CN106706613A - 一种电石干渣中磷含量的分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电石干渣中磷含量的分析方法，该分析方法包括以下步骤：对样品进行预处理，熔样处理，制备未知溶液，再采用分光光度法测定未知溶液中的磷含量；具体为称取一定量的电石干渣样品置于银坩埚中，加入一定量的氢氧化钠，放入马沸炉中熔融，冷却后，加盐酸溶解；加入一定浓度一定量的动物胶热溶液去除杂质硅，过滤后置于一定容量的容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，制备成电石干渣样品未知溶液；最后在分光光度仪器中一定波长处，以空白作参比测定吸光度值；根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的含量。本发明电石干渣中磷含量的分析方法可以精确的测定电石干渣中五氧化二磷的含量，给电石渣生产水泥提供了条件。

Description

一种电石干渣中磷含量的分析方法

技术领域

本发明涉及化学分析技术领域，更具体涉及一种电石干渣中磷含量的分析方法。

背景技术

由于我国富煤、贫油、少气的能源结构，发展油气原料路线受到诸多条件限制，而发展乙炔原料路线可以有效地缓解我国石油紧张的局面。因此，目前电石产业在我国拥有不可替代的战略地位。电石是基础化工原料，主要用于生产聚氯乙烯(PVC)、1,4-丁二醇(BDO)、醋酸乙烯/聚乙烯醇、氰氨化钙(俗称石灰氮)、氯丁橡胶、乙炔炭黑、溶解乙炔等产品，也用于炼钢脱硫等。我国是世界上最大的电石生产国和消费国，2014年总产能4183万吨/年，约占世界总产能的90％以上。

电石渣是电石制取乙炔过程中产生的废弃物，目前我国生产聚氯乙烯以电石法工艺为主，每消耗1吨电石，要产生1.1吨电石渣，如果不加以循环利用将会带来严重的环境问题。电石渣是我国化工行业排放量大、环境污染严重的工业废渣，这些废渣难以治理、日积月累、堆积如山。多年来堆积的电石渣形成一大片白色的渣山，寸草不生。由于风吹雨冲，周围的土地也受到电石渣粉尘的污染，汽车经过时，扬起的白色粉尘四处弥漫。电石渣与石灰还是不同的，其成分除氢氧化钙外，还含有硫、磷等杂质以及氢化物等有毒有害废物，是环保部确定的二级工业废物，不经去毒处理是不能直接使用的，否则对人体健康将有损害。

为促进循环经济发展，鼓励电石渣综合利用，近日，国家发展改革委办公厅印发了《关于鼓励利用电石渣生产水泥有关问题的通知》，鼓励电石法聚氯乙烯生产企业大力发展电石渣制水泥，以彻底解决电石法聚氯乙烯生产工艺的废渣污染问题。这个通知文件，不但在装置规模上放开限制，而且明确规定相关企业可以享受国家的税收优惠政策。在国家政策的支持下，我国开启了电石渣生产水泥的资源循环利用之路。由于电石渣除了水泥生产需要的钙质原料外，还含有硫、磷等杂质。根据文献资料可知磷对水泥生产的影响分别是：(1)P₂O₅对水泥熟料矿相的影响，P₂O₅对熟料硅酸盐矿物的形成过程和熟料质量影响很大。一方面P₂O₅可作为矿化剂，起到加速反应的积极作用；但另一方面，P₂O₅的存在又会阻碍A矿的生成，减少A矿含量，使A矿晶体由强度较高的单斜晶系转变为强度较低的三方晶系，减缓了C₃S的水化速度，从而降低了熟料质量。另外，P₂O₅会影响C₂S的晶型。(2)P₂O₅对熟料烧结范围的影响，熟料中w(P₂O₅)＜0.5％时，烧结范围会略有增大；w(P₂O₅)在0～1.5％时，烧结范围变化是255～268℃，最高烧成温度变化1400～1580℃；w(P₂O₅)＞1.5％时，烧结范围仅为68℃；熟料w(P₂O₅)＞2％，低温液相量明显增多，烧成过程中有粘窑现象出现。(3)P₂O₅对水泥性能的影响，P₂O₅对水泥性能的主要影响是凝结时间和早期强度，其中对强度的影响规律是：w(P₂O₅)＜1％时，对水泥早期和后期强度影响较小；当w(P₂O₅)在1％～2％时，对早期强度有一定的影响，但对水泥的28d强度影响较小；当w(P₂O₅)＞2％时，将较大幅度的降低水泥的早期强度，也影响水泥的后期强度。由于电石渣中磷的含量对水泥的性能有显著的影响，因此准确地分析测定水泥用电石渣中磷的含量是对水泥进行质量控制的一个重要前提条件。然而目前电石干渣制水泥企业几乎没有对此项指标提出量的概念，也没有一种分析检测方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是准确地分析测定生产水泥用电石渣中磷的含量，而提供一种电石干渣中磷含量的分析方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电石干渣中磷含量的分析方法，该分析方法包括以下步骤：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣进行干燥至恒重；

2)电石干渣样品的熔样处理：称取干燥的电石干渣样品，将其置于坩埚中，用几滴无水乙醇润湿，加入氢氧化钠，放入马沸炉中，由室温缓慢升温，熔融，然后冷却，平稳的放于烧杯中，加入乙醇及沸腾的去离子水，待反应停止后，冲洗，再加盐酸，搅拌均匀；

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2)中得到的样品慢慢蒸干，冷却，加盐酸，加热，加入动物胶热溶液，剧烈搅拌，进行保温，然后加入热水，不断搅拌，使盐类完全溶解；过滤，将沉淀先用盐酸洗涤，再用水洗至无氯离子，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀；加入动物胶热溶液为去除杂质硅；

4)磷标准溶液的制备：称取烘干的磷酸二氢钾，溶于水中，移入容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，准确吸取此溶液用水稀释至一定容量，则得磷的标准溶液；

5)磷标准曲线的绘制：吸取步骤4中不同体积的磷标准溶液，分别加入到一组相同体积的容量瓶中，加水稀释到一定体积后，往容量瓶里加入混合显色剂，摇匀，沸水浴中加热，将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用比色皿，再在分光光度仪中一定波长处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线；

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液于烧杯中，加硫酸，蒸至白烟冒尽，以水溶解盐类后移至容量瓶中，加酚酞指示剂，用氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解；往容量瓶里加入混合显色剂，摇匀，在沸水浴中加热，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用比色皿，再在分光光度仪中一定波长处，以空白作参比测定吸光度值，根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。

优选地，步骤1)中所述的干燥温度控制在90～120℃。

优选地，步骤2)中所述的称取的电石干渣样品为0.5～1.0g(准确至0.0002g)；所述的坩埚为银坩埚，其容积为30～50ml；所述的氢氧化钠用量为4～8g；所述的马沸炉温度控制在650～700℃；所述的熔融时间为15～20分钟；所述的冷却的时间为10～15分钟；所述的烧杯为200～250ml；所述的乙醇加入量为1～2ml，所述的沸腾的去离子水加入量为100～110ml；所述的盐酸质量浓度为40％～60％，盐酸加入量为15～20ml。

优选地，步骤3)中所述的盐酸质量浓度为40％～50％，盐酸加入量为18～20ml；所述的加热温度为70～80℃；所述的动物胶热溶液质量浓度为1％～2％，温度为70～80℃，加入量为10～20ml；所述的保温时间为8～12分钟；所述的热水加入量为45～50ml，温度为80～85℃；所述的沉淀洗涤用的盐酸质量浓度为30％～40％，洗涤次数为7～10次；所述的氯离子检测试剂是硝酸银，质量浓度为0.5％～1.5％。

优选地，步骤4)中所述的干燥温度为100～120℃，干燥时间为50～70分钟；所述的磷酸二氢钾为优级纯，称取质量为1.9174g；试验中所用的水为去离子水；所述的容量瓶为1000ml。

优选地，步骤5)中所述的容量瓶为50ml，吸取的磷标准溶液体积分别为0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml；所述的混合显色剂分别为钼酸铵硫酸溶液6ml，抗坏血酸溶液2ml；所述的在沸水浴中加热时间为5～8分钟；所述的比色皿为2cm；所述的波长在600～850nm。

优选地，步骤6)中所述的烧杯为100ml；所述的硫酸质量浓度为40％～60％，加入量为1～2ml；所述的容量瓶为50ml；所述的酚酞质量浓度为1％～1.5％，加入量为1～2滴；所述的氢氧化钾溶液质量浓度为19％～21％；所述的混合显色剂分别是钼酸铵硫酸溶液6ml，抗坏血酸溶液2ml；所述的在沸水浴中加热时间为5～8分钟；所述的比色皿为2cm；所述的波长在600～900nm。

优选地，上述的分析方法包括以下步骤：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣用称量瓶取10g置于箱式干燥箱中于90-120℃下干燥至恒重；

2)电石干渣样品的熔样处理：称取0.5-1.0g的电石干渣样品置于30-50ml银坩埚中，用几滴无水乙醇润湿；加入4-8g氢氧化钠，盖上坩埚盖子，放入马沸炉中，由室温缓慢升温至650-700℃后，熔融15-20分钟，取出坩埚，冷却10-15分钟，擦净坩埚外壁，平稳的放于200-250ml烧杯中，烧杯中加入1-2ml乙醇及100-110ml沸腾去离子水，盖上表面皿，待剧烈反应停止后，以40-60％质量浓度的盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖，再加40-60％质量浓度的盐酸15-20ml，搅拌均匀；

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2中的烧杯置于垫有石棉网的电热炉上，慢慢蒸干，取下，冷却5分钟，加40-50％质量浓度的盐酸18-20ml，盖上表面皿，加热至70-80℃；加入质量浓度为1-2％，温度为70-80℃的动物胶热溶液10-20ml，剧烈搅拌下，进行保温8-12分钟，取下后，加入热的去离子水45-50ml，不断搅拌，使盐类完全溶解；用中速滤纸过滤于250ml容量瓶中，将沉淀先用30-40％质量浓度的盐酸洗涤7-10次，再用带胶皮的玻璃棒以1-3％质量浓度的盐酸擦拭杯壁及玻璃棒，并洗涤沉淀3-6次，再用去离子水洗至无氯离子，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀；

4)磷标准溶液的制备：准确称取预先在100-120℃干燥箱中烘干50-70分钟的磷酸二氢钾1.9174g，溶于去离子水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；准确吸取此溶液20ml用水稀释至1000ml，摇匀，则得磷的标准溶液；

5)磷标准曲线的绘制：准确吸取步骤4中的磷标准溶液0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml，分别加入到50ml容量瓶中，用水稀释至20ml，往容量瓶里加入钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，在沸水浴中加热5-8分钟，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，于波长600-850nm处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线；

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液20ml于100ml烧杯中，加40-60％质量浓度的硫酸1ml，蒸至白烟冒尽，用去离子水溶解盐类后移至50ml容量瓶中，加酚酞指示剂2滴，用19-21％质量浓度的氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加50％质量浓度硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解；往容量瓶里加钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，摇匀，在沸水浴中加热5-8分钟，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，再在分光光度仪中600-900nm波长处，以空白作参比测定吸光度值；根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。

优选地，上述的分析方法包括以下步骤：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣用称量瓶取10g置于箱式干燥箱中于110℃下干燥至恒重；

2)电石干渣样品的熔样处理：称取0.8g的电石干渣样品置于40ml银坩埚中，用几滴无水乙醇润湿；加入6g氢氧化钠，盖上坩埚盖子，放入马沸炉中，由室温缓慢升温至680℃后，熔融18分钟，取出坩埚，冷却12分钟，擦净坩埚外壁，平稳的放于200ml烧杯中，烧杯中加入有1.5ml乙醇及105ml沸腾去离子水，盖上表面皿，待剧烈反应停止后，以50％质量浓度的盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖，再加50％质量浓度的盐酸18ml，搅拌均匀；

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2中的烧杯置于垫有石棉网的电热炉上，慢慢蒸干，取下，冷却5分钟，加45％质量浓度的盐酸20ml，盖上表面皿，加热至75℃；加入质量浓度为1.5％，温度为75℃的动物胶热溶液15ml，剧烈搅拌下，进行保温10分钟，取下后，加入热的去离子水50ml，温度为85℃，不断搅拌，使盐类完全溶解；用中速滤纸过滤于250ml容量瓶中，将沉淀先用35％质量浓度的盐酸洗涤8次，再用带胶皮的玻璃棒以2％质量浓度的盐酸擦拭杯壁及玻璃棒，并洗涤沉淀4次，再用去离子水洗至无氯离子，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀；

4)磷标准溶液的制备：准确称取预先在110℃干燥箱中烘干60分钟的磷酸二氢钾1.9174g，溶于去离子水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；准确吸取此溶液20ml用水稀释至1000ml，摇匀，则得磷的标准溶液；

5)磷标准曲线的绘制：准确吸取步骤4中的磷标准溶液0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml，分别加入到50ml容量瓶中，用水稀释至20ml，往容量瓶里加入钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，在沸水浴中加热6分钟，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，于波长830nm处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线；

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液20ml于100ml烧杯中，加50％质量浓度的硫酸1ml，蒸至白烟冒尽，用去离子水溶解盐类后移至50ml容量瓶中，加酚酞指示剂2滴，用20％质量浓度的氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加50％质量浓度硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解；往容量瓶里加钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，摇匀，在沸水浴中加热6分钟，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，再在分光光度仪中，830nm波长处，以空白作参比测定吸光度值；根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。

电石干渣样品中磷含量(质量％)的计算：

式中：M_P2O5，由试液的吸光度值，代入磷标准曲线方程计算得到五氧化二磷的量(mg)；G，是分析电石干渣样重(g)。

(三)有益效果

本发明电石干渣中磷含量的分析方法可以精确的测定电石干渣中五氧化二磷的含量，为电石渣生产水泥提供了条件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

实施例1

采用内蒙古鄂尔多斯市棋盘井地区的电石干渣作为试样，为粉末状固体，其主要组成是氢氧化钙。

该电石干渣磷含量的分析方法按以下步骤进行：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣用称量瓶取10g置于箱式干燥箱中于120℃下干燥至恒重。

2)电石干渣样品的熔样处理：称取1.0g(准确至0.0002g)的电石干渣样品置于50ml银坩埚中，用几滴无水乙醇润湿，加入8g氢氧化钠，盖上坩埚盖子，放入马沸炉中，由室温缓慢升温至700℃后，熔融20分钟，取出坩埚，冷却15分钟，擦净坩埚外壁，平稳的放于250ml烧杯中，烧杯中加入2ml乙醇及110ml沸腾去离子水，盖上表面皿，待剧烈反应停止后，以60％质量浓度的盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖，再加60％的质量浓度盐酸20ml，搅拌均匀。

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2中的烧杯置于垫有石棉网的电热炉上，慢慢蒸干，取下，冷却5分钟，加50％质量浓度的盐酸20ml，盖上表面皿，加热至80℃。加入质量浓度为2％，温度为80℃的动物胶热溶液20ml，剧烈搅拌下，进行保温12分钟，取下后，加入热的去离子水50ml，不断搅拌，使盐类完全溶解。用中速滤纸过滤于250ml容量瓶中，将沉淀先用40％质量浓度的盐酸洗涤10次，再用带胶皮的玻璃棒以3％质量浓度的盐酸擦拭杯壁及玻璃棒，并洗涤沉淀6次，再用去离子水洗至无氯离子(用1.5％质量浓度硝酸银溶液检验)，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀。

4)磷标准溶液的制备：准确称取预先在120℃干燥箱中烘干70分钟的磷酸二氢钾1.9174g，溶于去离子水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。准确吸取此溶液20ml用水稀释至1000ml，摇匀，则得磷的标准溶液。

5)磷标准曲线的绘制：准确吸取步骤4中的磷标准溶液0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml，分别加入到50ml容量瓶中，用水稀释至20ml，往容量瓶里加入钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，在沸水浴中加热8分钟，保持水浴水面在溶液上面，将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，于波长850nm处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液20ml于100ml烧杯中，加60％质量浓度的硫酸2ml，蒸至白烟冒尽，用去离子水溶解盐类后移至50ml容量瓶中，加酚酞指示剂2滴，用21％质量浓度的氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加50％质量浓度硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解。往容量瓶里加钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，摇匀，在沸水浴中加热8分钟，保持水浴水面在溶液上面。将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀。用2cm比色皿，再在分光光度仪中，900nm波长处，以空白作参比测定吸光度值。根据吸光度值，利用磷标准工作曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。

7)电石干渣样品中磷含量(质量％)的计算：

式中：M_P2O5，由试液的吸光度值，代入磷标准工作曲线方程计算得到五氧化二磷的量(mg)；G，是分析电石干渣样重(g)。

实施例2

采用内蒙古鄂尔多斯市棋盘井地区的电石干渣作为试样，为粉末状固体，其主要组成是氢氧化钙。

该电石干渣磷含量的分析方法按以下步骤进行：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣用称量瓶取10g置于箱式干燥箱中于90℃下干燥至恒重。

2)电石干渣样品的熔样处理：称取0.5g(准确至0.0002g)的电石干渣样品置于30ml银坩埚中，用几滴无水乙醇润湿，加入4g氢氧化钠，盖上坩埚盖子，放入马沸炉中，由室温缓慢升温至650℃后，熔融15分钟，取出坩埚，冷却10分钟，擦净坩埚外壁，平稳的放于200ml烧杯中，烧杯中加入1ml乙醇及100ml沸腾去离子水，盖上表面皿，待剧烈反应停止后，以40％质量浓度的盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖，再加60％质量浓度的盐酸15ml，搅拌均匀。

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2中的烧杯置于垫有石棉网的电热炉上，慢慢蒸干，取下，冷却5分钟，加40％质量浓度的盐酸18ml，盖上表面皿，加热至70℃。加入质量浓度为1％，温度为70℃的动物胶热溶液10ml，剧烈搅拌下，进行保温8分钟，取下后，加入热的去离子水45ml，不断搅拌，使盐类完全溶解。用中速滤纸过滤于250ml容量瓶中，将沉淀先用30％质量浓度的盐酸洗涤7次，再用带胶皮的玻璃棒以1％质量浓度的盐酸擦拭杯壁及玻璃棒，并洗涤沉淀3次，再用去离子水洗至无氯离子(用0.5％质量浓度硝酸银溶液检验)，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀。

4)磷标准溶液的制备：准确称取预先在100℃干燥箱中烘干50分钟的磷酸二氢钾1.9174g，溶于去离子水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。准确吸取此溶液20ml用水稀释至1000ml，摇匀，则得磷的标准溶液。

5)磷标准曲线的绘制：准确吸取步骤4中的磷标准溶液0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml，分别加入到50ml容量瓶中，用水稀释至20ml，往容量瓶里加入钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，在沸水浴中加热5分钟，保持水浴水面在溶液上面。将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀。用2cm比色皿，于波长600nm处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液20ml于100ml烧杯中，加40％质量浓度的硫酸1ml，蒸至白烟冒尽，用去离子水溶解盐类后移至50ml容量瓶中，加酚酞指示剂2滴，用21％的氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加50％硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解。往容量瓶里加钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，摇匀，在沸水浴中加热5分钟，保持水浴水面在溶液上面。将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀。用2cm比色皿，再在分光光度仪中，600nm波长处，以空白作参比测定吸光度值。根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。

实施例3

采用内蒙古鄂尔多斯市棋盘井地区的电石干渣作为试样，为粉末状固体，其主要组成是氢氧化钙。

该电石干渣磷含量的分析方法按以下步骤进行：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣用称量瓶取10g置于箱式干燥箱中于110℃下干燥至恒重。

2)电石干渣样品的熔样处理：称取0.8g(准确至0.0002g)的电石干渣样品置于40ml银坩埚中，用几滴无水乙醇润湿。加入6g氢氧化钠，盖上坩埚盖子，放入马沸炉中，由室温缓慢升温至680℃后，熔融18分钟，取出坩埚，冷却12分钟，擦净坩埚外壁，平稳的放于200ml烧杯中，烧杯中加入1.5ml乙醇及105ml沸腾去离子水，盖上表面皿，待剧烈反应停止后，以40％质量浓度的盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖，再加50％质量浓度的盐酸18ml，搅拌均匀。

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2中的烧杯置于垫有石棉网的电热炉上，慢慢蒸干，取下，冷却5分钟，加45％质量浓度的盐酸20ml，盖上表面皿，加热至75℃。加入质量浓度为1.5％，温度为75℃的动物胶热溶液10ml，剧烈搅拌下，进行保温8分钟，取下后，加入热的去离子水45ml，不断搅拌，使盐类完全溶解。用中速滤纸过滤于250ml容量瓶中，将沉淀先用35％质量浓度的盐酸洗涤8次，再用带胶皮的玻璃棒以2％质量浓度的盐酸擦拭杯壁及玻璃棒，并洗涤沉淀4次，再用去离子水洗至无氯离子(用1.0％质量浓度硝酸银溶液检验)，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀。

4)磷标准溶液的制备：准确称取预先在110℃干燥箱中烘干60分钟的磷酸二氢钾1.9174g，溶于去离子水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。准确吸取此溶液20ml用水稀释至1000ml，摇匀，则得磷的标准溶液。

5)磷标准工作曲线的绘制：准确吸取步骤4中的磷标准溶液0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml，分别加入到50ml容量瓶中，用水稀释至20ml，往容量瓶里加入钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，在沸水浴中加热6分钟，保持水浴水面在溶液上面。将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀。用2cm比色皿，于波长830nm处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液20ml于100ml烧杯中，加40％的质量浓度硫酸1ml，蒸至白烟冒尽，用去离子水溶解盐类后移至50ml容量瓶中，加酚酞指示剂2滴，用20％质量浓度的氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加50％质量浓度硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解。往容量瓶里加钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，摇匀，在沸水浴中加热6分钟，保持水浴水面在溶液上面。将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀。用2cm比色皿，再在分光光度仪中，830nm波长处，以空白作参比测定吸光度值。根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，该分析方法包括以下步骤：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣进行干燥至恒重；

2)电石干渣样品的熔样处理：称取干燥的电石干渣样品，将其置于坩埚中，用几滴无水乙醇润湿，加入氢氧化钠，放入马沸炉中，由室温缓慢升温，熔融，然后冷却，平稳的放于烧杯中，加入乙醇及沸腾的去离子水，待反应停止后，冲洗，再加盐酸，搅拌均匀；

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2)中得到的样品慢慢蒸干，冷却，加盐酸，加热，加入动物胶热溶液，剧烈搅拌，进行保温，然后加入热水，不断搅拌，使盐类完全溶解；过滤，将沉淀先用盐酸洗涤，再用水洗至无氯离子，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀；

4)磷标准溶液的制备：称取烘干的磷酸二氢钾，溶于水中，移入容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，准确吸取此溶液用水稀释至一定容量，则得磷的标准溶液；

5)磷标准曲线的绘制：吸取步骤4中不同体积的磷标准溶液，分别加入到一组相同体积的容量瓶中，加水稀释到一定体积后，往容量瓶里加入混合显色剂，摇匀，沸水浴中加热，将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用比色皿，再在分光光度仪中一定波长处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线；

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液于烧杯中，加硫酸，蒸至白烟冒尽，以水溶解盐类后移至容量瓶中，加酚酞指示剂，用氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解；往容量瓶里加入混合显色剂，摇匀，在沸水浴中加热，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用比色皿，再在分光光度仪中一定波长处，以空白作参比测定吸光度值，根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。

2.根据权利要求1所述的电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，步骤1)中所述的干燥温度控制在90～120℃。

3.根据权利要求1所述的电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，步骤2)中所述的称取的电石干渣样品为0.5～1.0g；所述的坩埚为银坩埚，其容积为30～50ml；所述的氢氧化钠用量为4～8g；所述的马沸炉温度控制在650～700℃；所述的熔融时间为15～20分钟；所述的冷却的时间为10～15分钟；所述的烧杯为200～250ml；所述的乙醇加入量为1～2ml，所述的沸腾的去离子水加入量为100～110ml；所述的盐酸质量浓度为40％～60％，盐酸加入量为15～20ml。

4.根据权利要求1所述的电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，步骤3)中所述的盐酸质量浓度为40％～50％，盐酸加入量为18～20ml；所述的加热温度为70～80℃；所述的动物胶热溶液质量浓度为1％～2％，温度为70～80℃，加入量为10～20ml；所述的保温时间为8～12分钟；所述的热水加入量为45～50ml，温度为80～85℃；所述的沉淀洗涤用的盐酸质量浓度为30％～40％，洗涤次数为7～10次；所述的氯离子检测试剂是硝酸银，质量浓度为0.5％～1.5％。

5.根据权利要求1所述的电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，步骤4)中所述的干燥温度为100～120℃，干燥时间为50～70分钟；所述的磷酸二氢钾为优级纯，称取质量为1.9174g；试验中所用的水为去离子水；所述的容量瓶为1000ml。

6.根据权利要求1所述的电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，步骤5)中所述的容量瓶为50ml，吸取的磷标准溶液体积分别为0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml；所述的混合显色剂分别为钼酸铵硫酸溶液6ml，抗坏血酸溶液2ml；所述的在沸水浴中加热时间为5～8分钟；所述的比色皿为2cm；所述的波长在600～850nm。

7.根据权利要求1所述的电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，步骤6)中所述的烧杯为100ml；所述的硫酸质量浓度为40％～60％，加入量为1～2ml；所述的容量瓶为50ml；所述的酚酞质量浓度为1％～1.5％，加入量为1～2滴；所述的氢氧化钾溶液质量浓度为19％～21％；所述的混合显色剂分别是钼酸铵硫酸溶液6ml，抗坏血酸溶液2ml；所述的在沸水浴中加热时间为5～8分钟；所述的比色皿为2cm；所述的波长在600～900nm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，所述的分析方法包括以下步骤：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣用称量瓶取10g置于箱式干燥箱中于90-120℃下干燥至恒重；

2)电石干渣样品的熔样处理：称取0.5-1.0g的电石干渣样品置于30-50ml银坩埚中，用几滴无水乙醇润湿；加入4-8g氢氧化钠，盖上坩埚盖子，放入马沸炉中，由室温缓慢升温至650-700℃后，熔融15-20分钟，取出坩埚，冷却10-15分钟，擦净坩埚外壁，平稳的放于200-250ml烧杯中，烧杯中加入1-2ml乙醇及100-110ml沸腾去离子水，盖上表面皿，待剧烈反应停止后，以40-60％质量浓度的盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖，再加40-60％质量浓度的盐酸15-20ml，搅拌均匀；

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2中的烧杯置于垫有石棉网的电热炉上，慢慢蒸干，取下，冷却5分钟，加40-50％质量浓度的盐酸18-20ml，盖上表面皿，加热至70-80℃；加入质量浓度为1-2％，温度为70-80℃的动物胶热溶液10-20ml，剧烈搅拌下，进行保温8-12分钟，取下后，加入热的去离子水45-50ml，温度为80-85℃，不断搅拌，使盐类完全溶解；用中速滤纸过滤于250ml容量瓶中，将沉淀先用30-40％质量浓度的盐酸洗涤7-10次，再用带胶皮的玻璃棒以1-3％质量浓度的盐酸擦拭杯壁及玻璃棒，并洗涤沉淀3-6次，再用去离子水洗至无氯离子，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀；

4)磷标准溶液的制备：准确称取预先在100-120℃干燥箱中烘干50-70分钟的磷酸二氢钾1.9174g，溶于去离子水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；准确吸取此溶液20ml用水稀释至1000ml，摇匀，则得磷的标准溶液；

5)磷标准曲线的绘制：准确吸取步骤4中的磷标准溶液0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml，分别加入到50ml容量瓶中，用水稀释至20ml，往容量瓶里加入钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，在沸水浴中加热5-8分钟，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，于波长600-850nm处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线；

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液20ml于100ml烧杯中，加40-60％质量浓度的硫酸1ml，蒸至白烟冒尽，用去离子水溶解盐类后移至50ml容量瓶中，加酚酞指示剂2滴，用19-21％质量浓度的氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加50％质量浓度硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解；往容量瓶里加钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，摇匀，在沸水浴中加热5-8分钟，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，再在分光光度仪中600-900nm波长处，以空白作参比测定吸光度值；根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。

9.根据权利要求8所述的电石干渣中磷含量的分析方法，其特征在于，所述的分析方法包括以下步骤：

1)电石干渣样品的预处理：将电石干渣用称量瓶取10g置于箱式干燥箱中于110℃下干燥至恒重；

2)电石干渣样品的熔样处理：称取0.8g的电石干渣样品置于40ml银坩埚中，用几滴无水乙醇润湿；加入6g氢氧化钠，盖上坩埚盖子，放入马沸炉中，由室温缓慢升温至680℃后，熔融18分钟，取出坩埚，冷却12分钟，擦净坩埚外壁，平稳的放于200ml烧杯中，烧杯中加入有1.5ml乙醇及105ml沸腾去离子水，盖上表面皿，待剧烈反应停止后，以50％质量浓度的盐酸和热水冲洗表面皿、坩埚及坩埚盖，再加50％质量浓度的盐酸18ml，搅拌均匀；

3)电石干渣样品未知溶液的制备：将步骤2中的烧杯置于垫有石棉网的电热炉上，慢慢蒸干，取下，冷却5分钟，加45％质量浓度的盐酸20ml，盖上表面皿，加热至75℃；加入质量浓度为1.5％，温度为75℃的动物胶热溶液15ml，剧烈搅拌下，进行保温10分钟，取下后，加入热的去离子水50ml，温度为85℃，不断搅拌，使盐类完全溶解；用中速滤纸过滤于250ml容量瓶中，将沉淀先用35％质量浓度的盐酸洗涤8次，再用带胶皮的玻璃棒以2％质量浓度的盐酸擦拭杯壁及玻璃棒，并洗涤沉淀4次，再用去离子水洗至无氯离子，冷却至室温，加水稀释至刻度，摇匀；

4)磷标准溶液的制备：准确称取预先在110℃干燥箱中烘干60分钟的磷酸二氢钾1.9174g，溶于去离子水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；准确吸取此溶液20ml用水稀释至1000ml，摇匀，则得磷的标准溶液；

5)磷标准曲线的绘制：准确吸取步骤4中的磷标准溶液0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0ml，分别加入到50ml容量瓶中，用水稀释至20ml，往容量瓶里加入钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，在沸水浴中加热6分钟，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，于波长830nm处，以空白作参比测定吸光度值，以五氧化二磷含量为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线；

6)电石干渣样品未知溶液中磷含量的测定：准确吸取步骤3中的滤液20ml于100ml烧杯中，加50％质量浓度的硫酸1ml，蒸至白烟冒尽，用去离子水溶解盐类后移至50ml容量瓶中，加酚酞指示剂2滴，用20％质量浓度的氢氧化钾溶液中和至刚出现红色，再滴加50％质量浓度硫酸至红色消失，继续滴加直到沉淀完全溶解；往容量瓶里加钼酸铵硫酸溶液6ml，摇匀，再加入抗坏血酸溶液2ml，摇匀，在沸水浴中加热6分钟，保持水浴水面在溶液上面；将容量瓶取出，放在冷水中冷却到室温，加水稀释至刻度，摇匀；用2cm比色皿，再在分光光度仪中，830nm波长处，以空白作参比测定吸光度值；根据吸光度值，利用磷标准曲线方程计算电石干渣样品未知溶液中五氧化二磷的量。