论文部分内容阅读
[摘 要]本文以我公司的水解液中氨和尿素含量所采用的两种方法为例，对其优缺点加以分析
[关键词]水解液 氨和尿素 分析
中图分类号：TQ441.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0112-01
2011年我公司尿素车间上马一套尿素装置的工艺冷凝液处理设备，对解吸废液进处理。排放废液达到国家环保排放要求，氨含量≤5×10-6 ，尿素含量≤5×10-6，采用分光光度比色法来测水解液中氨和尿素含量。下面就对尿素水解液中氨和尿素含量的测定及其注意事项进行介绍。
一、尿素的测定方法（双乙酰一肟测定法）
1.方法原理
用双乙酰一肟与尿素络合，形成二嗪衍生物的有色络合物，用比色法测定尿素含量。
2.仪器
容量瓶：50，250、1000毫升
移液管：1、5、10毫升
分光光度计，30mm比色皿。
恒温水浴：调至85℃。
3.试剂
3.1 二乙酰一肟溶液：
将2.1克二乙酰一肟溶解于250毫升蒸馏水中。
3.2 胺基硫脲溶液：
将0.42克胺基硫脲溶解于250毫升蒸馏水中。
3.3 浓硫酸;
3.4 母酸溶液：
将1.5克FeCl3.6H2O溶解于30毫升H3P04中并加入13毫升的蒸馏水。
3.5 分析用酸溶液：
将300毫升浓H2S04稀释到500ml蒸馏水中，冷却后加1ml母酸溶液，然后用蒸馏水稀释到1000毫升。
3.6 尿素标准溶液：5ppm。
4.操作步骤
取三个50 ml的棕色容量瓶中分别加入0.00ml、25.00ml尿素标准液、25.00ml试样，加蒸馏水至35ml，5ml浓硫酸，5ml分析用酸，1.2ml二乙酰一肟溶液，1.2ml胺基硫脲溶液，每加入一种试剂后轻轻摇匀，不可倒置，放置于85±1℃的恒温水浴中，保持25分钟。
在暗处用冷水冷却10分钟，取出注入蒸馏水至刻度，并立即用30mm的比色皿在波长为480nm处进行比色，以不加尿素试样为空白，读取消光值。
5.计算
尿素ppm=;式中：A试样——指测得试样消光值
A标样——指测得的5ppm标准样的消光值
二、铵的测定（纳氏试剂比色法）
1.原理
以游离态的氨或铵离子等形式存在的铵氮与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物，该络合物的色度与铵氮的含量成正比。
2.试剂
2.1 碘化汞—碘化钾—氢氧化钠（HgI2—KI—NaOH）。
称取16g氢氧化钠（NaOH），溶于50ml水中，冷至室温。
称取7g碘化钾（KI）和10g碘化汞（HgI2），溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢地加入到氢氧化钠溶液中，并稀释至100ml。贮于棕色瓶内，用橡皮塞塞紧。于暗处存放，有效期可达一年。
2.2 酒石酸钾钠溶液：
称取50g酒石酸钾钠溶液（KNaC4H6O6·4H2O），溶于100ml水中，加热煮沸，以驱除氨，充分冷却后稀释至100ml。
2.3 铵氮标准溶液：cNH4+=1000ug/ml。
称取2.9648+0.002g氯化铵（NH4Cl，在100～105℃干燥2h），溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至刻度。CNH3=1mg/ml
2.4 铵氮标准溶液：cNH4+=10ug/ml。
吸取10.00ml铵氮标准溶液（cNH3=1000ug/ml）于1000ml容量瓶中，稀释至刻度。临用前配制。
3.标准曲线的绘制
吸取0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10ml铵标准溶液，于50ml带塞比色管中，分别加水至50ml，再加入酒石酸钾钠溶液1ml摇匀，再加入纳氏试剂1.5ml，充分摇匀。放置10min后进行比色，以试剂空白对照，在波长430nm，用1cm比色皿测量吸光度，以铵离子含量（mg）为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
4.试验步骤
取两只50ml比色管，一支比色管加50ml水样，另一支加入蒸馏水作空白，再加入酒石酸钾钠溶液1ml，混合后加纳氏试剂1.5ml，充分摇匀，放置10min后，移入1cm比色皿内，在波长430nm处，以试剂空白对照测量吸光度，在标准曲线上查得相应的铵离子毫克数。
5.结果计算（以NH4+计）
水样中铵离子（mg/l）=×1000
式中：A—分光光度计上测得消光值;K—铵曲线的斜率。
6.注意事项
6、1 取样
6.1.1 取样时要充分排放，用取样瓶用试样置换三次以上，以保证取的样品具有充分的代表性。
6.1.2 试验所用分光光度计要充分预热定期更换硅胶以免仪器受潮引起数据不稳，另外在更换药品以及仪器配件时一定要重新标定曲线，以免曲线不准引起数据不真实。
6.1.3 分析人员在样品的，制样、称量、溶样、试样移取、仪器使用等要严格按标准规范操作进行，可以很大成度减少分析误差。因此在测量前必须让其放置一段时间，使水样的温度接近室温
6.2 铵含量的测定
6.2.1 如果使用色阶比色可制备合适的标准色阶比色得出正确结果。浑浊水样要提前过滤，过滤时，最初200～300ml滤液弃去。
6.2.2 放置时间要控制在10-30min之间比较稳定，放置30min后颜色有加深的趋势。所以显色后应放置时间要控制好。
6.2.3 试验果表明，反应温度为25℃时显色最完全;5-15℃显色不完全;温度为30℃时溶液褪色，吸光度出现明显偏低现象。因此，显色温度应控制在20-25℃。
6.2.4 显色剂的用量比色皿为1CM在721型分光光度计上测出消光值，纳氏试剂的加量为1.00ML时吸光度最大，所以要准确移取。
6.3 尿素含量的测定
6.3.1 消光值会因恒温水浴温度的不同而产生很大变化，直到达到100℃数值加倍为止。由于这种因素的存在，对于标准曲线和样品分析来说，必须严格控制水浴温度。
6.3.2 二乙酰一肟溶液配制好保存于棕色瓶备用，时间长容易失效。
6.3.3 每加一种试剂要充分摇匀，否则显色不充分，结果偏低。
6.3.4 显色后溶液遇光退色，故需用标色法
6.3.5 该方法用于测定浓度在0.2ppm和10ppm之间，如果浓度过高要将样品稀释至上述范围。如果样品已被稀释，由公式计算出的结果再乘以稀释倍数即可。
7、试验的结果与讨论
重复性和加标回收实验结果
7.1 采用本方法多次测定同一样品中氨和含量，测定结果（对比表略）可知：相对误差平均值为0.22%，说明方法重现性好。
7.2加标回收试验
在水解液试样中加一定量的铵标准样进行加标回收试验，试验结果（对比表略）可知，加标回收率在98.05-102.00%，说明该方法的准确度高。
7.2.1 采用本方法多次测定同一样品中尿素含量，测定结果（对比表略）可知，相对误差平均值为0.27%，说明方法重现性好。
7.2.2 在水解液试样中加一定量的尿素标准样进行加标回收试验，（结果对比表略）可知，加标回收率在99.72-102.5%，说明该方法的准确度高。
采用分光光度比色法测定水解液中的氨和尿素含量，仪器简单易购，重复性和再现性好，准确度也能满足要求，且选择性高。
三、结论
从目前水解装置运行情况来看，均取得了较好的经济效益和环保效益。
[关键词]水解液 氨和尿素 分析
中图分类号：TQ441.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0112-01
2011年我公司尿素车间上马一套尿素装置的工艺冷凝液处理设备，对解吸废液进处理。排放废液达到国家环保排放要求，氨含量≤5×10-6 ，尿素含量≤5×10-6，采用分光光度比色法来测水解液中氨和尿素含量。下面就对尿素水解液中氨和尿素含量的测定及其注意事项进行介绍。
一、尿素的测定方法（双乙酰一肟测定法）
1.方法原理
用双乙酰一肟与尿素络合，形成二嗪衍生物的有色络合物，用比色法测定尿素含量。
2.仪器
容量瓶：50，250、1000毫升
移液管：1、5、10毫升
分光光度计，30mm比色皿。
恒温水浴：调至85℃。
3.试剂
3.1 二乙酰一肟溶液：
将2.1克二乙酰一肟溶解于250毫升蒸馏水中。
3.2 胺基硫脲溶液：
将0.42克胺基硫脲溶解于250毫升蒸馏水中。
3.3 浓硫酸;
3.4 母酸溶液：
将1.5克FeCl3.6H2O溶解于30毫升H3P04中并加入13毫升的蒸馏水。
3.5 分析用酸溶液：
将300毫升浓H2S04稀释到500ml蒸馏水中，冷却后加1ml母酸溶液，然后用蒸馏水稀释到1000毫升。
3.6 尿素标准溶液：5ppm。
4.操作步骤
取三个50 ml的棕色容量瓶中分别加入0.00ml、25.00ml尿素标准液、25.00ml试样，加蒸馏水至35ml，5ml浓硫酸，5ml分析用酸，1.2ml二乙酰一肟溶液，1.2ml胺基硫脲溶液，每加入一种试剂后轻轻摇匀，不可倒置，放置于85±1℃的恒温水浴中，保持25分钟。
在暗处用冷水冷却10分钟，取出注入蒸馏水至刻度，并立即用30mm的比色皿在波长为480nm处进行比色，以不加尿素试样为空白，读取消光值。
5.计算
尿素ppm=;式中：A试样——指测得试样消光值
A标样——指测得的5ppm标准样的消光值
二、铵的测定（纳氏试剂比色法）
1.原理
以游离态的氨或铵离子等形式存在的铵氮与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物，该络合物的色度与铵氮的含量成正比。
2.试剂
2.1 碘化汞—碘化钾—氢氧化钠（HgI2—KI—NaOH）。
称取16g氢氧化钠（NaOH），溶于50ml水中，冷至室温。
称取7g碘化钾（KI）和10g碘化汞（HgI2），溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢地加入到氢氧化钠溶液中，并稀释至100ml。贮于棕色瓶内，用橡皮塞塞紧。于暗处存放，有效期可达一年。
2.2 酒石酸钾钠溶液：
称取50g酒石酸钾钠溶液（KNaC4H6O6·4H2O），溶于100ml水中，加热煮沸，以驱除氨，充分冷却后稀释至100ml。
2.3 铵氮标准溶液：cNH4+=1000ug/ml。
称取2.9648+0.002g氯化铵（NH4Cl，在100～105℃干燥2h），溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至刻度。CNH3=1mg/ml
2.4 铵氮标准溶液：cNH4+=10ug/ml。
吸取10.00ml铵氮标准溶液（cNH3=1000ug/ml）于1000ml容量瓶中，稀释至刻度。临用前配制。
3.标准曲线的绘制
吸取0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10ml铵标准溶液，于50ml带塞比色管中，分别加水至50ml，再加入酒石酸钾钠溶液1ml摇匀，再加入纳氏试剂1.5ml，充分摇匀。放置10min后进行比色，以试剂空白对照，在波长430nm，用1cm比色皿测量吸光度，以铵离子含量（mg）为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
4.试验步骤
取两只50ml比色管，一支比色管加50ml水样，另一支加入蒸馏水作空白，再加入酒石酸钾钠溶液1ml，混合后加纳氏试剂1.5ml，充分摇匀，放置10min后，移入1cm比色皿内，在波长430nm处，以试剂空白对照测量吸光度，在标准曲线上查得相应的铵离子毫克数。
5.结果计算（以NH4+计）
水样中铵离子（mg/l）=×1000
式中：A—分光光度计上测得消光值;K—铵曲线的斜率。
6.注意事项
6、1 取样
6.1.1 取样时要充分排放，用取样瓶用试样置换三次以上，以保证取的样品具有充分的代表性。
6.1.2 试验所用分光光度计要充分预热定期更换硅胶以免仪器受潮引起数据不稳，另外在更换药品以及仪器配件时一定要重新标定曲线，以免曲线不准引起数据不真实。
6.1.3 分析人员在样品的，制样、称量、溶样、试样移取、仪器使用等要严格按标准规范操作进行，可以很大成度减少分析误差。因此在测量前必须让其放置一段时间，使水样的温度接近室温
6.2 铵含量的测定
6.2.1 如果使用色阶比色可制备合适的标准色阶比色得出正确结果。浑浊水样要提前过滤，过滤时，最初200～300ml滤液弃去。
6.2.2 放置时间要控制在10-30min之间比较稳定，放置30min后颜色有加深的趋势。所以显色后应放置时间要控制好。
6.2.3 试验果表明，反应温度为25℃时显色最完全;5-15℃显色不完全;温度为30℃时溶液褪色，吸光度出现明显偏低现象。因此，显色温度应控制在20-25℃。
6.2.4 显色剂的用量比色皿为1CM在721型分光光度计上测出消光值，纳氏试剂的加量为1.00ML时吸光度最大，所以要准确移取。
6.3 尿素含量的测定
6.3.1 消光值会因恒温水浴温度的不同而产生很大变化，直到达到100℃数值加倍为止。由于这种因素的存在，对于标准曲线和样品分析来说，必须严格控制水浴温度。
6.3.2 二乙酰一肟溶液配制好保存于棕色瓶备用，时间长容易失效。
6.3.3 每加一种试剂要充分摇匀，否则显色不充分，结果偏低。
6.3.4 显色后溶液遇光退色，故需用标色法
6.3.5 该方法用于测定浓度在0.2ppm和10ppm之间，如果浓度过高要将样品稀释至上述范围。如果样品已被稀释，由公式计算出的结果再乘以稀释倍数即可。
7、试验的结果与讨论
重复性和加标回收实验结果
7.1 采用本方法多次测定同一样品中氨和含量，测定结果（对比表略）可知：相对误差平均值为0.22%，说明方法重现性好。
7.2加标回收试验
在水解液试样中加一定量的铵标准样进行加标回收试验，试验结果（对比表略）可知，加标回收率在98.05-102.00%，说明该方法的准确度高。
7.2.1 采用本方法多次测定同一样品中尿素含量，测定结果（对比表略）可知，相对误差平均值为0.27%，说明方法重现性好。
7.2.2 在水解液试样中加一定量的尿素标准样进行加标回收试验，（结果对比表略）可知，加标回收率在99.72-102.5%，说明该方法的准确度高。
采用分光光度比色法测定水解液中的氨和尿素含量，仪器简单易购，重复性和再现性好，准确度也能满足要求，且选择性高。
三、结论
从目前水解装置运行情况来看，均取得了较好的经济效益和环保效益。