-S1)
式中:S1为标准样品消解后剩余重铬酸钾扫描的峰面积;
S2消解重铬酸钾空白扫描的峰面积。
3) COD与面积S进行直线回归分析可得出相关系数r, 计算出表2中数据的相关系数R=-1, 变异系数CV=1.9%。
说明COD与S有很好的相关性, 变异系数小, 本方法是可行的。
3.3 COD的紫外光度法与传统的化学方法的对比试验
我们分别采集了地面水、工业废水和生活污水样品进行方法对比试验, 结果见表3:
对表3进行t检验, 判断试验数据是可靠的。
4 结语
CODcr快速测定仪可广泛地应用于多种行业, 如油化工、印染、造纸、制药、城市污水处理、日常的环境监测及江河湖海的污染状况的监测等。能做出准确的快速分析。而且与传统的化学方法相比, 具有省时省力省试剂等优点。经过相关分析和检验统量的分析, 快速法基本可行, 原理可信。
参考文献
[1]哈尔滨建筑工程学院主编, 排水工程 (下册) .中国建筑工业出版社, 1997.
重铬酸钠 第8篇
关键词：肾脏毒性,重铬酸钾,昆明小鼠
铬是人体必需的元素之一,在人体新陈代谢过程中起到了重要的作用。生活中,铬主要用于金属冶炼、化工、人工关节等的生产。铬广泛分布于地壳中,其存在的氧化态一般从二价到六价
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
SP-Max2300A酶标仪(上海闪谱生物科技有限公司),TGL-16B离心机(上海安亭科学仪器厂),JA2003B电子天平(上海越平科学仪器有限公司),重铬酸钾(K2Cr2O7),胱抑素C测定试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司),肌酐测定试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司),尿微量白蛋白测定试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司)。
1.2 实验动物分组及染毒方法
(25±1)d断乳的清洁级昆明小鼠50只,雌雄各半,购于湖北省实验动物研究中心,批号42000600003918。小鼠毛色纯白有光泽,体格健壮,体质量25 g左右。买回后于室温(24±1)℃下适应性培养5 d,自由取水,喂食每只小鼠5 g鼠粮。5 d后,称取每只小鼠的质量,将50只昆明小鼠根据体重差异随机分为6组,预实验组(10只)、2.672 mg/kg组(8只)、5.344 mg/kg组(8只)、10.687 mg/kg组(8只)、21.375 mg/kg组(8只),雌雄各半,使每组小鼠的平均质量为30 g左右。
预实验,在正式实验前,选预实验组小鼠进行预实验。因查阅文献知,六价铬对昆明小鼠的半数致死浓度为171 mg/kg
以1/8LD50为最大浓度,选取1/8LD50、1/16LD50、1/32LD50、1/64LD504个浓度,及1组对照组(生理盐水)进行正式实验。假设小鼠质量为30 g,每日灌胃量为0.3 ml,半数致死量为171 mg/kg,根据计算结果,每天称取小鼠质量,每天灌胃量根据昆明小鼠的质量计算,分别用4种浓度的重铬酸钾溶液给4组小鼠灌胃,使每只小鼠每天摄取的重铬酸钾量分别为2.672 mg/kg(1/64LD50)、5.344mg/kg(1/32LD50)、10.687mg/kg(1/16LD50)、21.375 mg/kg(1/8LD50)。对照组每天用0.3 ml的生理盐水灌胃。给5组小鼠每天灌胃1次,持续灌胃1个月。每天观察小鼠的生活状态,活跃情况,体表特征,记录小鼠体重变化情况。
1.3 尿液微量白蛋白(m Alb)、肌酐含量的测定(Cr)
末次给药后24 h禁食不禁水,收集24 h尿液,尿样用离心机离心(3 500 rpm,离心半径85 mm,10 min),使之澄清后用SP-Max2300A酶标仪测量m Alb和Cr含量。
1.4血清胱抑素C(Cys C)含量的测定
实验结束后,称重小鼠,眼球取血,将小鼠的血样用离心机离心(3 000 rpm,离心半径85 mm,5 min),分离血清,用SP-Max2300A酶标仪测量Cys-C的含量。
1.5 小鼠肾脏重量及其脏器系数的测定
处死小鼠,迅速分离肾脏,去除附着的脂肪和筋膜,用生理盐水漂洗干净,滤纸吸干,称量并计算肾脏系数(肾脏系数=肾脏重量/体重×100%)。
1.6 统计学分析
结果采用SPSS 17.0统计学软件的单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组小鼠一般情况
给药30 d内,对照组小鼠精神状态良好,毛色正常,食欲正常,体重不断增加,无明显异常现象。随染毒天数增加,重铬酸钾溶液染毒2.672、5.344、10.687和21.375 mg/kg 4组小鼠精神萎靡,食欲下降,小鼠毛色由纯白有光泽变得偏黄、无光泽,且浓度越高变化越明显,小鼠生长越来越迟缓,体重增长减慢。随染毒浓度增高,重铬酸钾溶液染毒4组小鼠体重增长均较对照组慢,且染毒浓度越高,体重增长越缓慢;21.375 mg/kg组,小鼠食欲不振,较为安静,体重增长最为缓慢,增长率明显小于对照组。解剖小鼠后观察到,部分染毒小鼠肾脏变黑,病变格外明显。
2.2 小鼠肾功能的测定结果
与对照组(灌胃生理盐水)比较,连续给予2.672 mg/kg(1/64LD50)、5.344 mg/kg(1/32LD50)、10.687mg/kg(1/16LD50)、21.375mg/kg(1/8LD50)的重铬酸钾溶液染毒组昆明小鼠尿液m Alb、尿液Cr和血清Cys-C含量均明显升高(P<0.01);重铬酸钾溶液染毒组与对照组共5组昆明小鼠尿液m Alb、尿液Cr和血清Cys-C之间两两比较,差异均有统计学意义,(均P<0.01)。见表1。
表1 各组小鼠尿液微量白蛋白、肌酐血液胱抑素含量
(±s)
2.3 小鼠肾脏重量及其脏器系数的测定结果
连续给予2.672 mg/kg(1/64LD50)、5.344 mg/kg(1/32LD50)、10.687 mg/kg(1/16LD50)、21.375 mg/kg(1/8LD50)的重铬酸钾溶液染毒组昆明小鼠的肾脏系数均显著高于对照组(P<0.01)。5组间两两比较,差异均有统计学意义,除2.672与5.344 mg/kg染毒组之间比较P<0.05外,其余组间比较均P<0.01。见表2。
表2 各组小鼠肾脏重量及其脏器系数比较(±s)
3 讨论
实验动物的脏器系数可反映毒物对动物某脏器的综合毒性损伤作用,其增大说明该脏器出现了充血、水肿、增生等病理变化,而下降则说明器官的萎缩和退行性病变
据报道,进入体内的化学物质尤其是金属离子能以高浓度存在或蓄积在肾小管内
综上所述,重铬酸钾溶液染毒对昆明小鼠肾脏具有明显毒性,且毒性随染毒浓度的升高而升高。
参考文献
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重铬酸钠 第9篇
试样用盐酸溶解, 二价铁离子转入溶液中, 为避免二价铁被空气氧化, 溶解时, 先加入少量的碳酸氢钠, 加入溶样盐酸后产生大量的二氧化碳, 以排除锥形瓶中空气。
二价铁在硫磷混酸存在下, 以二苯胺磺酸钠为指示刘, 用重铬酸钾标准溶液滴定。
加H2SO4是为了保证体系的酸度, 一来因为K2Cr2O7只有在强酸性环境下才能充分发挥氧化性, 二来因为强酸性环境能够抑制Fe3+的水解。加H3PO4是因为H3PO4能与Fe3+形成无色的配合物离子, 从而能够消除Fe3+的颜色对滴定终点的干扰。
指示剂变色原理:二苯胺磺酸钠本身具有氧化还原性质, 在氧化还原滴定反应至计量点时候, 指示剂被氧化或则还原, 从而指示滴定终点。用重铬酸钾滴定, 则当重铬酸钾标准溶液滴定至化学计量点后, 即溶液中的二价铁离子被全部氧化成三价铁离子后, 指示剂In (Red) 被稍过量的K2Cr2O7氧化为In (Ox) , 溶液显紫红色, 指示终点到达。
2 试剂
盐酸、碳酸氢钠 (固体) 、硫磷混酸 (取150ML的硫酸徐徐注入200ML的水中, 冷却后加磷酸150ML, 摇匀) 二苯胺磺酸钠指示剂 (0.2%) 。重铬酸钾标准溶液 (0.01156mol/l) :取重铬酸钾68g于1000ml烧杯中, 加水溶解稀释到20000ml。
3 分析步骤
3.1 制样
称取试样0.5000g于300ml的锥形瓶中, 加入碳酸氢钠0.5-1g, 盐酸20ml, 以磁坩埚盖反盖上瓶口, 置于电热板低温区加热溶解, 到试样完全溶解, 迅速冷却, 加入少量蒸馏水。
3.2 滴定
加入饱和硫磷混酸20ml, 二苯胺磺酸钠指示剂8d, 用重铬酸钾标准溶液快速滴定, 边滴边摇晃, 直至溶液同绿色变为稳定的紫色为终点。记录使用的重铬酸钾的体积V,
3.3 计算
m-试样量, 本次实验取0.5g;T-重铬酸钾标准溶液对氧化亚太铁的滴定度, g/ml;V-重铬酸钾标准溶液消耗体积, ml;对于已配好的重铬酸钾溶液, (T/m) *100是一个恒值, 为了最终滴定结果更准确, 在工作中, 一般对标准溶液用标准样品经专家标定, 使系数更接近于所配药品的对试剂的真实滴定度。经几个标准样品滴定结果校正, 本次药品标定的数为0.8235。
下面是以四个试样用本方法本标准溶液的滴定结果 (%)
4 结论
4.1 用重铬酸钾标准溶液滴定烧结矿中的FeO含量省时, 较为准确。
4.2 在分析过程中, 操作要迅速, 以免锥形瓶中的二价铁离子被空气氧化, 造成分析结果偏低。
重铬酸钠 第10篇
目前SDA主要制备方法有［1 － 3］: 乙酸- 纯碱法、乙酸- 烧碱法、乙酸- 乙酸钠法、乙酸- 醋酐- 纯碱法等,很多方法都以乙醇,甲醇为溶剂进行合成,成本较高。本试验以水为溶剂［4］,用乙酸- 乙酸钠法合成SDA,乙酸与水以任意比例互溶,乙酸钠在水中的溶解度很大,这样,物料互相充分接触,反应体系行成单相体系,防止了反应中结块问题,维持产物具有流动性,有利于反应完成,且生产成本低,无三废排放。
1 实验部分
1. 1 试剂与仪器
试剂: 冰乙酸( 分析纯) ,天津市百世化工公司; 乙酸钠( 分析纯) ,天津市百世化工公司; 蒸馏水,自制。
仪器: 三口烧瓶; 电子天平; IR - 408 红外光谱仪。
1. 2 实验原理
1. 3 实验操作
在装有温度计［5］,回流冷凝管,搅拌器的三口瓶中一定量的乙酸,水,边搅拌边加入乙酸钠粉末,缓缓加热溶解,温度升高到反应值,回流2 h,停止加热,逐渐冷却至室温,析出晶体,过滤得到产品SDA。产品在70 ℃ 恒温干燥1 h,称重,分析产品中各组分含量。
1. 4 产品质量分析
乙酸含量测定［6 － 7］: 准确称取0. 5000 g产品,用20 m L蒸馏水溶解,以酚酞为指示剂,用0. 1000 mol/L Na OH标准溶液滴定至溶液由无色变浅粉红色为终点。乙酸含量计算公式:
乙酸钠含量的测定: 采用重量法测定,称取0. 5000 g产品,在200 ℃ 下灼烧1 h,118 ℃ 是乙酸挥发,100 ℃ 时水份挥发,乙酸钠不挥发。称取残留物质量,计算乙酸钠的含量。
水含量计算方法:
产品定性分析,对产品进行的红外光谱测定,定性结果如图1。
如图1 所示,产品在1580 cm－ 1和1410 cm－ 1处有强吸收峰,与SDA标准红外谱图一致,说明本产品是SDA。
1. 5 SDA的质量标准
食品级合格SDA产品中乙酸含量为39% ~ 41% ,乙酸钠含量为58% ~ 60% ,水份含量≤2. 0% 。其10% 的溶液p H为4. 5 ~ 5. 0。
2 结果与讨论
2. 1 水的加入量对产品质量的影响
称取冰乙酸6 g,乙酸钠8. 2 g,反应温度80 ℃ ,反应时间2 h,改变水的用量,考察对产品质量的影响,结果如表1 所示。
由表1 可以看出,在用水量少时,由于反应不完全使乙酸钠含量低,用水太多时乙酸钠含量太高,乙酸含量低,使产品不合格,水多到一定程度,产品结晶发生困难,甚至不析出。所以用水量采用5 m L,占总原料( Na Ac + HAc) 的35%为适宜。
2. 2 原料投料比( Na Ac / HAc) 对产品质量的影响
本组测试用水量为原料的35% ,反应温度80 ℃ ,反应时间2 h,改变原料投料比,考察对产品质量的影响,结果如表2 所示。
由表2 可以看出,投料比影响到产品的质量,投料比太低和太高,都使产品含水量提高,致使产品不合格,故投料比在1. 38 ~ 1. 41 范围内都合适,本组测试选用投料比为1. 4,取适中的值,产品质量稳定,操作条件的波动不会波及产品质量。
2. 3 反应温度对产品质量的影响
实验组成: 投料比为1. 4,加水35% ,反应时间2 h,改变反应温度,考察对产品质量的影响,结果如表3 所示。
如表3 可以看出,温度低,产品醋酸含量高,产品不合格; 温度高,产品含水量太高,产品质量不合格,故反应温度在80 ~ 85 ℃ 范围内产品质量合格,达到质量标准,本实验选择85 ℃ 为反应温度。
2. 4 反应时间对产品质量的影响
实验组成: 投料比为1. 4,加水35% ,反应温度85 ℃ ,改变反应时间,考察对产品质量的影响,结果如表4 所示。
由表4 可见,反应时间太短,反应不完全,乙酸含量高,产品不合格,反应达到一定时间后,产品质量趋于稳定,时间不再影响产品质量,反应平稳,质量稳定。为降低成本,本实验选择2 h为反应时间。
3 结论
通过实验我们得到合成SDA的最佳工艺条件是: 原料投料比Na Ac/HAc =1. 4,用水量为总原料量的35%,反应温度85 ℃,反应时间2 h,这样我们获得的产品达到食品级的SDA。由于采用水为溶剂,降低了成本,母液还可以循环使用,没有三废排放,进入工业生产有利于产品的市场运作。
参考文献
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重铬酸钠 第11篇
关键词：有机碳,重铬酸钾,比色法,脱水污泥
污泥中有机碳(OC)含量特别丰富,是一种很好的有机肥料,它既能供给植物微生物有机养分,又能改良土壤的物理性质,因此,测定脱水污泥中OC含量对脱水污泥农用具有非常重要的意义。对于不具备TOC分析仪等先进设备的实验室来说,重铬酸钾-硫酸消化法测定污泥OC含量同样是一种可选的方法[1]。
重铬酸钾-硫酸消化法是Schol lenberger于1927年首先提出的,近十几年来国内外在应用氧化剂法的过程中对技术上作了许多改进,如氧化温度和时间选定方面,用降低温度延长时间在烘箱中大批量样品的外热法,以克服高温时间短条件难以控制的缺点。氧化后的测定技术改为直接分光光度测定Cr3+,有利于快速批量分析和自动流动分析仪的应用,而且避开了容量法中测定剩余Cr6+操作中的误差。如美国中北部各州土壤实验室和法、德、瑞等以及东欧一些国家的测土施肥服务机构,多采用低温外热氧化—快速比色法(E.E.Schulte,1980)。近十年来国内已开始应用比色法,在光度法测定条件的研究方面时有报道[2]。本实验采用低温外热重铬酸钾氧化—比色法测定脱水污泥OC,并且从泥样取样量、测定方法精密
度和准确度等几个方面进行分析和实验。
1 实验部分
1.1 实验原理
在一定温度条件(100℃,90min)下,用重铬酸钾氧化泥样中OC,部分6价铬(Cr6+)被还原成绿色的3价铬(Cr3+),用比色法测定3价铬的吸光度值,反应方程式如下:
2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+
3CO2↑+8H2O,
以葡萄糖标准溶液为标准色阶,进行比色测定[2]。
1.2 实验仪器
分析天平,ALC-210-4型;723型可见光分光光度计,山东高密彩虹分析仪器有限公司;DHG-9145A型电热恒温鼓风干燥箱,上海一恒科技有线公司和上海一恒科学仪器有线公司。
1.3 实验试剂
重铬酸钾溶液(0.8mol/L):称取39.2245g重铬酸钾(分析纯),加400mL去离子水加热溶解,冷却后,定容于1000mL容量瓶。
OC标准溶液(5g/L):溶解1.375g葡萄糖(分析纯)于去离子水,定容100mL容量瓶。
1.4 实验方法
1.4.1 泥样制备
将脱水污泥在105℃烘箱中,烘干后,用玻璃棒压散,除去其中异物,在玻璃研钵研磨至全部通过0.2mm(80目)筛,贮存于棕色瓶中备用。
1.4.2 泥样氧化
①用分析天平准确称取0.015g泥样倒入50mL具塞磨口比色管中,加入5mL重铬酸钾溶液和5mL浓硫酸,塞紧磨口塞,摇匀。
②将比色管放入100℃恒温烘箱中,加热90min后,取出放入冷水中冷却至室温。
③向比色管中加去离子水稀释至50mL标线,摇匀。
1.4.3 泥样测定
①将比色管中混合液过滤于50mL烧杯中,弃去起初滤液约20mL(用此滤液润洗50mL烧杯2~3次)。
②取滤液比色,用1cm比色皿,在分光光度计上于波长590nm处,以去离子水调光度计零点,测定吸光度。
1.4.4 标准曲线绘制
吸取OC标准溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL,分别倒入一组50mL具塞比色管中,补加去离子水至2.5mL,加5mL重铬酸钾溶液和5mL浓硫酸,塞紧磨口塞,摇匀。放入100℃恒温烘箱中,加热90min后,取出放入冷水中冷却至室温,加去离子水稀释至50mL标线,摇匀。用1cm比色皿,于波长590nm处,以去离水调光度计零点,测定各溶液吸光度。
1.5 泥样OC含量计算
在标准曲线上查得泥样OC质量,计算出泥样的OC含量:
undefined
式中:w(OC)—泥样中OC的质量分数,%;
m0—标准曲线上查得OC的质量,mg;
m—称取的泥样质量,g。
1.6 数据处理
本实验利用Matlab软件中程序设计功能[3],自行编制函数式文件——function [x2,a,gama]=nihec(y2)进行数据分析和处理,该函数可以实现功能如下:
① 输出泥样OC含量标准曲线图;
② 输出泥样标准曲线回归方程系数及相关系数;
③ 当输入测定泥样比色吸光度值后,直接代入标准曲线回归方程进行计算后输出测定泥样OC质量,并且该函数可以一次性计算多个测定泥样比色吸光度值。
2 结果与讨论
2.1 脱水污泥OC含量标准曲线
根据1.4.4泥样OC含量标准曲线绘制步骤进行,所得实验结果见表2。
根据表1数据,以标样内OC质量为横坐标,对应吸光度与零浓度溶液吸光度差值(ΔA)为纵坐标,进行一次多项式拟合,拟合出泥样OC含量标准曲线,见图1。标准曲线回归方程:y=0.040846x-0.001619,相关系数为y=0.9996。由于0
undefined
采用单侧检验,查表t0.01(4)=3.7469,
t=70.69 ,所以相关有显著意义。
2.2 泥样取样量与OC含量相关性分析
由于重铬酸钾和浓硫酸投加量(各加5mL)固定,根据1.1实验原理中泥样氧化反应方程式可知,其氧化泥样能力固定。当取样量在氧化剂氧化范围内时,随着泥样量增加, OC含量也随之增加,泥样取样量(自变量)与OC含量(因变量)之间应该具有正相关关系。但是如果超出该氧化范围,所取泥样中OC将不能被完全氧化,OC比色吸光度将在一定范围内波动,即从标线上查得OC含量达到稳定,使得测定结果偏低。因此,为了使泥样取样量控制在氧化剂氧化范围内,进行12个不同泥样量的OC含量测定,见表2。并将表3中数据绘制成折线图,见图2。进行泥样量与OC含量的相关与回归检验,来验证二者的正相关关系,见图3。
由图2看出,当泥样量在0.005~0.04g之间时,随着泥样取样量增加,OC含量也增加,说明取样量控制在氧化剂氧化能力范围内;当泥样量超过0.04g时,泥样量超出氧化剂氧化范围。因此,在进行泥样OC含量测定时,取样量应该在0.005~0.04g之间为宜。由图3看出,泥样取样量与OC含量的相关系数在(0,1)之间,二者呈正相关关系。
为了得到较好测定精密度,减少误差,泥样OC比色吸光度要尽可能控制在标准曲线中部附近[5],因此,将表3中不同泥样量的对应OC含量数据绘制于标准曲线上,见图4。
由图4中得出,当泥样取样量取为0.015g时,泥样OC比色吸光度在标准曲线中部附近,泥样取样量要尽量控制在0.015g左右为宜。
2.3 泥样OC含量测定方法准确度和精密度分析
在泥样OC含量测定过程中,由于误差的客观存在,只能测得真值的近似值,因此,需要对泥样OC测定结果进行可靠性评价。在实际工作中,常根据准确度和精密度评价测定结果的优劣[6],因此,本实验对12个平行泥样样品进行了OC含量测定,结果见表3。
2.3.1 可疑测定值取舍
用格鲁布斯方法检验以上12个值中是否存在可疑值[6],将测定结果从小到大排列后,其中最小值38.78%和最大值39.6%可能为可疑值,格鲁布斯计算过程如下,显著水平α=5%:
该组数平均值undefined
标准偏差undefined
undefined,因此最小值38.78%不是可疑值,应保留。
undefined,因此最大值39.6%不是可疑值,应保留。
2.3.2 测定值精密度分析
一组平行测定结果相互接近的程度称为精密度,它反映了测定值的再现性。由于在实际工作中真值常常是未知的,因此精密度就成为人们衡量测定结果的重要因素。精密度的高低取决于随机误差的大小,通常用偏差来量度。如果测定数据彼此接近,则偏差小,测定的精密度高;相反,如数据分散,则偏差大,精密度低,说明随机误差的影响较大[6]。采用样本标准偏差来衡量该组数据的精密度,12个泥样OC含量测定结果的标准偏差为0.26%,则相对标准偏差(变异系数):
undefined
故泥样OC含量相对标准偏差≤0.66%,精密度较好。
2.3.3 测定值准确度分析
本实验只对12个泥样OC含量进行了测定,泥样OC含量总体平均值μ为未知数,但是随机误差的分布规律表明,测定值总是在以μ为中心的一定范围内波动,并有向μ集中的趋势。因此,根据12次泥样OC含量测定结果来估计泥样OC含量总体μ的置信区间具有实际意义。该范围愈小,说明测定值与μ愈接近,即测定准确度愈高[6]。计算过程如下,显著水平为α=0.05%。
undefined
故泥样OC含量总体μ的置信区间为:
undefined
故泥样OC含量总体μ的置信区间为:(0.3914,0.3947),区间范围较小,泥样OC含量测定值与OC含量总体μ较接近,准确度较好。
3 结论
①脱水污泥OC含量标准曲线回归方程:y=0.040846x-0.001619,相关系数为r=0.9996,x与y呈正相关,经检验相关有非常显著意义。
②当取样量在0.005~0.04g之间时,取样量控制在氧化剂氧化能力范围内;特别地,当取样量为0.015左右时,比色吸光度在标准曲线的中部附近,所得测定结果精密度较好。
③对12个泥样进行OC含量测定,测定结果标准偏差为0.26%,相对标准偏差为0.66%,精密度较好;泥样OC含量总体μ的置信区间为(0.3914,0.3947),区间范围较小,泥样OC含量测定值与OC含量总体μ较接近,即准确度较好。
参考文献
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