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【摘要】介绍了工业盐酸中氧化性物质和还原性物质的发现过程和检测方法,简要分析了这些物质对生产所造成的危害,为工业盐酸的入厂检验把好关,延长了设备的使用寿命,节约了企业的生产成本。
【关键词】工业盐酸;氧化性;还原性
一. 工业盐酸是化学上常用的药品之一,常用于树脂的再生。目前在我厂化水车间的水处理、精处理和弱酸处理岗位总共有16台混床和10台双流阳床。每台混床和双流阳床的再生都需要几吨的工业盐酸。一台混床的再生周期平均是15天,一台双流阳床的再生的周期平均是4天。可以说工业盐酸的用量是化水车间的生产成本的不可忽视的一部分。假如工业盐酸不合格,含有氧化性物质(如次氯酸钠)和还原性物质(如亚硫酸钠),除了直接损失外,还会造成不可估计的间接损失。长时间用氧化性强的盐酸再生树脂,会造成树脂的快速变质和老化,严重减少树脂的使用寿命。树脂中若含有还原性物质亚硫酸盐,再生时会挥发出大量的SO2气体,不但对再生操作人员的身体造成危害,还会造成设备的酸性腐蚀。
二. 氧化性物质的分析
在对入厂工业盐酸进行取样化验时,通常用甲基橙做指示剂,用氢氧化钠溶液滴定,通过消耗氢氧化钠的量来计算盐酸的浓度。某日取样化验,按规定加入2滴甲基橙指示剂后,本来遇酸显红色的甲基橙居然没有颜色,这引起了我的注意,随即重新取样,加入指示剂后仍然没有颜色。是什么物质会使本该显红色的物质褪色呢?甲基橙是酸碱指示剂,在溶液PH小于3.1时显红色,大于4.4时显黄色,通常用于测定水的碱度。天然水中的常见离子如Na+,Ca2+,NO3-,SO42-等都不会使甲基橙褪色。说到测定碱度,突然想起循环水常用次氯酸钠来杀死水中有机物,以减少有机物对系统的污堵。有一次杀菌结束后取循环水测定碱度,加入甲基橙后也是不显颜色,这是不是同样的原因造成的呢,难道是水中含有氧化性物质次氯酸钠使甲基橙褪色了吗?而工业盐酸中会有次氯酸钠吗?这些都只是疑问。事实还需要进一步验证。联想到工业盐酸的生产过程中不可避免的会接触到残余的氯气,氯气与水反应就会生成强氧化性物质次氯酸。随即我就用测定水中次氯酸钠含量的方法来检验盐酸,果然检测出次氯酸钠的存在,并且用这种方法能准确的检验出次氯酸钠的浓度。随即我把我的想法请教了主任和专工,他们也赞同我的看法。我又查了一些资料,也验证了我的观点,正是盐酸中的氧化性物质(次氯酸钠)造成了甲基橙的褪色,通过消耗甲基橙的量也可以简单的测定氧化性物质的含量。除了次氯酸钠,氧化性物质也可能是三价铁,三价铁会形成氫氧化铁沉淀,包住树脂,造成树脂的“中毒”。氧化性物质都会使树脂变质、老化甚至氧化分解。被氧化的树脂很难再生,甚至失去交换能力。
三. 还原性物质的分析
某日,运行人员反映用盐酸再生混床时,现场产生大量无色刺激性气体,使运行人员难以操作甚至气体中毒,不得不停止再生。由于以前没有发生过这样的情况,立即去取样进行化验。现场刺激性的气体经颜色和气味初步判断是SO2。而化学上常见的刺激性气体还有H2S、NO2、NO、NH3、HCl等。而盐酸中能挥发出刺激性HCl气体,这是众所周知的。现场的气体明显不是HCl气体。H2S是臭鸡蛋气味,NO2是红棕色气体,NO在空气中不稳定,很容易和氧气化合成红棕色NO2气体,而NH3不可能存在与盐酸中。应该是再生时盐酸中的亚硫酸盐与空气充分接触后,通过如下反应产生SO2气体:
2H++SO32-=H2O+SO2
想到这些,化验起来就有目标了,首先就是要检验盐酸中是不是含有还原性物质特别是SO32-。我取了2个盐酸样品进行对照,一个是刚才取的样,一个是化验用分析纯盐酸,分别逐滴加入I2溶液,效果出来了,第一个样加入I2后很快褪色,分析纯盐酸加入I2后显示的是I2的淡黄色,并且不会褪色。第一个样品加入I2后,里面的还原性物质和氧化剂I2发生了氧化还原反应,使I2失去了原有的黄色,而分析纯盐酸里没有还原性物质,I2依然是原来的黄色。这一现象立即让我受到启发,用氧化剂I2不就很容易检验出工业盐酸中是否含有还原性物质吗!这种方法很直观,加入几滴I2就很容易判断出来盐酸是否合格。既发生了以下化学反应:
I2+ SO32-=SO42-+2I-
又重新进行实验,并加入了淀粉指示剂,I2遇淀粉变蓝色,颜色比刚才的淡黄色更容易发现。并且在实验时,能明显闻到从工业盐酸中散发出的刺激性气味,和现场的气体是一样的。SO2气体不但会使人中毒,而且是形成酸雨的主要物质,很容易对设备造成严重的酸性腐蚀。
四. 分析的结果和在实际生产中的应用。
经过以上分析,工业盐酸中若含有氧化性物质和还原性物质,不但直接带来经济损失,而且对人和设备都会造成严重的不良影响。因此,对入厂工业盐酸进行氧化性和还原性检验是必要的。对每一车入厂盐酸都要进行以上的检验,合格后方可使用。
氧化性检验就是直接观察加入甲基橙指示剂后是否显红色,若显红色,说明盐酸中基本不含氧化性物质,或氧化性很弱,基本不会对树脂造成坏的影响,盐酸合格,可以入厂。不显红色(无色)就说明盐酸不合格。
还原性检验就是向样品中滴加高锰酸钾溶液,若溶液显紫色,说明盐酸无还原性,若紫色很快褪去,就可看做是不合格的盐酸。
从刚才我说的也可以看出,一个月下来,生产中要用到大约100吨盐酸,按一吨盐酸100元的价格计算,也就是一万元。假如一车20吨的盐酸不合格,也就是2000元。这还不算对树脂和设备造成的间接影响。
因此,这种方法在实际生产中有很大的实用价值。特别是在公司进行节能降耗的紧要关头,更是要对生产成本进行严格控制。同时也对电厂化学设备尽到了我们应尽的义务,确保了设备的安全稳定运行!
【关键词】工业盐酸;氧化性;还原性
一. 工业盐酸是化学上常用的药品之一,常用于树脂的再生。目前在我厂化水车间的水处理、精处理和弱酸处理岗位总共有16台混床和10台双流阳床。每台混床和双流阳床的再生都需要几吨的工业盐酸。一台混床的再生周期平均是15天,一台双流阳床的再生的周期平均是4天。可以说工业盐酸的用量是化水车间的生产成本的不可忽视的一部分。假如工业盐酸不合格,含有氧化性物质(如次氯酸钠)和还原性物质(如亚硫酸钠),除了直接损失外,还会造成不可估计的间接损失。长时间用氧化性强的盐酸再生树脂,会造成树脂的快速变质和老化,严重减少树脂的使用寿命。树脂中若含有还原性物质亚硫酸盐,再生时会挥发出大量的SO2气体,不但对再生操作人员的身体造成危害,还会造成设备的酸性腐蚀。
二. 氧化性物质的分析
在对入厂工业盐酸进行取样化验时,通常用甲基橙做指示剂,用氢氧化钠溶液滴定,通过消耗氢氧化钠的量来计算盐酸的浓度。某日取样化验,按规定加入2滴甲基橙指示剂后,本来遇酸显红色的甲基橙居然没有颜色,这引起了我的注意,随即重新取样,加入指示剂后仍然没有颜色。是什么物质会使本该显红色的物质褪色呢?甲基橙是酸碱指示剂,在溶液PH小于3.1时显红色,大于4.4时显黄色,通常用于测定水的碱度。天然水中的常见离子如Na+,Ca2+,NO3-,SO42-等都不会使甲基橙褪色。说到测定碱度,突然想起循环水常用次氯酸钠来杀死水中有机物,以减少有机物对系统的污堵。有一次杀菌结束后取循环水测定碱度,加入甲基橙后也是不显颜色,这是不是同样的原因造成的呢,难道是水中含有氧化性物质次氯酸钠使甲基橙褪色了吗?而工业盐酸中会有次氯酸钠吗?这些都只是疑问。事实还需要进一步验证。联想到工业盐酸的生产过程中不可避免的会接触到残余的氯气,氯气与水反应就会生成强氧化性物质次氯酸。随即我就用测定水中次氯酸钠含量的方法来检验盐酸,果然检测出次氯酸钠的存在,并且用这种方法能准确的检验出次氯酸钠的浓度。随即我把我的想法请教了主任和专工,他们也赞同我的看法。我又查了一些资料,也验证了我的观点,正是盐酸中的氧化性物质(次氯酸钠)造成了甲基橙的褪色,通过消耗甲基橙的量也可以简单的测定氧化性物质的含量。除了次氯酸钠,氧化性物质也可能是三价铁,三价铁会形成氫氧化铁沉淀,包住树脂,造成树脂的“中毒”。氧化性物质都会使树脂变质、老化甚至氧化分解。被氧化的树脂很难再生,甚至失去交换能力。
三. 还原性物质的分析
某日,运行人员反映用盐酸再生混床时,现场产生大量无色刺激性气体,使运行人员难以操作甚至气体中毒,不得不停止再生。由于以前没有发生过这样的情况,立即去取样进行化验。现场刺激性的气体经颜色和气味初步判断是SO2。而化学上常见的刺激性气体还有H2S、NO2、NO、NH3、HCl等。而盐酸中能挥发出刺激性HCl气体,这是众所周知的。现场的气体明显不是HCl气体。H2S是臭鸡蛋气味,NO2是红棕色气体,NO在空气中不稳定,很容易和氧气化合成红棕色NO2气体,而NH3不可能存在与盐酸中。应该是再生时盐酸中的亚硫酸盐与空气充分接触后,通过如下反应产生SO2气体:
2H++SO32-=H2O+SO2
想到这些,化验起来就有目标了,首先就是要检验盐酸中是不是含有还原性物质特别是SO32-。我取了2个盐酸样品进行对照,一个是刚才取的样,一个是化验用分析纯盐酸,分别逐滴加入I2溶液,效果出来了,第一个样加入I2后很快褪色,分析纯盐酸加入I2后显示的是I2的淡黄色,并且不会褪色。第一个样品加入I2后,里面的还原性物质和氧化剂I2发生了氧化还原反应,使I2失去了原有的黄色,而分析纯盐酸里没有还原性物质,I2依然是原来的黄色。这一现象立即让我受到启发,用氧化剂I2不就很容易检验出工业盐酸中是否含有还原性物质吗!这种方法很直观,加入几滴I2就很容易判断出来盐酸是否合格。既发生了以下化学反应:
I2+ SO32-=SO42-+2I-
又重新进行实验,并加入了淀粉指示剂,I2遇淀粉变蓝色,颜色比刚才的淡黄色更容易发现。并且在实验时,能明显闻到从工业盐酸中散发出的刺激性气味,和现场的气体是一样的。SO2气体不但会使人中毒,而且是形成酸雨的主要物质,很容易对设备造成严重的酸性腐蚀。
四. 分析的结果和在实际生产中的应用。
经过以上分析,工业盐酸中若含有氧化性物质和还原性物质,不但直接带来经济损失,而且对人和设备都会造成严重的不良影响。因此,对入厂工业盐酸进行氧化性和还原性检验是必要的。对每一车入厂盐酸都要进行以上的检验,合格后方可使用。
氧化性检验就是直接观察加入甲基橙指示剂后是否显红色,若显红色,说明盐酸中基本不含氧化性物质,或氧化性很弱,基本不会对树脂造成坏的影响,盐酸合格,可以入厂。不显红色(无色)就说明盐酸不合格。
还原性检验就是向样品中滴加高锰酸钾溶液,若溶液显紫色,说明盐酸无还原性,若紫色很快褪去,就可看做是不合格的盐酸。
从刚才我说的也可以看出,一个月下来,生产中要用到大约100吨盐酸,按一吨盐酸100元的价格计算,也就是一万元。假如一车20吨的盐酸不合格,也就是2000元。这还不算对树脂和设备造成的间接影响。
因此,这种方法在实际生产中有很大的实用价值。特别是在公司进行节能降耗的紧要关头,更是要对生产成本进行严格控制。同时也对电厂化学设备尽到了我们应尽的义务,确保了设备的安全稳定运行!