第八章化工產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)

1、第一節(jié) 概述化工生產(chǎn)中的分析任務(wù)：1 原材料分析：測定原材料的組成、雜質(zhì)等 ，以確定其質(zhì)量對生產(chǎn)工藝的影響。2 中間控制分析（中控分析）：即中間產(chǎn)品分析。對分析精度要求低，而對時(shí)間要求快速。 現(xiàn)代化工企業(yè)一般在線分析：自動采樣自動分析計(jì)算機(jī)處理結(jié)果反饋調(diào)整工藝3 產(chǎn)品質(zhì)量分析：對產(chǎn)品中各個(gè)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析測定，包括對主成分和對雜質(zhì)的檢測，以及產(chǎn)品的某些物理性質(zhì)如濁度、色度、熔點(diǎn)、密度等。主成分分析：標(biāo)準(zhǔn)方法雜質(zhì)分析：含量較高：標(biāo)準(zhǔn)方法 含量較低：限量分析第二節(jié) 工業(yè)碳酸鈉生產(chǎn)工藝及分析一 生產(chǎn)工藝簡介1 石灰石的煅燒和石灰乳的制備2 鹽水的精制3 鹽水的氨化和碳酸化4 重堿的煅燒5 蒸餾回收氨

2、二 工藝流程三 工業(yè)碳酸鈉的技術(shù)要求四 工業(yè)碳酸鈉成品分析1 總堿度的測定：酸堿滴定法 Na2CO3+2HCl=NaCl+CO2 +H2O 指示劑：溴甲酚綠甲基紅混合 注意：滴定接近終點(diǎn)時(shí)要煮沸溶液后再繼續(xù)滴定，為什么？除去滴定過程中生成的大量除去滴定過程中生成的大量H2C032 氯化物含量的測定：莫爾法 Ag+Cl-=AgCl（白色）l 指示劑：鉻酸鉀 2Ag+CrO42-=Ag2CrO4（磚紅色） 3 鐵含量的測定：光度法 顯色劑：鄰菲啰啉 方程式：見教材52頁 注意：測定前要用還原劑將樣品預(yù)處理（目的）4 硫酸鹽含量的測定：硫酸鋇沉淀法 BaCl2+SO42-=BaSO4 +2Cl- 注

3、意：測定前要去除待測樣品中的水不溶物5 燒失量的測定：重量法 試樣于950灼燒，測定質(zhì)量的變化。6 水不溶物的測定：溶解過濾法 試樣溶于水中，將不溶物濾出并洗滌干凈， 烘干，稱量。四 工業(yè)碳酸鈉成品分析7 堆積密度的測定：在一定條件下，在既定容積的容器中，疏松狀材料質(zhì)量與所占體積之比。 8 粒度的測定：篩分法 四 工業(yè)碳酸鈉成品分析第三節(jié)第三節(jié) 雙氧水生產(chǎn)工藝及分析雙氧水生產(chǎn)工藝及分析一一 生產(chǎn)工藝簡介生產(chǎn)工藝簡介 1 電解法：電解法：1908年發(fā)明了電解法年發(fā)明了電解法 2NH4HSO4-(NH4)2S2O8+H2 (NH4)2S2O8+H2O- 2NH4HSO4+H2O2l電流效率高，工藝

4、流程短，產(chǎn)品質(zhì)量高，環(huán)境電流效率高，工藝流程短，產(chǎn)品質(zhì)量高，環(huán)境友好；友好；l電耗大，成本高電耗大，成本高 2 蒽醌法：以乙基蒽醌為原料，經(jīng)過氫化、氧蒽醌法：以乙基蒽醌為原料，經(jīng)過氫化、氧化、萃取等過程?；?、萃取等過程。l 工藝先進(jìn)，生產(chǎn)規(guī)模大，自動化程工藝先進(jìn)，生產(chǎn)規(guī)模大，自動化程l度高成本能耗低，三廢易于治理度高成本能耗低，三廢易于治理二二 工藝流程工藝流程三三 工業(yè)過氧化氫的技術(shù)要求工業(yè)過氧化氫的技術(shù)要求四四 工業(yè)過氧化氫產(chǎn)品分析工業(yè)過氧化氫產(chǎn)品分析1 過氧化氫含量的測定：氧化還原滴定法（自催化反應(yīng)）過氧化氫含量的測定：氧化還原滴定法（自催化反應(yīng)）2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=

5、K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O注意：二價(jià)注意：二價(jià)Mn2+對此反應(yīng)有催化作用，開始滴加高錳酸對此反應(yīng)有催化作用，開始滴加高錳酸鉀時(shí)要慢滴（尚無鉀時(shí)要慢滴（尚無Mn2+），當(dāng)顏色消失后（已經(jīng)產(chǎn)生），當(dāng)顏色消失后（已經(jīng)產(chǎn)生二價(jià)二價(jià)Mn2+），再適當(dāng)加快滴加速度，接近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)再），再適當(dāng)加快滴加速度，接近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)再次放慢滴定速度。終點(diǎn)顏色變化：無色變?yōu)樽霞t色次放慢滴定速度。終點(diǎn)顏色變化：無色變?yōu)樽霞t色2 游離酸含量的測定：酸度過高雙氧水分解，因游離酸含量的測定：酸度過高雙氧水分解，因此要控制生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中的酸度。此要控制生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中的酸度。 測定方法：酸堿滴定法測定方法：酸堿滴定法

6、 滴定液：氫氧化鈉標(biāo)液滴定液：氫氧化鈉標(biāo)液 指示劑：甲基紅亞甲基藍(lán)指示劑：甲基紅亞甲基藍(lán) 結(jié)果表示：以結(jié)果表示：以H2SO4計(jì)計(jì)3 不揮發(fā)物的測定：烘干法不揮發(fā)物的測定：烘干法 在一定溫度下，將一定量的試樣在水浴上蒸發(fā)，再在一定溫度下，將一定量的試樣在水浴上蒸發(fā)，再烘干到恒重，稱量殘?jiān)闹亓?，從而?jì)算不揮發(fā)物含量。烘干到恒重，稱量殘?jiān)闹亓?，從而?jì)算不揮發(fā)物含量。4 穩(wěn)定度的測定：穩(wěn)定度的測定： 過氧化氫穩(wěn)定性受過氧化氫穩(wěn)定性受pH值、溫度、雜質(zhì)成分和含量的值、溫度、雜質(zhì)成分和含量的影響。將一定量試樣置于沸水浴中加熱一定時(shí)間，冷卻影響。將一定量試樣置于沸水浴中加熱一定時(shí)間，冷卻后加水至原體積測

7、定過氧化氫的含量。以剩余的過氧化后加水至原體積測定過氧化氫的含量。以剩余的過氧化氫含量與原始試樣進(jìn)行比較。氫含量與原始試樣進(jìn)行比較。四四 工業(yè)過氧化氫產(chǎn)品分析工業(yè)過氧化氫產(chǎn)品分析四四 工業(yè)過氧化氫產(chǎn)品分析工業(yè)過氧化氫產(chǎn)品分析5 總碳的測定：紅外氣體分析儀總碳的測定：紅外氣體分析儀 試樣在催化劑作用下，在試樣在催化劑作用下，在900充分氧化，含碳物質(zhì)轉(zhuǎn)充分氧化，含碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化成化成CO2氣體，由氧氣流帶入紅外氣體分析儀，測定含量。氣體，由氧氣流帶入紅外氣體分析儀，測定含量。第四節(jié)第四節(jié) 硝酸生產(chǎn)工藝及分析硝酸生產(chǎn)工藝及分析一 稀硝酸生產(chǎn)工藝簡介 1 氨催化氧化：根據(jù)催化劑和反應(yīng)條件不同：4NH3+

8、5O2=4NO+6H2O 4NH3+4O2=2N2O+6H2O 4NH3+3O2=2N2+6H2O 2 NO的氧化：2NO+O2=2NO2NO+NO2=N2O32NO2=N2O4一一 稀硝酸生產(chǎn)工藝簡介稀硝酸生產(chǎn)工藝簡介 3 氮氧化物的吸收：氮氧化物的吸收： 2NO2+H2O=HNO3+HNO2N2O4+H2O=HNO3+HNO2N2O3+H2O=2HNO2亞硝酸不穩(wěn)定，工業(yè)條件下迅速分解：亞硝酸不穩(wěn)定，工業(yè)條件下迅速分解：3HNO2=HNO3+2NO+H2O二二 稀硝酸的工藝流程：稀硝酸的工藝流程：三三 濃硝酸的技術(shù)要求濃硝酸的技術(shù)要求 四四 工業(yè)濃硝酸成品分析工業(yè)濃硝酸成品分析1 硝酸含量

9、的測定：酸堿滴定法，返滴定硝酸含量的測定：酸堿滴定法，返滴定 將樣品加入過量的氫氧化鈉標(biāo)液中，甲基橙做將樣品加入過量的氫氧化鈉標(biāo)液中，甲基橙做指示劑，用硫酸標(biāo)液滴定。指示劑，用硫酸標(biāo)液滴定。 注意：注意：l硝酸易揮發(fā)，樣品的稱量用安瓿瓶。硝酸易揮發(fā)，樣品的稱量用安瓿瓶。l工業(yè)硝酸中含有亞硝酸雜質(zhì)和硫酸雜質(zhì)，一并被氫工業(yè)硝酸中含有亞硝酸雜質(zhì)和硫酸雜質(zhì)，一并被氫氧化鈉標(biāo)液吸收，結(jié)果中要減去此部分。氧化鈉標(biāo)液吸收，結(jié)果中要減去此部分。l指示劑用甲基橙而非酚酞，避免指示劑用甲基橙而非酚酞，避免CO2的影響。的影響。2 亞硝酸含量的測定：氧化還原返滴定法2KMnO4+5HNO2+3H2SO4=5HNO3

10、+2MnSO4+K2SO4+3H2O 測定：加入過量的高錳酸鉀標(biāo)液使之完全與樣品反應(yīng)；加入過量硫酸亞鐵銨溶液消除剩余的高錳酸鉀；用高錳酸鉀標(biāo)液返滴定剩余的硫酸亞鐵銨；四四 工業(yè)濃硝酸成品分析工業(yè)濃硝酸成品分析3 硫酸含量的測定：酸堿滴定法 測定：將樣品蒸發(fā)后用氫氧化鈉標(biāo)液滴定，用甲基紅次甲基藍(lán)混合指示劑。 注意：試樣要蒸發(fā)到硝酸除盡（直到獲得油狀殘?jiān)?，滴加幾滴甲醛溶液繼續(xù)蒸發(fā)至干，蒸發(fā)皿冷卻后將油狀物用水沖洗到錐形瓶中加入指示劑進(jìn)行酸堿滴定。4 灼燒殘?jiān)臏y定：灼燒法 測定：將樣品蒸發(fā)后，殘?jiān)?jīng)高溫（80025）灼燒至恒重，利用重量法測定。四四 工業(yè)濃硝酸成品分析工業(yè)濃硝酸成品分析第五節(jié) 工

11、業(yè)乙酸乙酯生產(chǎn)工藝及分析一一 乙酸乙酯生產(chǎn)工藝乙酸乙酯生產(chǎn)工藝 多種成熟工藝：多種成熟工藝： 1 乙酸酯化法：催化劑存在下（濃硫酸）乙酸酯化法：催化劑存在下（濃硫酸）CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 優(yōu)點(diǎn)：高收率優(yōu)點(diǎn)：高收率 缺點(diǎn)：成本高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重缺點(diǎn)：成本高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重2 乙醛縮合法：催化劑（乙醇鋁）存在下：乙醛縮合法：催化劑（乙醇鋁）存在下：2CH3CHO CH3COOCH2CH3 優(yōu)點(diǎn)：成本低、環(huán)保優(yōu)點(diǎn)：成本低、環(huán)保3 乙醇脫氫法：銅基催化劑存在下乙醇脫氫法：銅基催化劑存在下2C2H5OH CH3COOCH2CH3（粗）（粗）+H2 粗產(chǎn)品要經(jīng)過減

12、壓蒸餾，除去共沸物。粗產(chǎn)品要經(jīng)過減壓蒸餾，除去共沸物。4 乙烯加成法：乙烯加成法：SiO2負(fù)載雜多酸（或金屬鹽）負(fù)載雜多酸（或金屬鹽）做催化劑：做催化劑：CH2CH2+CH3COOH CH3COOCH2CH3 四 工業(yè)乙酸乙酯成品分析1 乙酸乙酯含量及水分的測定：氣相色譜法、酸堿滴定法乙酸乙酯含量及水分的測定：氣相色譜法、酸堿滴定法l氣相色譜法：樣品及其它被測組分汽化后，隨流動相氣相色譜法：樣品及其它被測組分汽化后，隨流動相（氫氣）進(jìn)入色譜柱，由于（氫氣）進(jìn)入色譜柱，由于H2O與與CH3COOCH2CH3 極性不同，與固定相極性不同，與固定相(聚己二酸乙二醇酯的丙酮溶液聚己二酸乙二醇酯的丙酮溶

13、液)進(jìn)進(jìn)行不同程度的吸附和脫附，依次流出色譜柱，進(jìn)入檢行不同程度的吸附和脫附，依次流出色譜柱，進(jìn)入檢測器，根據(jù)保留時(shí)間和色譜峰高（或面積）進(jìn)行定性測器，根據(jù)保留時(shí)間和色譜峰高（或面積）進(jìn)行定性和定量測定。和定量測定。l酸堿滴定法：準(zhǔn)確稱取樣品酸堿滴定法：準(zhǔn)確稱取樣品1.5g，加入三角燒杯中，加，加入三角燒杯中，加入入0.5mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，裝上回流冷凝管，裝上回流冷凝管，水浴加熱回流水浴加熱回流1小時(shí)，冷卻后加酚酞指示劑，用小時(shí)，冷卻后加酚酞指示劑，用0.5mol/LHCl標(biāo)液回滴。每毫升標(biāo)液回滴。每毫升0.5mol/LNaOH標(biāo)液相當(dāng)于標(biāo)液相當(dāng)于44.06mg乙酸乙酯。乙酸乙酯。原理：請思考原理：請思考四 工業(yè)乙酸乙酯成品分析2 密度的測定：密度計(jì)密度的測定：密度計(jì)3 游離酸的測定：酸堿滴定法（乙醇溶液）游離酸的測定：酸堿滴定法（乙醇溶液） 將定量乙醇用氫氧化鈉標(biāo)液去除空白值，再取適量樣將定量乙醇用氫氧化鈉標(biāo)液去除空白值，再取適量樣品置于乙醇中，進(jìn)行酸堿滴定，均以酚酞做指示劑。品置于乙醇中，進(jìn)行酸堿滴定，均以酚酞做指示劑。4 不揮發(fā)物的測定：重量法不揮發(fā)物的測定：重量法