CN105466868A

CN105466868A - 一种发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法

Info

Publication number: CN105466868A
Application number: CN201510362376.1A
Authority: CN
Inventors: 汪萍; 范红梅; 王泽璎; 张永莉
Original assignee: Luzhou Beifang Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Luzhou Beifang Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2016-04-06

Abstract

本发明属于化学成分分析检测领域，具体涉及一种发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，采用盐酸萘乙二胺比色法对废气中硝化甘油含量进行准确测定，以便为发射药生产工艺尾气处理设施的建设和运行情况的监控提供依据。本发明测定方法包括1、标准溶液的制备；2、试样溶液的制备；3、比色条件的调整；4、采样；5、试样溶液的测定；6、结果的计算等步骤，可以快速、准确地检测发射药生产工艺废气中硝化甘油的含量，从而对处理发射药生产工艺废气中硝化甘油工艺参数的调整进行指导，对工艺尾气排放的监控提供依据。

Description

一种发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法

技术领域

本发明属于化学成分分析检测领域，具体涉及一种发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，确定了样品采集、处理方法、比色条件、定量方法等步骤。

背景技术

混合酯发射药包覆技术是为了配合新型大口径高膛压武器发展而研发的一种新型发射装药技术。为了满足“067工程”DTC10式125毫米穿甲弹武器系统的研制与装备的需求，解决现有包覆药科研线批量小的问题、满足产品订货进度需求、改善生产现场环境、提高安全本质度、保证产品质量，并为包覆药生产线的建设提供详细的工艺技术数据，开展混合酯发射药包覆科研线放大建设和包覆工艺放大技术攻关就显得极其紧迫和重要了。

发射药的生产过程中会产生工艺废气，废气中含有硝化甘油，硝化甘油微溶于水，溶于乙醇，乙醚、丙酮等多种有机溶剂，主要用于制造混合炸药、发射药、推进剂等，冻结的硝化甘油机械感度比液体的要高，处于半冻结状态时，机械感度更高。故受暴冷暴热、撞击、摩擦、遇明火、遇高热时，均有引起爆炸的危险。与强酸接触能发生强烈反应,引起燃烧或爆炸。车间空气中硝化甘油最高容许浓度为1mg/m³，但工艺废气中无硝化甘油排放限值。故发射药生产工艺废气中硝化甘油排放限值应参照车间空气中硝化甘油最高容许浓度为1mg/m³进行控制。

国内尚无用盐酸萘乙二胺比色法测定发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的方法。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种适用于发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，确定了样品采集、处理方法、比色条件、定量方法等步骤，采用盐酸萘乙二胺比色法对废气中硝化甘油含量进行准确测定，以便为发射药生产工艺尾气处理设施的建设和运行情况的监控提供依据。

本发明测定方法为盐酸萘乙二胺比色法，包括如下步骤：

1)标准溶液的制备：临用前配制标准溶液：用乙醇稀释硝化甘油，制成每1mL含有5-20μg硝化甘油的标准溶液；

优选的，用乙醇稀释硝化甘油，制成每1mL含有10μg硝化甘油的标准溶液；

2)试样溶液的制备；

其中：

①吸收液为：80-100％(V/V)乙醇；优选95％(V/V)乙醇；

②氢氧化钾溶液浓度为50-250g/L；优选150g/L；氢氧化钾溶液用于调pH值，但是为了避免因浓度过大易超过判断滴定终点，以及浓度过小长时间无法达到判断终点，故采用氢氧化钾溶液浓度为50-250g/L，优选浓度为150g/L。

③盐酸溶液1+n：量取一定体积的蒸馏水于烧杯中，再量取n倍体积的浓盐酸与蒸馏水混合，搅拌均匀即得；n可以为2-10；优选采用盐酸溶液1+6。盐酸溶液1+n用于调pH值，但是为了避免因浓度过大易超过判断滴定终点，以及浓度过小长时间无法达到判断终点，故采用盐酸溶液1+n中n为2-10，优选采用n＝6。

④显色剂：临用前将甲液与乙液按1-3：1-3体积比混合；显色剂优选：临用前将甲液与乙液等体积混合；

甲液：称取5g对氨基苯磺酸，溶解在350mL盐酸溶液1+n中，用重蒸馏水稀释至500mL；

乙液：称取0.5g盐酸萘乙二胺溶于500mL双蒸水中，贮存于棕色瓶中，于冰箱内保存；

3)绘制标准曲线，配制标准管，加入氢氧化钾溶液在60-80℃水浴条件下皂化，冷却至室温后加入显色剂，用重蒸馏水稀释至刻度，在波长540nm的条件下测定，绘制出标准曲线；优选的，水浴条件为70℃；

绘制标准曲线的目的是：如果如样品中硝化甘油含量超出标准曲线上线范围，可稀释取样进行分析。

4)采样：用盛有吸收液的多孔玻板吸收管，以0.5-1.0L/min的速度抽取10-20分钟的发射药生产工艺尾气；采用上述采样方式是因为发射药生产时，工艺废气产生不是连续产生的，而是间歇性的，为了保证采样量的代表性，故要兼顾采样速度和采样时间，保证采样量足够，故以0.5-1.0L/min的速度抽取10-20分钟的发射药生产工艺尾气。

5)试样溶液的测定：测定所取样品溶液中硝化甘油的含量；

6)结果的计算：

X = \frac{2 C}{V_{0}}

式中：

X——工艺废气中硝化甘油的浓度，mg/m³；

C——所取样品溶液中硝化甘油的含量，μg；

V₀——换算成标准状况下的采样体积，L。

采用本发明测定方法，是利用硝化甘油被乙醇吸收后，加碱皂化，其水溶液中亚硝酸根与对氨基苯磺酸起重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合生成玫瑰红色，以便进行比色定量。本发明测定方法可以快速、准确地检测发射药生产工艺废气中硝化甘油的含量，从而对处理发射药生产工艺废气中硝化甘油工艺参数的调整进行指导，对工艺尾气排放的监控提供依据。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，说明但不限制本发明。

本发明的方法包括如下步骤：1、标准溶液的制备；2、试样溶液的制备；3、标准曲线的制备；4、采样；5试样溶液的测定；6、结果的计算。

1、标准溶液的制备

临用前配制标准溶液：用乙醇稀释硝化甘油，制成每1mL含有10μg硝化甘油的标准溶液。

按如下步骤进行：取5～10mL乙醇，放入50mL容量瓶中，然后在天平上称量其总重，吸取一定量硝化甘油(用吸管以食指紧按上口，将吸管尖部通过水层插入硝化甘油层，放开食指，取出吸管，用滤纸擦去管尖部液体)，往已称量好的容量瓶中放入3～5滴硝化甘油，再次称量，两次称量之差，即为硝化甘油的重量，然后用乙醇稀释至刻度，计算出每毫升所含硝化甘油的微克数。

2、试样溶液的制备

①吸收液：95％(V/V)乙醇。

②氢氧化钾溶液：150g/L。

③盐酸溶液：1+6。

④显色剂：

甲液：称取5g对氨基苯磺酸，溶解在350mL盐酸溶液(③)中，用重蒸馏水稀释至500mL。

乙液：称取0.5g盐酸萘乙二胺溶于500mL双蒸水中，贮存于棕色瓶中，于冰箱内保存可稳定1月。临用前将甲液与乙液等体积混合，此时溶液应为无色，否则重新配制。

3、标准曲线的制备：取8只25mL比色管，按表1配制标准管。

表1

向标准管中分别加入0.5mL氢氧化钾溶液(②)，将标准管放入70℃水浴上皂化15min，取出冷却至室温后，向各比色管中加入3mL显色剂(④)，并用重蒸馏水稀释至刻度，摇匀，放置10min后用1cm比色皿于波长540nm条件下进行比色定量。以硝化甘油的含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。测得曲线相关系数r为0.9996；截距a为0.001；斜率b为0.0153。如样品中硝化甘油含量超出标准曲线上线范围，可稀释取样进行分析。

4、采样

采样条件的试验：用盛有5mL，10mL吸收液(①)的多孔玻板吸收管，均以0.5L/min，1.0L/min的速度抽取10分钟的发射药生产工艺尾气。对照试验：采样时，将吸收管装好吸收液带至现场，但不抽取发射药生产工艺尾气，照样品分析。经采样后的样品，如样品中硝化甘油含量超出标准曲线上线范围，可稀释取样分析。

发明人实际操作中，对科研所新包覆工房(401-64)某品号发射药生产工艺尾气按照上文所述的方法进行采样，其采样结果如下表2所示

表2

根据试验结果可得出采样的最佳条件为：用10ml吸收液，流量控制为0.5升/分，共采样10分钟。

5、试样溶液的测定：采用10ml95％V/V浓度的乙醇为吸收液，流量控制为0.5升/分，共采样10分钟，分别在包覆锅旁、一次碱洗出口、包覆锅工房内、排气筒出口采样，检测结果经“6、计算”后见表3。

6、计算

X = \frac{2 C}{V_{0}}

式中：X——工艺废气中硝化甘油的浓度，mg/m³；

C——所取样品溶液中硝化甘油的含量，μg；

V₀——换算成标准状况下的采样体积，L。

表3分析测试结果

采样地点	硝化甘油结果(ug)	废气中硝化甘油含量(mg/m³)	标准偏差
				包覆锅旁	/	2.10	/
一次碱洗出口	/	0.10	/
				包覆锅工房内	/	0.88	/
排气筒出口	/	0.04	/
				标液体积(1.0ml)	9.9	/	1％
标液体积(1.0ml)	9.9	/	1％

综上，本发明可以快速、准确地检测发射药生产工艺废气中硝化甘油的含量，从而对处理发射药生产工艺废气中硝化甘油工艺参数的调整进行指导，对工艺尾气排放的监控提供依据。

Claims

1.发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：采用盐酸萘乙二胺比色法测定。

2.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：包括如下步骤：

2)试样溶液的制备；其中：

①吸收液为：80-100％V/V乙醇；

②氢氧化钾溶液浓度为50-250g/L；

③盐酸溶液1+n：量取一定体积的蒸馏水于烧杯中，再量取n倍体积的浓盐酸与蒸馏水混合，搅拌均匀即得；n为2-10；

④显色剂：临用前将甲液与乙液按1-3：1-3体积比混合；

3)绘制标准曲线，配制标准管，加入氢氧化钾溶液在60-80℃水浴条件下皂化，冷却至室温后加入显色剂，用重蒸馏水稀释至刻度，在波长540nm的条件下测定，绘制出标准曲线；

4)采样：用盛有吸收液的多孔玻板吸收管，以0.5-1.0L/min的速度抽取10-20分钟的发射药生产工艺尾气；

5)试样溶液的测定：测定所取样品溶液中硝化甘油的含量；

6)结果的计算：

式中：

X——工艺废气中硝化甘油的浓度，mg/m³；

C——所取样品溶液中硝化甘油的含量，μg；

V₀——换算成标准状况下的采样体积，L。

3.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：所述4)采样采用防爆型大气采样仪采样。

4.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：所述1)标准溶液的制备：制成每1mL含有10μg硝化甘油的标准溶液。

5.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：所述2)试样溶液的制备；①吸收液为95％V/V乙醇。

6.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：所述2)试样溶液的制备；②氢氧化钾溶液浓度为150g/L。

7.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：所述2)试样溶液的制备；③盐酸溶液1+n为盐酸溶液1+6。

8.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：所述2)试样溶液的制备；④显色剂：临用前将甲液与乙液等体积混合。

9.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：所述3)绘制标准曲线中所述水浴条件为70℃。

10.根据权利要求1所述的发射药生产工艺废气中硝化甘油含量的测定方法，其特征在于：所述4)采样：用盛有10ml吸收液的多孔玻板吸收管，以0.5L/min的速度抽取10分钟的发射药生产工艺尾气。