亚硫酸钠溶液（精选8篇）
亚硫酸钠溶液 篇1
摘要：铝酸钠溶液是熟料经碱浸出或铝矿石直接经浓碱压煮浸出, 使可溶性铝与赤泥、硅渣等杂质分离工艺过程中的溶液。它包括调整液、溶出粗液、精液、分离液蒸发液、镓电解液洗滤液等类样品。主要测定项目有全碱、氧化铝、碳酸钠、二氧化硅、三氧化二铁、硫酸根、二价硫、镓和五氧化二钒等。
关键词：铝酸钠溶液,分析,测定项目
原料组成:总碱度 (NaO) :160g/L
1 全碱和氧化铝的测定 (中和法和EDTA滴定法)
1.1 方法提要
分取适量试样液加过量EDTA及过量盐酸, 用氢氧化钠滴定过量的盐酸, 计算全碱的含量, 再以醋酸铅滴定过量的EDTA, 计算氧化铝的含量。
其主要反应如下:
铝与EDTA反应
碱与酸反应
过量EDTA与碱反应
过量EDTA与铅盐反应
滴定终点指示剂与铅盐反应
1.2 试剂
1) 盐酸标准溶液0.1mol/L;
2) 氢氧化钠标准溶液0.1mol/L;
3) EDTA标准溶液0.05mol/L;
4) 醋酸铅标准溶液0.05mol/L;
5) 混合指示剂1%酚酞及0.02%次甲基蓝酒精混合液;
6) 二甲酚橙指示剂1.0%水溶液;
7) 醋酸—醋酸钠缓冲液:PH=5.7。
分析手续:
移取适量的试样于500ml的三角瓶中, 加入过量的 (按估计含Al2O3量计算) EDTA标准液, 记下体积VE, 再加过量的盐酸 (按估计含NT量计算) 记下体积V酸, 然后加沸水至体积约150ml, 加热煮沸2min (含Na2CO3高的样品煮沸5min) , 取下加混合指示剂4～5滴, 用氢氧化钠标准液滴定至蓝紫色即为终点。记下体积V碱。加PH为5.7的HAC-NaAC缓冲液15ml, 二甲酚橙指示剂3滴, 用醋酸铅标准液滴定至紫兰色即为终点, 记下体积VPb。
结果计算:
式中:C酸—盐酸标准溶液的量浓度, mol/L;
C碱—氢氧化钠标准溶液的量浓度, mol/L;
CPb—硝酸铅标准溶液的量浓度, mol/L;
CE—DETA标准溶液的量浓度, mol/L;
V酸—加入盐酸标准溶液的体积, ml;
V碱—滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积, ml;
VPb—滴定消耗硝酸铅标准溶液的体积, ml;
VE—加入EDTA标准溶液的体积, ml;
31—每毫摩尔氧化钠的质量, g;
51—每毫摩尔氧化铝的质量, g;
V—取样量, ml。
(因为过量EDTA的“酸效应”在PH=8.3时, 解离出一个H+能与碱作用, 见反应式 (5) , 而与Al3+络合的EDTA不再消耗碱, 故只计过量的EDTA) 。
1.4 备注
1) 先加EDTA后加盐酸, 防止铝水解;
2) 含碳酸钠高时, 加热煮沸不少于3min, 以免碳酸根除不干净, 使全碱结果偏低;
3) EDTA二钠盐在溶液中具有缓冲作用, 故不宜过量太多, 以免全碱终点不明显;
4) 在醋酸钠标准溶液滴定前, 加二甲酚橙指示剂后, 如果溶液呈现紫红色, 先检查是否忘了加缓冲液, 因在PH>6时指示剂本身即为红色。补加缓冲液后应再显黄色, 可继续做下去。其次是加EDTA, 若滴过全碱后发现EDTA加入量不足, 应重新分析。
5) 盐酸标准溶液的加入量, 控制以1滴混合指示剂指示至红色消失后, 过量5～10ml即可, 对含高碳酸钠的样品应过量10ml以上。
6) 取样范围和EDTA加入量的计算:
(1) 取样范围:主要根据氧化铝估计含量而定, 但也要兼顾全碱含量。参看下表:
(2) 盐酸和EDTA标准液加入量计算:
式中:VHCl——为盐酸标准溶液的加入量 (mL) ;
VE——为EDTA标准溶液的加入量 (mL) ;
5——1mL盐酸标准溶液中和Na2O的mg数;
3——1mLEDTA标准溶液络合Al2O3的mg数;
+10——过量盐酸的mL数;
+5——过量EDTA的mL数。
亚硫酸钠溶液 篇2
关键词：乙酸乙酯；水溶性；制备实验；碳酸钠；化学教材
文章编号：1005–6629（2016）8–0050–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1 乙酸乙酸的水溶性问题
1.1 问题提出
现行的部分化学教材中写道：“液面上有透明的不溶于水的油状液体产生，并可以闻到香味。这种有香味的液体叫乙酸乙酯[人教版《化学2（第3版）》第76页]”；“乙酸（CH3COOH）和甲酸甲酯（HCOOCH3）互为同分异构体，前者易溶于水且具有酸性，后者难溶于水且没有酸性[苏教版《有机化学基础（第4版）》第25页]”。因此，部分教师认为，将乙酸乙酯加入水中会分层，不溶于水且密度较小的乙酸乙酯浮在上层。但有些教学辅助用书，如《大学化学手册》[1]、《中学教学全书·化学卷》[2]却认为乙酸乙酯能溶于水。
另外在百度百科也介绍乙酸乙酯[3]：“溶于水（10%mL/mL）”“水溶性：8.3g/100mL（20℃）”。
乙酸乙酯到底能不能溶于水？笔者决定围绕这个问题进行实验求证，希望能找出乙酸乙酯水溶性的真相。
1.2 实验探究与结论
实验1 向锥形瓶1中加40mL蒸馏水，再加 4滴管乙酸乙酯，塞上橡皮塞，振荡。10min后可见油层体积明显减少。1h后，分层现象消失，摇动锥形瓶，液体均匀透明，无任何乳浊现象。
实验2 向锥形瓶2中加40mL饱和Na2CO3溶液，再加4滴管乙酸乙酯，塞上橡皮塞，振荡。10min后上层液体体积无明显变化。放置3天后仍无明显变化。
通过对比可知，锥形瓶1中分层现象消失不是酯挥发造成的。因为两个锥形瓶始终并排放置，环境完全相同（室温9℃），而且打开橡皮塞仍能闻到明显香味。也不可能是酯水解造成的。如果是的话，锥形瓶2中的Na2CO3溶液更有利于酯水解，分层现象应更易消失。所以锥形瓶1中分层现象消失的原因是乙酸乙酸分散到了水中。
如果4滴管乙酸乙酯按4mL计，则根据（4×0.9003）：40=S：100，S=9g（9℃），说明百度百科提供的数据是有参考价值的。笔者又搜索了甲酸甲酯，发现20℃时它的溶解度为300 g/L[4]。所以教材中对它们的水溶性的说法存在不妥之处。
1.3 乙酸乙酯能溶于水的原因分析
已知丙酮极易溶于水、乙醚微溶于水（见表1），根据“相似相溶原理”可知丙酮是极性分子、乙醚为弱极性分子。再根据两者结构可知：羰基是极性基团，醚键是弱极性基团。因为酯基中含有羰基，导致羰基的影响占主导的低级酯分子具有一定的极性，因而低级酯能溶于水。随着碳原子增多，烃基的憎水作用增强，酯的水溶性逐渐降低。以上仅是根据“结构相似、性质相似”的原理进行推理，科学与否有待证实。
2 制备乙酸乙酯时饱和碳酸钠溶液的作用
在高中的乙酸乙酯的制备实验中，要用饱和Na2CO3溶液收集生成物蒸气，Na2CO3溶液的作用被认为是吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度[5]。学生能理解作用之一的“中和乙酸”，但对其他作用却“说不清，道不明”。
2.1 饱和Na2CO3溶液能减少乙酸乙酯溶解的原因分析
在教学中，经常有学生表示不解：既然酯不溶于水，为什么要用Na2CO3溶液减少其溶解？为什么Na2CO3溶液能减小其溶解？正是这些疑问不断出现，才促使笔者去查找相关资料。现在通过实验1、实验2知道乙酸乙酯是能溶于水的，所以要用饱和Na2CO3溶液来降低其溶解。
那Na2CO3溶液为什么能降低酯的水溶性？有文献提到[6]：纯化有机物时，常用饱和食盐水洗涤，而不用水直接洗涤，这是利用其盐析效应，可降低有机物在水中的溶解度，并能加快水、油的分层。笔者又用NaCl代替Na2CO3重复了实验2，实验现象完全相同，说明是Na2CO3的盐析效应抑制了乙酸乙酯的溶解。
2.2 饱和Na2CO3溶液能溶解乙醇的原因分析
2.2.1 其他观点介绍与质疑
对于Na2CO3溶液能溶解乙醇，有学者通过实验3提出了反对观点[7]：“饱和Na2CO3溶液不能除去混在酯中的醇，相反的是，由于乙酸乙酯中混有乙醇的缘故，反而会使部分的碳酸钠溶液进入有机相。”
实验3 将3mL乙酸乙酯、3mL乙醇与3mL饱和Na2CO3溶液混合，振荡后没有分层。
笔者认为实验3没有分层是因为乙醇用量偏大造成的，因为乙醇是优良溶剂，既能溶解盐类化合物，又能溶解一般有机物[8]。乙酸乙酯的制备实验中，沸点较高的乙酸、乙醇在长导管的作用下冷凝回流（实验环节时可见明显的回流现象），所以在粗产物中含量并不高（实验结束后振荡，上层液体的体积变化较小）。当乙酸乙酯中只含少量乙醇时，它能被饱和Na2CO3溶液萃取出来吗？
2.2.2 对质疑的实验求证
实验4 用5mL移液管量取3mL饱和Na2CO3溶液，用1mL移液管量取0.5mL无水乙醇，同时加入10mL量筒中，充分振荡，液体互溶且总体积为3.6mL。
实验5 用5mL移液管量取3mL乙酸乙酯，用1mL移液管加入0.5mL无水乙醇，同时加到10mL量筒中混匀。用5mL移液管量取3mL饱和Na2CO3溶液加入量筒，充分振荡后静置。液体分层，下层3.6mL，总体积6.6mL。
实验证实，在乙醇含量较小时，饱和Na2CO3溶液可以将其从乙酸乙酯中萃取出来，即饱和Na2CO3溶液可以“溶解乙醇”。
2.2.3 对饱和Na2CO3溶液能溶解乙醇的原因分析
为什么乙醇会进入Na2CO3溶液？因为“醇分子和醇分子间能形成氢键，醇分子和水分子之间也能形成氢键，这样，醇分子就有可能在水分子间取得位置。反过来，水分子也可在醇分子间取得位置。因此，低级醇（三个碳以下）能以任何比例与水混溶”[9]。由于氢键作用力要远大于一般分子间作用力，所以，醇分子在水分子的吸引下自发地从酯中分离出来，进入水层。
通过上述分析可知，用饱和Na2CO3溶液收集产物是乙酸乙酯制备实验的精心选择。
3 小结
教材是实现课程目标的重要载体，是教学的重要中介，是学生获取知识的主要途径之一，这些知识也是学生进入后续学习的铺路石，所以教材对教学的重要性不言而喻。求真、求实，追求知识的科学性、准确性和严谨性是编写教材的根本。我们不禁要反思：“乙酸乙酯能溶于水”这个事实并不复杂，为什么这个错误会如此随意地出现在教材中？我们需要科学严谨地表述，但更期待背后所缺失的求真求实的科学态度。
在“互联网+”时代，学生获取知识越来越方便，途径也会越来越多，这就迫使我们教师在教学中必须更加严谨和认真，切不可迷信教材，要注重对教材提供的结论进行推敲和论证，不能唯教材是从。
参考文献：
[1]印永嘉.大学化学手册[M].济南：山东科学技术出版社，1985：189，194，171.
[2]杨德壬.中学教学全书·化学卷[M].上海：上海教育出版社，1996：930，930，940.
[3]百度百科（乙酸乙酯http：//baike.baidu.com）.
[4]百度百科（甲酸甲酯http：//baike.baidu.com）.
[5]郑雅敏，胡慧闵.高中化学“伪”实验成因分析[J].化学教学，2012，（3）：55～56.
[6]林敏.对一道高考有机实验题的思考和质疑[J].化学教学，2009，（12）：73～74.
[7]席宗超.碳酸钠溶液能从乙酸乙酯中除去乙醇吗[J].中学化学教学参考，2011，（11）：61.
硫氰酸钠溶液膜净化浅析 篇3
1 硫氰酸钠溶液膜净化工艺的特点
由于膜分离性会随着时间的变化而发生改变, 因此, 为充分发挥膜分离技术的效能, 需在应用纳滤技术时考虑膜污染的影响, 定期对膜组件进行化学清洗, 对部件进行清洁处理。常见的控制膜污染的方式有以下几类, 一是进行化学清洗, 其次是改变操作方式或改性膜表面, 生产单位要依据自身的实际, 采用合适的方式控制膜污染。劣化与膜污染造成膜组件性能的改变, 伴随着膜通透量的降低, 未透过膜的回流液不断循环, 加重溶液中杂质溶度, 加水稀释、再次分离, 能提升分离的效率, 提高杂质与溶液的分离效果。净化装置需具备较强的独立性, 装置物料保持平衡, 不与外界杂质交互, 提升净化效率。
2 硫氰酸钠溶液膜处理技术
2.1 纳滤工艺原理及膜进料液的选用
不同于传统的过滤技术, 纳滤采用错流过滤, 需过滤的物质平行通过膜, 由于泵对料液进行加压, 料液以一定的流速流过膜, 部分分子由于大于膜截留分子量而流回料罐, 回流罐内存储回流液, 而透过的流液形成透过液。外加的推动力与膜的阻力决定了膜通量, 纳滤技术具有较大的膜通量, 从而有效降低过滤成本。合适的纳滤膜进料液的选用, 能提升纳滤的品质, 进料液的粘度要尽可能小, 小粘度的进料液能降低阻力, 创造较大的流通量, 从而增加处理的经济性。由于两者的根本原理并无区别, 以下仅重点以一步法纺丝的13%浓度的硫氰酸钠溶液处理作为介绍对象。
我部对13%浓度硫氰酸钠溶液的处理环境为:进料流量:19-30M3/hr;处理温度2535℃;循环流量:110-120 M3/h r;压力:1.98MPa。
在实际生产过程中, 我部每一条膜处理线每天处理150立方的污水, 长期运行表明以下几点问题:
(1) 伴随着温度的增高, 循环流量增大, 而残留的硫氰酸钠含量则越大, 而且由于会受到气候环境的一定影响, 比如夏日, 处理温度一般都会达到35℃左右, 则残留的硫氰酸钠含量会达到10000ppm, 而处理温度在30℃左右时则残留硫氰酸钠含量会被控制在7000-8000ppm。
(2) 13%浓度的硫氰酸钠溶液与16%浓度的硫氰酸钠溶液相比, 在相同处理环境下, 去除率基本相同。国内有相关资料表明, 甚至46%浓度的硫氰酸钠溶液的除杂率也与低浓度溶液的除杂率相当 (详见参考文献3) 。所以我部13%的硫氰酸钠溶液循环流量控制在110-120 M3/hr时, 同样压力和温度条件下, 16%的硫氰酸钠溶液循环流量则只有56M3/hr。我部最初实验阶段, 采用52%及58%的高浓度硫氰酸钠溶液作为除杂对象时变发现由于高浓度的硫氰酸钠溶液质量分数较高, 粘度太大, 致使膜通量过小, 衰减太快, 并不能完成常规的处理要求。而且在处理过程中间, 由于循环处理槽中的杂质以及硫氰酸钠质量分数的升高, 循环量会由120M3/hr逐步下降至110M3/hr, 甚至更低, 此时为保证除杂率, 需要人工现场对循环量进行调节。
(3) 在运行一段时间之后, 需要对膜堆进行清洗, 目前我们采用的清洗方法有:
(a) 常规清洗, 即在每天每线处理完150立方后对膜进行正冲清洗。主要目的是清除膜堆内部的硫氰酸钠残留, 使排放达到环境保护标准, 对膜的处理能力并不能起到很好的恢复作用。
(b) 52%浓度的硫氰酸钠溶液清洗, 目的是为了溶解膜堆内部由于长期运行而堆积的一些低聚物以及其它一些杂质。长期工作表明, 当膜透出量 (处理量) 下降至19 M3h r时, 采用52%浓度的硫氰酸钠溶液对膜堆进行清洗能够有效地使处理量恢复到30M3hr, 甚至更高。
(c) 专用的清洗剂清洗, 此清洗需要专业的膜清洗企业对膜堆进行清洗, 相关试剂的配方也并不对外公开。
2.2 进料液的预处理与相应的控制技术
进料液中可能含有少量的颗粒、丝屑或者一些悬浮的物质, 对这些物质进行过滤等预处理, 能防止膜污染, 避免净化装置性能的恶化。预处理能率先去除进料液中的杂质, 提高处理效率。为了提高膜处理的除杂效率以及回收率。针对13%浓度的硫氰酸钠溶液, 我们在常规膜透析之后, 透过液还会经过加水透析, 经过加水透析后的硫氰酸钠溶液的浓度下降, 返回稀疏料液中进行蒸发浓缩处理, 能提高浓度, 降低杂质, 同时提升了进料液的温度, 满足装置需求。一级处理可处理难溶物、胶体和低聚物, 除杂率在20%左右, 经二级加水透析处理后, 总除杂率可在85%以上, 有机物去除率约为70%。对硫氰酸钠溶液进行膜处理, 需要掌握必要的控制技术, 控制技术是在加工与过滤过程中对流量、温度、压力等多项因素进行控制, 从而解决出现的问题。
2.3 纳滤技术的良好处理效果
采用新型的净化处理技术, 目的是去除溶液中的不易挥发的杂质, 采用纳滤膜分离的办法提高硫氰酸钠溶液的浓度, 使技术在实际运用的过程中, 更加清洁高效, 不断降低污染, 提高经济效益。采用纳滤技术对硫氰酸钠溶液进行处理, 主要针对16%及13%两种浓度的溶液, 随着生产技术的不断改进, 纳滤技术的可行性也得到不断证实, 事实表明, 应用纳滤技术能大幅度提升溶液的净化程度, 实践表明, 采用新技术后, 溶液中的杂质含量不超过1%, 并且随着技术的改进, 杂质含量也越来越低。在采用膜处理技术之前, 我部化工车间主要采用凝胶处理以及萃取方式对含氰污水进行除杂处理。采用膜处理技术后, 萃取由于对环境影响太大被取消。这样一来, 我们得以节省了大量的酸、碱、醚等原料, 排放的残液对环境污染减少, 处理也更加简单, 而且膜处理的除杂率也保持在一个可以被接受的水平上。
3 结语
采用纳滤这种新型的方式对硫氰酸钠溶液进行净化处理, 处理效果显著, 具有经济、科学、长效的特点, 能快速去除溶液杂质, 且清除效率较高, 希望技术在今后的应用中能不断得到改进, 提升腈纶生产质量与水平。
参考文献
[1]姚先富.溶剂回收结晶沉降效果的控制[J].现代化工, 2009, (8) :49-51[1]姚先富.溶剂回收结晶沉降效果的控制[J].现代化工, 2009, (8) :49-51
碳酸钠溶液中粒子浓度大小的认识 篇4
关键词：碳酸钠溶液,粒子浓度,认识
电解质溶液中粒子浓度大小的比较是中学化学教学的重点和难点之一, 也是高考常考的内容之一。涉及的知识点主要包括弱电解质的电离及盐类的水解等知识。从学生的答卷不难看出, 主要存在的问题是学生没有掌握做题的方法、没有理解透溶液中的三个守恒关系等, 为此笔者以碳酸钠溶液为例, 就此类题的解法做一简要介绍, 希望学生能从对碳酸钠溶液中粒子浓度大小的认识掌握电解质溶液中粒子浓度大小问题。不当之处, 求同行指正。
一、电解质溶液中粒子浓度比较的基本方法
1. 确定溶液中的溶质:如碳酸钠溶液中的溶质为碳酸钠。
2. 确定电解质溶液中所有的变化, 在电解质溶液中, 不论定性还是定量比较, 都要弄清溶液中发生的变化, 如碳酸钠溶液中的变化如下:
3. 确定溶液中离子的主次:一般来说, 溶质电离出的离子是主要的, 即Na+和CO32-离子是主要的, 且 (不水解离子) > (水解离子) , 其他离子是次要的, 同时 (显性离子) > (二级水解离子) > (水电离出的另一离子) , 即c (OH-) >c (HCO3-) >c (H+) , 故Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:
二、电解质溶液中的三个守恒的理解
电解质溶液中的三个守恒在各类考题中出现的频率非常高, 但因理解不到位而很容易出现错误, 现简述如下:
1. 物料守恒规律:
就电解质溶液而言, 物料守恒是指电解质发生变化 (反应或电离) 前某元素的原子 (或离子) 的物质的量等于电解质变化后溶液中所有含该元素的原子 (或离子) 的物质的量之和。即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系, 由于水溶液中一定存在水的H、O元素, 所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系。
实质上, 物料守恒属于原子个数守恒和质量守恒, 是针对溶质写出的式子, 写这个等式要注意, 把所有含这种元素的粒子都要考虑在内, 可以是离子, 也可以是分子。如碳酸钠溶液中c (Na+) Na2CO3电离=2c (CO32-) Na2CO3电离
2. 质子守恒规律:
就是指电解质溶液中的粒子电离出氢离子 (H+) 的总数等于粒子接受的氢离子总数再加上游离的氢离子数。广义上来说, 无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子, 但氢原子总数始终为定值, 也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。狭义上来说, 可以理解为溶液中溶剂水电离出的H+和OH-的量相等。实质上是由溶剂写出的式子, 即
质子守恒关系式也可以从电荷守恒与物料守恒中推导得到。如
物料守恒式:c (Na+) =2[c (CO32-) +c (HCO3-) +c (H2CO3) ]
电荷守恒式:c (Na+) +c (H+) =c (HCO3-) +2c (CO32-) +c (OH-)
将物料守恒式中的c (Na+) 代入电荷守恒式中即可得到质子守恒式:
3. 电荷守恒:
电解质溶液中, 不论存在多少种离子, 溶液总是呈电中性的, 即阴离子所带负电荷的总数一定等于阳离子所带正电荷总数, 这就是所谓的电荷守恒规律。
实质上是由溶液写出的式子。如在碳酸钠溶液中存在Na+、H+、OH-、CO32-、HCO3-, 则必然有如下关系:
写这个等式要注意两点: (1) 要判断准确溶液中存在的所有离子, 不能漏掉; (2) 注意离子自身带的电荷数目。
如何减小标定硫代硫酸钠溶液误差 篇5
一、实验部分
1. 仪器和试剂
(1) 仪器:电子天平、烘箱、电炉子、干燥器、称量瓶、滴定管、三角瓶、滴瓶、量筒。
(2) 试剂:硫代硫酸钠 (分析纯) 、重铬酸钾 (基准试剂) 、碘化钾 (分析纯) 、硫酸 (分析纯) 、淀粉 (分析纯) 、无水碳酸钠 (分析纯) 。
2. 实验方法
(1) Na2S2O3标准溶液的配制:称取26g Na2S2O3·5H2O, 加0.2g无水碳酸钠, 溶于1000m L水中, 煮沸10min, 冷却。储存于棕色玻璃瓶中, 置于暗处, 两周后过滤待标定。
(2) Na2S2O3标准滴定溶液的标定:用差减法称取0.17-0.19g于 (120±2) ℃干燥至恒重的基准试剂重铬酸钾, 置于500m L碘量瓶中, 加25m L水溶解, 加2g碘化钾及20m L硫酸 (20%) 溶液, 摇匀, 于暗处放置10min。加150m L水, 用配制好的Na2S2O3标准滴定溶液滴定, 近终点时加2m L淀粉指示液, 继续滴定至溶液由蓝色变为亮绿色。记录读数V, 平行标定四次, 计算平均值。
二、结果与讨论
1. 淀粉加入时间对标定结果的影响:
淀粉是碘量法的专属指示剂, 加入的时间对标定结果影响较大。为了验证淀粉加入的最佳时间, 我们分别在滴定开始、终点前深绿色、终点前亮绿色, 分为三点进行标定, 结果见表1。
从表1中的测定数据可以看出, 淀粉指示液的加入时间不同, 标定的结果不同。加入的越早, 标定结果越高。这是由于淀粉指示液吸附了第一步化学反应的I2, 而使终点提前到达, 并且到达终点后, 放置一段时间溶液颜色又变为黑色, 这是因淀粉指示液将吸附的I2释放出来, 遇到淀粉指示液的颜色。
2. 第一反应放置时间对标定结果的影响
第一反应是:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
该反应速度慢, 需要放置一段时间才能反应完全, 并且反应完全后, 也不能放置过长时间, 因第一步反应的产物是I2, 并且I2极易挥发, 如放置时间长I2会损失。而第二步反应是:I2+2Na2S2O3=2Na I+Na2S4O6
用待标定的Na2S2O3溶液滴定第一步反应生成的I2, 这样势必造成误差。
为了观察第一反应的放置时间对标定结果的影响, 我们分别在没有放置、反应后10分钟、反应后30分钟三点进行比较, 结果见表2。
从表2中的结果可以看出, 因第一反应的放置时间的差异, 标定的结果误差也很大, 没有放置的样品由于第一反应没有反应完全, 没有定量反应生成等量的I2, 从而使第二步反应Na2S2O3溶液消耗体积减少, 使标定结果偏高。放置30分钟时间的, 第一步反应完全, 但由于放置时间长, 因I2的挥发性, 而使I2减少, 也使标定结果偏高。
3. 滴定速度对标定结果的影响
根据以往的实验经验, 滴定开始时的速度要快滴慢摇, 快滴也不能象水一样流下, 这样会使Na2S2O3分解, 滴速在8-10滴/分钟即可, 慢摇是为了避免I2的挥发。而近终点加入淀粉指示液后, 要快摇这是因为淀粉指示剂容易吸附I2, 快摇是为了使I2释放出来与Na2S2O3溶液反应。
为了观察滴定速度对标定结果的影响, 我们分别以快滴, 正常滴速, 慢滴为三点进行标定, 并将标定结果进行比较, 结果见表3。
从表3中的结果可看出, 快速滴定结果偏低, 这是因为滴定速度过快, 溶液过热, 部分Na2S2O3分解造成的;慢速滴定, 滴定过程延长, 而使I2挥发损失, 使标定结果偏高。
4. 储存条件对标定结果的影响
另外又经过多次试验考察了储存条件对标定结果的影响, 从结果可看出, 置于白色玻璃瓶经光照后Na2S2O3标准溶液的浓度比置于棕色玻璃瓶未光照的数值要偏小, 主要原因是Na2S2O3与空气中的氧发生反应使浓度降低。
因此Na2S2O3标准溶液应保存在棕色玻璃瓶中, 配好后的溶液均应保存在温度接近20℃并没有阳光直射的地方, 贮存溶液的瓶子瓶口要严密, 每次取用时应尽量减少开盖的时间和次数。
结论
1.淀粉指示液的加入时间掌握非常重要, 近终点的控制要准确, 最好控制近终点至终点在6滴以内, 以减少误差。
2.第一反应要放置10分钟, 并要水封瓶口在暗处放置。
3.滴定速度开始时要快滴 (不能成水流, 但可连滴滴下去) 慢摇, 加入淀粉后要慢滴快摇, 终点后30秒钟不变色为终点。
4.配好后的Na2S2O3标准溶液要置于棕色玻璃瓶中, 置于暗处, 且放置两周后再标定。
摘要：硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定有它的特殊性, 反应中产生的I-在酸性溶液中易被氧化, I2易被日光照射分解和单质挥发。要确保整个过程的稳定性和准确度, 必须着重过程的各个细节以及常规的滴定操作的必要调整, 而达到要求。本文通过大量多次的试验, 总结出标定硫代硫酸钠溶液的误差主要来源:淀粉加入时间、滴定速度、第一反应放置时间、储存条件。针对实验数据, 提出有效规避措施。
关键词：硫代硫酸钠,标定,滴定,误差来源,对策
参考文献
[1]GB/T 5009.1-2003食品卫生检验方法理化部分总则.
[2]GB/T 601-2002化学试剂标准滴定溶液的制备.
[3]刘珍.化验员读本 (上册) [M].北京:化学工业出版社, 2003:262-264.
[4]武汉大学.分析化学 (上册) [M].北京:高等教育出版社, 2005:247-248.
亚硫酸钠溶液 篇6
1 材料及方法
1.1 材料与试剂
以市场上购买的磨盘柿、无核柿果实为试验对象。采集时间集中在10月, 为同批次采集, 果重180~200g/个。主要试剂包括浓磷酸、浓盐酸、单宁酸、甲醇、乙醇、过氧化钠等, 试剂均为分析纯。仪器包括德赛多利斯精密电子天平、上海精密科学仪器有限公司生产的电子天平、自控捣碎机、电热鼓风干燥箱、电热恒温水浴箱、榨汁机等。
1.2 方法
1.2.1 制备样品。
参照顾海峰等设计方法, 称取些许柿子, 去皮后捣碎, 加入无水甲醇, 1%盐酸, 90℃下热回流加热3次, 40min/次, 合并提取液。提取浓缩液, 以AB-8大孔树脂住吸附, 以蒸馏水洗脱, 反复以苯酚-硫酸法检测待致未见糖析出, 停止拖洗, 再以无水甲醇脱屑, 浓缩获得柿子单宁。
1.2.2 以碳酸钠-苯酚溶液测定柿子中单宁含量。
配置0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/100m L浓度儿茶素梯度溶液。分别取5m L各浓度儿茶素溶液, 置于100m L容量瓶, 加入20%碳酸钠溶液100m L, 熔融态苯酚5m L, 加入蒸馏水定容100m L, 摇匀。30min后抽滤, 采用分光光度法在370~530nm间测定吸收曲线。
1.3 统计学处理
以SPSS18.0软件包处理所获数据资料, 以 (±s) 表示计量资料, 以n (%) 表示计数资料, P<0.05表示差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 儿茶素-碳酸钠-苯酚溶液吸收曲线
见明显的显色反应, 从无色澄清变为橙黄色, 且随着时间的推移颜色不断加深, 于8h左右区域稳定, 不再加深。在8h、12h, 溶液吸光度值曲线基本一致, 故以8h作为对照, 8h吸光光度值曲线各个波长上吸光度高于30min、2h、4h。8h吸光光度值曲线呈现先上升而后下降趋势, 在420nm波长处达到最大为0.35。
2.2 柿子浓缩液-碳酸钠-苯酚溶液吸收曲线
柿子浓缩液-碳酸钠-苯酚溶液反应与2.1中加入儿茶素类似, 溶液从无色澄清转为橙黄色, 随着时间的推移不断加深, 在8h左右趋于稳定, 各时间段吸光度曲线均呈先上升后下降趋势, 吸收曲线在420nm波长处达到最大为0.3。
2.3 标准品与柿子浓缩液-碳酸钠+苯酚溶液吸收曲线与测定结果对比
2.3.1 单宁含量与分光光度回归曲线。
标准品获得单宁含量吸光光度值与单宁含量呈正相关, 单宁含量越高, 吸光光度值越高。线性回归方程为:Y=0.0105+0.4834X (Y=吸光光度值, X=单宁含量, mg/100m L) , 在0~5mg/100ml范围内, 相关系数为0.997, 呈高度相关, 可作为单宁含量计算公式。柿子浓缩液-碳酸钠+苯酚溶液线性相关, 回归方程为:Y=0.06+1.918X (Y=吸光光度值, X=单宁含量, mg/100m L) , 在0~1mg/100m L范围内, 相关系数为0.9997。
2.3.2 浓缩柿子样品测定结果对比。
任意选择10个批次柿子浓缩液, 分别采用顾海峰法、碳酸钠-苯酚法测定柿子单宁含量, 含量水平分别为 (0.592±0.064) %、 (0.578±0.074) %, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。
3 讨论
据分光光度原理:不同物质微粒因结构不同量子化能级存在一定差异, 对光的吸收具有选择性, 拥有对应的吸收曲线, 反之若在波长相同处吸光光度相同, 这2类物质结构相关。柿子浓缩液与碳酸钠-苯酚溶液反应吸光光度曲线与儿茶素类似, 两者结构较类似。碳酸钠-苯酚溶液测定柿子中单宁含量相关性好、精密度高、操作简单, 可作为柿子单宁测定方法。
摘要：目的:评价碳酸钠-苯酚溶液测定柿子中单宁含量方法可行性。方法:参照顾海峰等设计方法制备柿子单宁样品, 配置0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/100m L浓度儿茶素梯度溶液, 柿子浓缩液, 分别与碳酸钠-苯酚溶液混合, 分别静置在30min、2h、4h、8h、10h下, 采用分光光度法在370530nm间测定吸收曲线。结果:柿子浓缩液-碳酸钠-苯酚溶液反应与儿茶素类似, 在8h趋于稳定, 在420nm波长处达到最大为0.3;柿子浓缩液+碳酸钠+苯酚溶液线吸光光度值与单宁含量回归方程为:Y=0.06+1.918X, 在01mg/100m L范围内, 相关系数为0.9997;2种方法精密度试验测定柿子单宁含量水平差异无统计学意义 (P>0.05) 。结论:碳酸钠-苯酚溶液可作为柿子单宁测定反应物。
关键词：柿子,柿子单宁,硫酸钠-苯酚,含量测定
参考文献
[1] 顾海峰, 李春美, 徐玉娟.柿子单宁的制备及其抗氧化活性研究[J].农业工程学报, 2007 (5)
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[3] 王全杰, 任方萍, 高龙.植物单宁的含量测定方法[J].西部皮革, 2010 (23)
铝酸钠溶液中有机物排除试验研究 篇7
目前,针对拜耳法铝酸钠溶液中的有机物排除研究已经开展了大量工作,主要方法包括: 煅烧法、氧化法、吸附法、离子交换法、结晶法等［5］,在上述方法中结晶法机理简单,效率高,容易实现工业化生产,很有希望最终用于氧化铝生产流程中的有机物排除,因此本实验中采用浓缩结晶法对铝酸钠中有机物进行排除试验研究,为氧化铝生产企业提供理论指导。
1 试验原料与方法
试验溶液取自中铝贵州分公司氧化铝厂的生产用种分母液,对其进行调配到所需成分后即得试验溶液。试验溶液的化学成分如表1 所示。试验时取1 升试验溶液置于烧杯中,采用试验电炉加热至沸腾,同时采用搅拌器搅拌使之蒸发结晶,浓缩到设定浓度( NK: 320、340、360、380 g/L) 后停止加热,过滤后测量溶液的体积和成分,采用化学滴定法分析溶液中苛性碱( NK) 的含量,采用TOC分析仪( TA - 1. 0 型) 分析溶液中有机物含量( 本试验中以有机碳浓度表示有机物浓度) ,对比浓缩前后溶液中的有机物含量,即得有机物的排除率。
( g / L)
2 试验结果与讨论
将三种试验溶液分别浓缩到NK浓度约为320、340、360和380 g/L时溶液中有机碳的浓度如表2 和图1 所示。从试验结果可以看出,随着浓缩的进行,苛性碱浓度连续增加,有机碳浓度随苛性碱浓度的增加呈现出先降低,后增加的趋势,当苛性碱浓度为360 g/L时,有机碳浓度最低,在G1 号试验溶液中只有约0. 26 g/L。同时,从三个试验溶液的浓缩结果可知,原始有机物含量对最终有机物含量影响明显,随着原始有机物含量的增加,浓缩后溶液中的有机物呈明显的增加趋势,随着原始有机物浓度的增加,有机物排除率提高。
( g / L)
( ω / % )
表3 与图2 所示为试验溶液经过浓缩结晶后有机物的排除率。结果显示,随着苛性碱浓度的增加,有机物的排除率总体呈现增加的趋势,当浓缩到NK约为360 g/L时,有机物的排除率达到最大值,在G1 号试验溶液中有机物的排除率最高达到了70. 5% ,在G3 号试验溶液中有机物的排除率更是达到了82. 4% ; 进一步浓缩结果显示,有机物的排除率不但没有明显提高,反而有所降低,这与溶液中有机物的浓度变化趋势一致。从有机物排除率的结果可以看出,在本试验浓缩范围内,有机物的排除率总体较高,通过浓缩结晶的方法很容易将有机物的排除率达到60% 以上,完全能满足实际生产的要求。
在本试验中有机物的浓度与浓缩过程( NK) 不符合一般的变化规律,即随着NK的增加,有机物浓度先降低、后增加,出现了一个最小值。关于出现这一现象的原因,笔者认为肯定存在两个以上相互牵制的原因在起作用。本试验中所选的试验溶液苛性碱浓度较高( 136. 8 g/L) ,浓缩后更是达到300 ~ 400 g/L,同时含有大量的Al2O3和NC,离子浓度较大,在如此高的碱浓度和离子浓度条件下进行浓缩结晶,必须要同时考虑同离子效应、盐效应和酸效应。在浓缩结晶初期溶液中存在大量的Na+,同离子效应占主导地位［5］,有利于溶液中的有机钠盐析出,对有机物的排除有利; 同时反应体系为强碱,即酸性很弱,根据酸效应原理［6］,也有助于溶液中的有机物钠盐的结晶析出,对有机物的排除起到促进作用。所以,在浓缩开始阶段,随着浓缩结晶的进行,溶液中的有机物随着苛性碱浓度的增大析出量也在增加,对有机物的排除非常有利; 另一方面,随着浓缩的进行盐效应的影响也在增强。当浓缩到一定程度,苛性碱达到某一浓度时,盐效应对有机物钠盐的影响就取代了初期占主导地位的同离子效应,使得有机物钠盐开始反向溶解［7］,溶液中的有机物浓度开始升高,使有机物的排除率降低。
3 结论
( 1) 采用浓缩结晶的方法可以有效排除拜耳法氧化铝生产流程中铝酸钠溶液中的有机物,排除率最高可达80% 以上;
( 2) 有机物的排除率与浓缩苛性碱浓度呈先增加,后降低的趋势,苛性碱浓度为360 g/L时有机物的排除率最高;
亚硫酸钠溶液 篇8
在氧化铝生产过程中,铝酸钠溶液中含有以硅酸根或硅铝酸根形式存在的含硅化合物[3],可引起氧化钠和氧化铝在分解过程中析出,造成损失,又可使氧化铝产品质量下降,所以铝酸钠溶液脱硅对于提高产品质量有十分重要的作用。脱硅后的纯度指标溶液Al2O3与SiO2重量之比(A/S)表示,—称脱硅指数[4]。
近几年来,国内外的学者对于深度脱硅有了全面的研究了解,但对一段脱硅,则有较少的学者进行研究。本文通过铝酸钠溶液中一段脱硅过程工艺的研究,寻找其较优工艺。且能使优化后的工艺能够基本达到铝酸钠溶液二段脱硅的工艺要求。
1 试验部分
1.1 溶液的配制
配制一系列不同浓度的铝酸钠溶液,使其苛性比为1.5,将纯Na2SiO4·9H2O溶于去离子水中,将硅酸钠溶液缓慢的滴入铝酸钠溶液中,配置成硅铝酸钠溶液。
1.2 脱硅后硅量指数的测定
将硅铝酸钠溶液、脱硅剂(钙盐与硅渣的混合物)置于容器中,搅拌、恒温进行脱硅反应,脱硅结束静置冷却,得澄清溶液。SiO2的含量用硅钼蓝比色法测定,Al2O3的含量用滴定法测定。
2 试验结果与讨论
2.1 温度对脱硅效果的影响
在铝酸钠浓度为200g/L,脱硅剂的用量为30g/L,脱硅时间为90 min,搅拌速度为300 r/min,A/S为25的条件下,脱硅温度对脱硅效果的影响见图1,脱硅过程中温度与表面张力关系见图2。
由图1可以看出,在一定范围之内,温度是脱硅深度的重要影响因素,温度越高,脱硅效率越高,脱硅后硅铝酸钠溶液的A/S越高。这是因为温度提高,有利于[H2SiO4]2-的扩散,使脱硅反应更容易进行。也有文献资料[5,6,7]表明,随着温度的升高,在预脱硅初期,溶液中SiO2浓度较高,处于不稳定状态,在种子表面上形成新钠硅渣结晶析出,其反应速度受化学反应控制;随着脱硅反应的进行,到中后期,溶液中SiO2浓度降低,反应速度受扩散过程控制,脱硅速度变慢。在120℃时,铝酸钠溶液脱硅后的A/S最大,但由于温度过高时,脱硅过程的耗能将增大,所以选取100℃为较优条件。
由图2可知,硅铝酸钠溶液的表面张力随溶液温度的升高而降低。一般而言,温度升高,溶液膨胀,分子间的距离增大,同时分子的热运动加剧。这两个因素都会导致分子间的吸引力减弱,从而使表面张力下降。同一溶液随着温度增加,表面张力下降。此外,对于铝酸钠溶液来说,随着温度的增加Al(OH)undefined离子间的氢键作用逐渐减弱,铝酸根阴离子群逐渐分裂为Al(OH)undefined离子,溶液中分子间的作用力减弱,所以温度升高表面张力下降。同时,Al-O-Si键中更容易生成Al-O-Al键,使脱硅效果更明显。
2.2 脱硅时间对脱硅效果的影响
在200g/L铝酸钠溶液,脱硅剂的用量为30g/L,搅拌速度为300 r/min,脱硅温度为100℃,A/S为25的条件下,脱硅时间对脱硅效果的影响见图3,表面张力与脱硅时间关系见图4。
由图3可以看出在相同条件下,脱硅时间对含铝酸钠溶液深度脱硅效果也有较大的影响,在脱硅时间在50min到160min之间,脱硅后硅量指数 A/S从491到1022,溶液的硅量指数随着脱硅时间的增加而增加,在100℃,脱硅剂用量30g/L、搅拌转速300r/min 条件下脱硅100 min后,200 g/L 的铝酸钠溶液中硅量指数可以达到1050,可以满足工业生产的要求。
随着脱硅时间的增加,溶液的表面张力随之下降。亦可以得出,在相同温度下,溶液的表面张力随时间的增加而下降。增加反应时间,有利于提高硅铝酸钠溶液的脱硅效率。若过长时间脱硅,不利于能源的节约。
2.3 氧化铝浓度对脱硅效果的影响
在脱硅时间为100min,脱硅温度100℃,脱硅剂用量30g/L,搅拌速度300r/min条件下,氧化铝浓度对脱硅效果的影响见图5。
由图5可以看出氧化铝浓度对脱硅效果有较大影响,硅量指数随氧化铝的浓度增大而减小,铝酸钠溶液浓度在140～200g/L时,脱硅后铝酸钠溶液A/S能够达到1000以上,基本达到二段脱硅的要求。
2.4 脱硅剂用量对脱硅效果的影响
在脱硅时间为100 min,脱硅温度100℃,氧化铝浓度170g/L,搅拌速度300r/min,A/S为25的条件下,脱硅剂用量对脱硅效果的影响见图6。
从图6中可以看出,脱硅剂的用量对脱硅效果也有一定的影响。当脱硅剂用量从20g/L增加到27g/L时硅量指数从900增加到1450,脱硅剂用量在40g/L时硅量指数达最大值。当硅量指数大时,脱硅效果较好。但考虑到实际生产耗材及经济问题,选择脱硅剂的用量为27g/L为较优条件。
2.5 脱硅剂的XRD谱图分析
铝酸钠溶液是存在多种络合离子的复合体系,铝浓度较低时主要以四面体结构Al(OH)undefined存在,硅主要以四面体结构SiO2(OH)undefined存在。铝酸钠溶液加入脱硅剂后生成水化石榴石。图7是钙盐与硅渣的混合物作为脱硅剂的铝酸钠溶液脱硅后所形成的硅渣的XRD 衍射图,由图7可知,说明SiO2已与脱硅剂发生反应,形成的硅渣是类似水化石榴石的结构,达到脱硅目的,脱硅效果明显。
3 结 论
(1)温度是脱硅的重要影响因素,温度越高,脱硅后硅铝酸钠溶液的A/S越高,且铝酸钠溶液表面张力随温度的增加而降低,脱硅效率越好。试验测得较优温度为100℃。
(2)脱硅时间对脱硅效果也有一定的影响,铝酸钠溶液的表面张力随脱硅时间的增加而降低,试验结果可知脱硅时间为100 min的脱硅效果较好。
(3)氧化铝的浓度也是影响硅量指数的重要因素,硅量指数随氧化铝的浓度增大而减小,试验可得铝酸钠溶液的浓度在140～200g/L时,溶液脱硅后A/S可达到1000以上,达到工业生产需要。
(4)铝酸钠溶液用脱硅剂脱硅的较佳条件为:脱硅温度为100℃,时间为100 min,脱硅剂的用量为27g/L,搅拌速度为300 r/min,铝酸钠溶液浓度在140～200g/L时,脱硅指数可达1000以上。
(5)XRD图表明,SiO2已与脱硅剂反应,形成类似于水化石榴石结构,达到脱硅目的。
参考文献
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