CN108507960A - 脱硫石膏中总氮和硝氮的定量分析方法 - Google Patents
脱硫石膏中总氮和硝氮的定量分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108507960A CN108507960A CN201710108920.9A CN201710108920A CN108507960A CN 108507960 A CN108507960 A CN 108507960A CN 201710108920 A CN201710108920 A CN 201710108920A CN 108507960 A CN108507960 A CN 108507960A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- desulfurated plaster
- solution
- sample
- nitrogen
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011505 plaster Substances 0.000 title claims abstract description 106
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 17
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000012490 blank solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 47
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 32
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 21
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 13
- WYXIGTJNYDDFFH-UHFFFAOYSA-Q triazanium;borate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]B([O-])[O-] WYXIGTJNYDDFFH-UHFFFAOYSA-Q 0.000 claims description 12
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- 238000004448 titration Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- MKNQNPYGAQGARI-UHFFFAOYSA-N 4-(bromomethyl)phenol Chemical compound OC1=CC=C(CBr)C=C1 MKNQNPYGAQGARI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 230000029142 excretion Effects 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 8
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 7
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 3
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- 241000370738 Chlorion Species 0.000 description 2
- 241000132536 Cirsium Species 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- WWILHZQYNPQALT-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-morpholin-4-ylpropanal Chemical compound O=CC(C)(C)N1CCOCC1 WWILHZQYNPQALT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Ammonium ion Chemical class 0.000 description 1
- 206010007269 Carcinogenicity Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000002479 acid--base titration Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGLSQWBSHDEAHB-UHFFFAOYSA-N azane;boric acid Chemical compound N.OB(O)O AGLSQWBSHDEAHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 230000007670 carcinogenicity Effects 0.000 description 1
- 231100000260 carcinogenicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 125000000664 diazo group Chemical group [N-]=[N+]=[*] 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- CEQFOVLGLXCDCX-WUKNDPDISA-N methyl red Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1C(O)=O CEQFOVLGLXCDCX-WUKNDPDISA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
一种脱硫石膏中总氮的定量分析方法，包括：将脱硫石膏样品溶解在水中，定容过滤得待测溶液；量取待测溶液、空白溶液和硝酸钾标准溶液，加入氧化剂，在120～124℃下消解，冷却，调节pH值，静置；分别在220nm和275nm波长处测定消解之后的溶液的吸光度，计算其校正吸光度；绘制标准曲线；在标准曲线上查出A待测校正和A空白校正对应的横坐标，分别计为C1和C0；根据公式
Description
技术领域
本申请涉及但不限于分析化学领域，具体涉及但不限于一种脱硫石膏中总氮的定量分析方法和一种脱硫石膏中硝氮的定量分析方法。
背景技术
燃煤电厂排放的氮氧化物主要是一氧化氮，一氧化氮在大气中被氧化生成二氧化氮，氮氧化物是大气污染的主要污染源之一，因此控制氮氧化物的排放量成了燃煤电厂继烟气除尘、脱硫之后的又一项污染重点治理工作。燃煤电厂烟气处理的工艺为先脱硝后脱硫，最后回收得到脱硫石膏，其中脱硝步骤采用还原剂氨气/氨水或尿素将烟气中的氮氧化物还原成氮气，因此燃煤电厂经100％脱硝处理后得到的脱硫石膏中可能含铵氮类杂质(2SO2+O2＝2SO3；NH3+SO3+H2O＝NH4HSO4；CO(NH2)2+SO3+2H2O＝(NH4)2SO4+CO2)，脱硝处理不完全得到的脱硫石膏中可能同时含铵氮类和硝氮类杂质(2NO+O2＝2NO2；4NO2+2Ca(OH)2＝Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+NO+
2H2O)，使用这些脱硫石膏生产纸面石膏板时，这些杂质的存在会影响纸面石膏板产品的质量控制，因此为了生产出质量好的纸面石膏板产品必须要对石膏原料中的铵氮和硝氮进行定量分析。硝氮的定量分析通常采用浓硫酸消解氮化物，然后利用分光光度计进行比色测定，该方法不仅分析过程繁琐，而且消解过程中涉及到危险品浓硫酸的使用，导致消解过程剧烈放热，实验员操作危险系数大。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请提供了一种脱硫石膏中总氮的定量分析方法和一种脱硫石膏中硝氮的定量分析方法，能够在不使用浓硫酸的情况下通过简单的分析过程，准确的测定脱硫石膏中的总氮含量和硝氮含量。
具体地，本申请提供了一种脱硫石膏中总氮的定量分析方法，所述方法包括：
将脱硫石膏样品溶解在水中，定容，过滤，滤液作为待测溶液；
量取一定体积的待测溶液、空白溶液和不同浓度的硝酸钾标准溶液，向其中加入氧化剂，在120～124℃下进行消解，消解后冷却，调节pH值，静置；
分别在220nm和275nm波长处测定消解之后的比色皿中溶液的吸光度，根据下式计算其校正吸光度：A待测校正＝A待测220－2A待测275，A空白校正＝A空白220－2A空白275，A标准校正＝A标准220－2A标准275；
绘制标准曲线，横坐标为硝酸钾标准溶液中的总氮含量，单位为mg/L，纵坐标为A标准校正-A空白校正；
在标准曲线上查出A待测校正和A空白校正对应的横坐标，分别计为C1和C0；
根据下式计算脱硫石膏样品中的总氮含量：
式中，X总氮——脱硫石膏样品中的总氮含量，单位为ppm；
C1——含有待测溶液的比色皿中的总氮浓度，单位为mg/L；
C0——含有空白溶液的比色皿中的总氮浓度，单位为mg/L；
V1——比色皿中溶液的体积，单位为L；
a——在分析过程中待测溶液被稀释的倍数；
b——待测溶液的总体积与比色皿中待测溶液的体积之比；
m1——脱硫石膏样品的质量，单位为g。
在本申请的实施方式中，所述氧化剂可以为北京连华永兴科技发展有限公司生产的氧化剂LH-TN-100。
在本申请的实施方式中，所述脱硫石膏样品的质量可以为1～5g。
在本申请的实施方式中，所述静置的时间可以为5～10min。
在本申请的实施方式中，溶解有脱硫石膏样品的水溶液可以被定容至100ml，所述一定体积可以为2～6ml。
可选地，溶解有脱硫石膏样品的水溶液被定容至100ml，所述一定体积为5ml。
在本申请的实施方式中，所述氧化剂的加入量可以为0.05～0.2g。
在本申请的实施方式中，所述氧化剂可以为有效组分的质量百分含量为5％的水溶液，体积可以为1～4ml。
可选地，所述氧化剂为有效组分的质量百分含量为5％的水溶液，体积为2ml。
在本申请的实施方式中，可以采用稀盐酸调节pH值，所述稀盐酸的加入量以有效组分计可以为0.032～0.096mmol。
在本申请的实施方式中，所述稀盐酸的摩尔浓度可以为0.016mol/L，体积可以为2～6ml。
可选地，所述稀盐酸的摩尔浓度为0.016mol/L，体积为4ml。
在本申请的实施方式中，所述空白溶液可以为去离子水。
本申请还提供了一种脱硫石膏中硝氮的定量分析方法，所述方法包括：
根据如上所述的方法测定脱硫石膏样品中的总氮含量；
测定脱硫石膏样品中的铵氮含量；
根据下式计算脱硫石膏样品中的硝氮含量：
X＝X总氮-X铵氮
式中，X——脱硫石膏样品中的硝氮含量，单位为ppm；
X总氮——脱硫石膏样品中的总氮含量，单位为ppm；
X铵氮——脱硫石膏样品中的铵氮含量，单位为ppm。
在本申请的实施方式中，可以利用本领域常用的方法测定脱硫石膏样品中的铵氮含量。
在本申请的实施方式中，测定脱硫石膏样品中的铵氮含量可以包括：
将脱硫石膏样品与氧化镁和水进行反应，生成氨气；
将所述氨气用硼酸溶液吸收，生成硼酸铵；
用盐酸溶液滴定所述硼酸铵；
根据下式计算脱硫石膏样品中的铵氮含量：
式中，X铵离子——脱硫石膏样品中的铵离子含量，单位为ppm；
X铵氮——脱硫石膏样品中的铵氮含量，单位为ppm；
V2——滴定硼酸铵消耗的盐酸溶液的体积，单位为mL；
C2——滴定用盐酸溶液的浓度，单位为mol/L；
18.0383——铵离子的摩尔质量，单位为g/mol；
14.0037——氮原子的摩尔质量，单位为g/mol；
m2——脱硫石膏样品的质量，单位为g。
在本申请的实施方式中，测定脱硫石膏样品中的铵氮含量还可以包括对测定出的脱硫石膏样品中的铵离子的含量进行校正的步骤，所述校正指的是将测定出的脱硫石膏样品中的铵离子的含量代入标准工作曲线的纵坐标y，计算得出的横坐标x的数值即为脱硫石膏样品中实际的铵离子含量，其中标准工作曲线的方程为y＝0.976x-3.794。
在本申请的实施方式中，与氧化镁和水进行反应的脱硫石膏样品的质量可以为1～5g。
在本申请的实施方式中，所述氧化镁可以为0.02～0.06g分析纯的氧化镁。
在本申请的实施方式中，所述水可以为10～15ml的去离子水。
在本申请的实施方式中，所述脱硫石膏样品与氧化镁和水的反应可以在100～200℃下进行，反应时间可以为60～90min。
在本申请的实施方式中，在生成氨气之后，将所述氨气用硼酸溶液吸收之前还可以包括通净化空气将所述氨气排到所述硼酸溶液中的步骤，所述净化空气的流量可以为25～100ml/min。
在本申请的实施方式中，所述净化空气在排氨气前可以先通过500～800ml质量分数为10％的硼酸溶液以吸收净化空气中可能含有的碱性气体。
在本申请的实施方式中，所述吸收氨气的硼酸溶液的质量分数可以为10％，体积可以为10～20ml。
在本申请的实施方式中，盐酸溶液滴定所述硼酸铵时可以滴加2～3滴溴甲酚绿-甲基红作为指示剂，所述盐酸溶液的浓度可以为0.01～0.1mol/L。
本申请还提供了氧化-紫外分光光度法用于定量分析脱硫石膏中的总氮含量的用途。
在本申请的实施方式中，所使用的氧化剂可以为北京连华永兴科技发展有限公司生产的氧化剂LH-TN-100。
本申请通过氧化-紫外分光光度法测定脱硫石膏中的总氮含量。虽然氧化-紫外分光光度法测定总氮含量在水质监测领域已有应用，但是直接将其从水质监测领域应用于石膏中总氮含量的测定还存在一些问题，例如：一般水中的钙离子是有限的，而石膏水溶液中含有饱和的钙离子；水中含有次氯酸根离子，而石膏水溶液含有的是氯离子和活泼的氟离子等，石膏水溶液中的钙离子、氯离子和氟离子等会干扰分析中的重氮化过程，同时会产生沉淀进而影响紫外分光光度法的显色效果。本申请的发明人在付出了创造性的劳动和进行了大量实验之后选择出了合适的氧化剂，不但解决了离子的干扰问题，而且避免了危险品浓硫酸的使用，简化了分析过程。
本申请可以采用本领域常用的方法测定脱硫石膏中的铵离子含量，也可以采用本申请的发明人开发的方法：根据强碱制弱碱的原理，利用氧化镁溶于水后生成氢氧化镁，碱性较强的氢氧化镁与脱硫石膏中的硫酸铵或硫酸氢铵反应生成氨气，并通入除去碱性气体的净化空气将产生的氨气排出，再利用硼酸溶液与生成的氨气反应生成硼酸铵，最后再通过盐酸标准溶液进行酸碱滴定，使用溴甲酚绿-甲基红混合指示剂来控制滴定终点，从而可以准确地测定脱硫石膏中的铵离子的含量，即使是微量的铵离子也可以准确地测定其含量。与本领域常用的测定脱硫石膏中的铵离子含量的方法相比，本申请的发明人开发的上述方法避免了使用具有强腐蚀性的氢氧化钠或强致癌性的危险品甲醛，既有利于纸面石膏板生产企业对石膏原料的监控，从而保证其产品质量，同时有利于一般化验员进行安全操作及生产企业安全管理。
本申请通过分别测定脱硫石膏中的总氮含量与铵氮含量，从而间接获得了脱硫石膏中的硝氮含量，避免了危险品浓硫酸的使用，并且分析过程简单，操作简便，便利于一般化验员进行安全操作及生产企业的安全管理，同时能够准确的测定脱硫石膏中的硝氮含量，给生产企业提供可靠的实验数据，从而保证其产品质量。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例1
本实施例是为了测定脱硫石膏样品中的总氮含量。
步骤1：称取脱硫石膏样品约1～5g(记为m1)于100～150ml的磨口锥形瓶中，加入20～30ml去离子水和磁力子，于磁力搅拌器(设定加热温度为40℃)上搅拌30min；
步骤2：取下磨口锥形瓶，待冷却至室温后，将锥形瓶中的溶液移入100ml的容量瓶中，并用去离子水冲洗磨口锥形瓶，洗液一并引入100ml的容量瓶中，然后用去离子水定溶至100ml，最后将此溶液过滤，得到约100ml滤液(记为A液)做待测溶液留用；
步骤3：准确称取0.7218g在110℃下烘干3小时的硝酸钾，用去离子水溶解并定溶至1000ml，摇匀。移取此标准液50.0ml，稀释至500ml，摇匀，此时标准液中氮的浓度为10mg/L。分别移取此标准液10ml、20ml、30ml、40ml、50ml、60ml，用去离子水稀释至100ml，此时标准液中氮的浓度分别为1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L、6mg/L。按照步骤4、5处理此系列标准液，然后将消解管中的试液倒入10mm的比色皿中，利用总氮测试仪(北京连华永兴科技发展有限公司，型号：LH-3BN)绘制标准曲线；
步骤4：用移液管移取5ml A液至20ml的1#消解管中，同时移取5ml去离子水至20ml的0#消解管中，分别加入2ml氧化剂(取自由11g北京连华永兴科技发展有限公司生产的氧化剂LH-TN-100和200ml去离子水配制的溶液)，拧紧帽盖摇匀，于消解器(北京连华永兴科技发展有限公司，型号：LH-16A)中消解40min(设定加热温度为122℃)；同时开启总氮测试仪；
步骤5：取下消解管，于室温下冷却2min，再于水浴冷却槽中冷却2min，然后加入4ml稀盐酸(取自由6.5ml 12mol/L的浓盐酸和493.5ml去离子水配制成的盐酸溶液)，拧紧帽盖摇匀，室温静置约10min；
步骤6：将消解管中的溶液倒入10mm的比色皿中，利用总氮测试仪测定含有待测溶液的比色皿中的总氮浓度和含有空白溶液的比色皿中的总氮浓度；
步骤7：根据下式计算脱硫石膏样品中的总氮含量：
式中，X总氮——脱硫石膏样品中的总氮含量，单位为ppm；
C1——含有待测溶液的比色皿中的总氮浓度，单位为mg/L；
C0——含有空白溶液的比色皿中的总氮浓度，单位为mg/L；
V1——比色皿中溶液的体积，单位为L；
a——在分析过程中待测溶液被稀释的倍数；
b——待测溶液的总体积与比色皿中待测溶液的体积之比；
m1——脱硫石膏样品的质量，单位为g。
在本实施例中，V1＝(5+2+4)ml/1000＝0.011L，5表示从100ml A液中移取5ml；2表示比色皿中的氧化剂的体积，ml；4表示比色皿中的稀盐酸的体积，ml；
a＝(5+2+4)/5＝2.2；
b＝100/5＝20。
计算结果请见表2。
实施例2
在本实施例中，待测样品为掺入一定量硫酸铵基准试剂(北京化学试剂厂，纯度为99.99％)的脱硫石膏标准样品(国家水泥质量监督检验中心，型号GSB 08-2991-2013)。因此通过本实施例绘制脱硫石膏中铵离子含量的标准工作曲线。
步骤1：设定反应器加热温度为120℃，反应时间为70min；
步骤2：将15ml质量百分数为10％的硼酸溶液装入50ml的吸收瓶中，并滴加2～3滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂，然后将冷凝器出口相连的尾接管插入吸收瓶中的硼酸溶液里，管口没入液面5～10mm；
步骤3：将2g的脱硫石膏标准样品和0.04g分析纯的氧化镁装入二通石英管中，并加入10ml的去离子水，然后将石英管装入反应器中；
步骤4：将600ml质量分数为的10％的硼酸溶液装入1000ml的空气净化瓶内，再将反应器气泵出口与空气净化瓶的入口连接，使来自于反应器气泵的空气通过空气净化瓶，将空气净化瓶的出口与石英管的入气口连接，将石英管的出气口与冷凝器入口连接。
步骤5：启动反应器，同时通入净化空气将产生的氨气排出，调节气量控制旋钮，使净化空气流量为50ml/min。反应器中生成的氨气与接收瓶中的硼酸反应生成硼酸铵；
步骤6：用浓度为0.01mol/L的盐酸标准溶液滴定硼酸铵，根据下式计算脱硫石膏标准样品中铵离子的含量：
式中，X铵离子——脱硫石膏样品中的铵离子含量，单位为ppm；
V2——滴定硼酸铵消耗的盐酸溶液的体积，单位为mL；
C2——滴定用盐酸溶液的浓度，单位为mol/L；
18.0383——铵离子的摩尔质量，单位为g/mol；
m2——硫石膏样品的质量，单位为g。
步骤7：以脱硫石膏标准样品中的铵离子掺入量为横坐标x，铵离子含量测定值为纵坐标y，绘制标准工作曲线，其中，脱硫石膏标准样品中的铵离子掺入量及铵离子含量测定值如表1所示。
表1
所绘制出的标准工作曲线的方程为y＝0.976x-3.794。
实施例3
本实施例是为了测定脱硫石膏样品中的铵离子含量，并计算出脱硫石膏样品中的铵氮含量和硝氮含量。
步骤1-6与实施例2相同；
步骤7：根据铵离子含量测定值在标准工作曲线上进行校正，横坐标读出的校正值即为脱硫石膏样品中实际的铵离子含量。
脱硫石膏样品中的铵离子含量的测定值和校正值请见表2。
步骤8：根据下式计算脱硫石膏标准样品中铵氮的含量：
式中：X铵氮——脱硫石膏样品中的铵氮含量，单位为ppm；
X铵离子校正值——脱硫石膏样品中实际的铵离子含量，单位为ppm；
18.0383——铵离子的摩尔质量，单位为g/mol；
14.0037——氮原子的摩尔质量，单位为g/mol。
步骤9：利用公式X＝X总氮-X铵氮计算脱硫石膏样品中的硝氮含量，计算结果请见表2。
表2
由表1的数据可以看出，通过本申请的发明人开发的分析方法测定的铵离子含量与实际的铵离子掺入量差别不大，说明这种分析方法的准确度很高。另外，反应生成的氨气有可能溶解在通入石英管的水中，导致分析结果偏低，通过标准工作曲线的校正则可以消除氨气溶解带来的影响。
由表2的数据可以看出，通过本申请的发明人开发的分析方法可以定量分析出脱硫石膏中的微量的铵离子的含量；通过选择合适的氧化剂，可以利用水质监测领域常用的总氮含量测定方法来测定脱硫石膏中的总氮含量。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种脱硫石膏中总氮的定量分析方法，所述方法包括：
将脱硫石膏样品溶解在水中，定容，过滤，滤液作为待测溶液；
量取一定体积的待测溶液、空白溶液和不同浓度的硝酸钾标准溶液，向其中加入氧化剂，在120～124℃下进行消解，消解后冷却，调节pH值，静置；
分别在220nm和275nm波长处测定消解之后的比色皿中溶液的吸光度，根据下式计算其校正吸光度：A待测校正＝A待测220－2A待测275，A空白校正＝A空白220－2A空白275，A标准校正＝A标准220－2A标准275；
绘制标准曲线，横坐标为硝酸钾标准溶液中的总氮含量，单位为mg/L，纵坐标为A标准校正-A空白校正；
在标准曲线上查出A待测校正和A空白校正对应的横坐标，分别计为C1和C0；
根据下式计算脱硫石膏样品中的总氮含量：
式中，X总氮——脱硫石膏样品中的总氮含量，单位为ppm；
C1——含有待测溶液的比色皿中的总氮浓度，单位为mg/L；
C0——含有空白溶液的比色皿中的总氮浓度，单位为mg/L；
V1——比色皿中溶液的体积，单位为L；
a——在分析过程中待测溶液被稀释的倍数；
b——待测溶液的总体积与比色皿中待测溶液的体积之比；
m1——脱硫石膏样品的质量，单位为g。
2.根据权利要求1所述的脱硫石膏中总氮的定量分析方法，其中，所述氧化剂为北京连华永兴科技发展有限公司生产的氧化剂LH-TN-100。
3.根据权利要求1或2所述的脱硫石膏中总氮的定量分析方法，其中，所述脱硫石膏样品的质量为1～5g；可选地，所述静置的时间为5～10min。
4.根据权利要求1或2所述的脱硫石膏中总氮的定量分析方法，其中，溶解有脱硫石膏样品的水溶液被定容至100ml，所述一定体积为2～6ml，可选地为5ml；所述氧化剂的加入量为0.05～0.2g，可选地，所述氧化剂为有效组分的质量百分含量为5％的水溶液，体积为1～4ml；其中采用稀盐酸调节pH值，所述稀盐酸的加入量以有效组分计为0.032～0.096mmol，可选地，所述稀盐酸的摩尔浓度为0.016mol/L，体积为2～6ml。
5.一种脱硫石膏中硝氮的定量分析方法，所述方法包括：
根据权利要求1-4中任一项所述的方法测定脱硫石膏样品中的总氮含量；
测定脱硫石膏样品中的铵氮含量；
根据下式计算脱硫石膏样品中的硝氮含量：
X＝X总氮-X铵氮
式中，X——脱硫石膏样品中的硝氮含量，单位为ppm；
X总氮——脱硫石膏样品中的总氮含量，单位为ppm；
X铵氮——脱硫石膏样品中的铵氮含量，单位为ppm。
6.根据权利要求5所述的脱硫石膏中硝氮的定量分析方法，其中，测定脱硫石膏样品中的铵氮含量包括：
将脱硫石膏样品与氧化镁和水进行反应，生成氨气；
将所述氨气用硼酸溶液吸收，生成硼酸铵；
用盐酸溶液滴定所述硼酸铵；
根据下式计算脱硫石膏样品中的铵氮含量：
式中，X铵离子——脱硫石膏样品中的铵离子含量，单位为ppm；
X铵氮——脱硫石膏样品中的铵氮含量，单位为ppm；
V2——滴定硼酸铵消耗的盐酸溶液的体积，单位为mL；
C2——滴定用盐酸溶液的浓度，单位为mol/L；
18.0383——铵离子的摩尔质量，单位为g/mol；
14.0037——氮原子的摩尔质量，单位为g/mol；
m2——脱硫石膏样品的质量，单位为g。
7.根据权利要求6所述的脱硫石膏中硝氮的定量分析方法，其中，测定脱硫石膏样品中的铵氮含量还包括对测定出的脱硫石膏样品中的铵离子的含量进行校正的步骤，所述校正指的是将测定出的脱硫石膏样品中的铵离子的含量代入标准工作曲线的纵坐标y，计算得出的横坐标x的数值即为脱硫石膏样品中实际的铵离子含量，其中标准工作曲线的方程为y＝0.976x-3.794。
8.根据权利要求6或7所述的脱硫石膏中硝氮的定量分析方法，其中，与氧化镁和水进行反应的脱硫石膏样品的质量为1～5g；可选地，所述氧化镁为0.02～0.06g分析纯的氧化镁；可选地，所述水为10～15ml的去离子水；可选地，所述脱硫石膏样品与氧化镁和水的反应在100～200℃下进行，反应时间为60～90min。
9.根据权利要求6或7所述的脱硫石膏中硝氮的定量分析方法，在生成氨气之后，将所述氨气用硼酸溶液吸收之前还包括通净化空气将所述氨气排到所述硼酸溶液中的步骤，所述净化空气的流量为25～100ml/min；可选地，所述净化空气在排氨气前先通过500～800ml质量分数为10％的硼酸溶液以吸收净化空气中可能含有的碱性气体。
10.根据权利要求6或7所述的脱硫石膏中硝氮的定量分析方法，其中，所述吸收氨气的硼酸溶液的质量分数为10％，体积为10～20ml；可选地，盐酸溶液滴定所述硼酸铵时滴加2～3滴溴甲酚绿-甲基红作为指示剂；可选地，所述盐酸溶液的浓度为0.01～0.1mol/L。
11.氧化-紫外分光光度法用于定量分析脱硫石膏中的总氮含量的用途。
12.根据权利要求11所述的用途，其中所使用的氧化剂为北京连华永兴科技发展有限公司生产的氧化剂LH-TN-100。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710108920.9A CN108507960A (zh) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | 脱硫石膏中总氮和硝氮的定量分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710108920.9A CN108507960A (zh) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | 脱硫石膏中总氮和硝氮的定量分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108507960A true CN108507960A (zh) | 2018-09-07 |
Family
ID=63372836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710108920.9A Pending CN108507960A (zh) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | 脱硫石膏中总氮和硝氮的定量分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108507960A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110376188A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-10-25 | 佛山市碧沃丰生物科技股份有限公司 | 一种基于图像分析的无机氮检测方法 |
| CN112858574A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-05-28 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种脱硫脱硝副产物中总氮含量的测定方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102103105A (zh) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | 济南精密科学仪器仪表有限公司 | 测定凯氏氮的新方法 |
| CN104034681A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-10 | 南通永康检测技术有限公司 | 一种污水中氨氮含量检测方法 |
| US20160054228A1 (en) * | 2012-02-17 | 2016-02-25 | Shimadzu Corporation | Total nitrogen measurement apparatus |
| CN106093287A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 柳州化工股份有限公司 | 一种尿素硝酸铵溶液中铵态氮含量的测定方法 |
| CN106124689A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-16 | 柳州化工股份有限公司 | 一种尿素硝酸铵溶液中总氮含量的测定方法 |
-
2017
- 2017-02-27 CN CN201710108920.9A patent/CN108507960A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102103105A (zh) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | 济南精密科学仪器仪表有限公司 | 测定凯氏氮的新方法 |
| US20160054228A1 (en) * | 2012-02-17 | 2016-02-25 | Shimadzu Corporation | Total nitrogen measurement apparatus |
| CN104034681A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-10 | 南通永康检测技术有限公司 | 一种污水中氨氮含量检测方法 |
| CN106093287A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 柳州化工股份有限公司 | 一种尿素硝酸铵溶液中铵态氮含量的测定方法 |
| CN106124689A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-16 | 柳州化工股份有限公司 | 一种尿素硝酸铵溶液中总氮含量的测定方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 中国人民共和国农业部: "《中华人民共和国农业行业标准》", 24 March 2014 * |
| 环境保护部: "《中华人民共和国国家环境保护标准》", 9 February 2012 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110376188A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-10-25 | 佛山市碧沃丰生物科技股份有限公司 | 一种基于图像分析的无机氮检测方法 |
| CN112858574A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-05-28 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种脱硫脱硝副产物中总氮含量的测定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106093287B (zh) | 一种尿素硝酸铵溶液中铵态氮含量的测定方法 | |
| CN101509909A (zh) | 烟气脱硫系统中硫酸盐含量的测试方法 | |
| CN105352945A (zh) | 一种脱硫石膏中硫酸钙和亚硫酸钙的icp分析法 | |
| CN106124689B (zh) | 一种尿素硝酸铵溶液中总氮含量的测定方法 | |
| CN103134736B (zh) | 一种准确测定钙基脱硫剂主要成分的方法 | |
| CN108507960A (zh) | 脱硫石膏中总氮和硝氮的定量分析方法 | |
| CN107340249A (zh) | 一种在线检测环境水样中总氮含量的方法 | |
| Faithfull | Automated simultaneous determination of nitrogen, phosphorus, potassium and calcium on the same herbage digest solution | |
| CN106290334A (zh) | 钴锰原料中钴和锰含量的化学测定方法 | |
| CN107300601A (zh) | 一种粉煤灰铵离子含量的测定方法 | |
| CN103411959A (zh) | 一种直接测定溶液中总氮含量的方法 | |
| CN101571478A (zh) | 碳化钒中钾、钠杂质元素的分析检测方法 | |
| CN106092922A (zh) | 电石渣中二氧化硅的检测方法 | |
| CN101661025B (zh) | 湿式镁法脱硫剂氧化镁活性测定方法 | |
| CN109061041A (zh) | 废水的化学需氧量的测定方法 | |
| Pétrissans et al. | Experimental study and modelling of mass transfer during simultaneous absorption of SO2 and NO2 with chemical reaction | |
| CN100458420C (zh) | 硝酸汞滴定测量石灰石浆液中氯离子的方法 | |
| Field et al. | Determination of hydrogen sulfide in gases | |
| WO2019225433A1 (ja) | フッ素濃度測定方法、フッ素濃度測定装置、水処理方法および水処理装置 | |
| CN108508135A (zh) | 一种烟气脱硝脱硫石膏中铵离子的定量分析方法 | |
| CN109975285A (zh) | 一种钼基样品中硝酸根的检测方法 | |
| CN104155267A (zh) | 镍基粉末材料中氮化硼含量的化学分析方法 | |
| CN109870443A (zh) | 干法脱硫副产物中亚硫酸钙含量的测定方法 | |
| CN114199645B (zh) | 一种微波消解-icp-aes分析石膏浆液中镁铝铁硅的方法 | |
| Williams et al. | Determination of manganese in caustic soda |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180907 |