[發明專利]一種測定硫酸、硝酸混合物中各組分含量的分析方法

無效

• 申請號: 201410647677.4
• 申請日: 2014-11-15
• 公開（公告）號: CN104360010A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 林春花;雷志偉;劉德永;廖維林
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16;G01N21/79
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本發明涉及一種測定分離后的混酸中殘留的硫酸和硝酸含量的分析方法，尤其涉及一種測定硫酸、硝酸混合物中各組分含量的分析方法。

背景技術

硝酸異辛酯是被普遍接受的柴油十六烷值改進劑。它可以提高柴油的十六烷值，改善柴油的燃燒性能，縮短著火時間，降低燃點，提供機車熱工況動力性，節油效應十分明顯。硝酸酯的生產一般采用醇硝化的經典方法，即混酸法，是以硝酸和異辛醇為原料，硫酸為催化劑來進行反應，靜置分層，分離出反應后混合液中的硝酸和硫酸，再進行水洗、堿洗、鹽洗、干燥等步驟得到硝酸異辛酯產品。反應過程中如果濃硫酸用量過大，則混酸的后處理環保壓力增大，生產成本升高；而硫酸用量過少，則不利于硝酸生成NO₂⁺，易造成反應不完全，進而影響產品純度，降低硝酸酯的商品等級。在對環境保護的要求日益嚴格的今天，混酸的回收成為設計反應的優先考慮的條件。通過測定反應后混酸硫、硝酸含量來評估反應物配比條件是否最優；根據反應后混酸組分含量不同，來選擇不同的回收方案；濃縮除雜后，測定其含量是否達到回用要求；對于混酸回收再利用前，測定混酸濃度是否達到反應最優條件值。

對于含有硝酸和硫酸的混酸的檢測方法有介電測量法（宋玉兵.?介電測量法在線測量混酸溶液中硝酸含量[J].?火炸藥學報,?2001,(03):?70-72）、紫外分光法（任芊.?紫外分光法對混酸中硝酸濃度的測量[J].?光學技術,?1999,?(04):?21-22?+26.）、電位滴定法（陳旗.?混酸(硝酸、磷酸、冰醋酸)的電位滴定分析?[J].?浙江化工,?2008,(01):?28-30+25.）和容量法等。與儀器分析法相比，容量分析法，檢測成本低，檢測要求條件簡單等優點，但存在檢出靈敏度較低等缺點。容量法，即滴定分析法。傳統的容量法是根據指示劑的顏色變化指示滴定終點，然后目測標準溶液消耗體積，計算分析結果。直接滴定法和返滴定法是最常用的滴定方式。本發明通過對傳統容量法進行，適當濃度的標準液及指示劑的改進方法，先用直接滴定法測定硝酸和硫酸這兩種混酸的總酸度；再用返滴定法，在待測混酸試液中準確加入稍過量的標準溶液，加熱，待反應完全后，再用另一種標準溶液返滴剩余的前一種標準溶液，此滴定步驟中通過添加輔助指標劑（提高變色靈敏度、擴大檢測限）來準確判斷滴定終點，從而測定待測組分中硝酸的含量；最后通過計算差值得出硫酸的含量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種測定硫酸、硝酸混合物中各組分含量的分析方法，解決了現有技術檢測成本高，檢測要求條件高，存在檢出靈敏度低等問題。

本發明是這樣實現的，一種測定硫酸、硝酸混合物中各組分含量的分析方法，其特征在于：先用酸堿滴定法測定混合物的總酸度，再用氧化還原滴定法測定硝酸的含量，其過程通過添加輔助指示劑二苯胺磺酸鈉等來提高變色靈敏度，準確判斷滴定終點，最后通過計算差值得出硫酸的含量，計算式如下。

①????酸度：

…………………………（1）

②硝酸摩爾濃度：

…………………………(2)

換算成硝酸質量分數：

………………………………（3）

②???????硫酸摩爾濃度：

……………………………………（4）

硫酸質量分數：

………………………………（5）

取三次平行測定結果的算術平均值為最終測定結果。

所述氧化還原滴定法測定硝酸的含量步驟為：取反應后的混酸樣品稀釋，加入過量的FeSO₄還原標準溶液，慢慢滴加濃硫酸，在酸性條件下HNO₃與FeSO₄生成棕色的配合物[Fe(NO)(H₂O)₅]²⁺,加熱使[Fe(NO)(H₂O)₅]²分解放出NO后溶液由棕色變成黃色，冷卻，再用高錳酸鉀等標準溶液滴定反應后過量的FeSO₄，加二苯胺磺酸鈉等做輔助指示劑，終點時顏色由黃色變為淡紫色，顏色變化敏銳。

氧化還原滴定法中采用的還原劑標準溶液為硫酸亞鐵或硫酸亞鐵胺。

所述標準溶液為高錳酸鉀或重鉻酸鉀。

所述變色的指示劑為二苯胺磺酸鈉或鄰苯氨基苯甲酸。

所述待測溶液的硝酸含量在任意范圍內。