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[摘要]:我公司是以生产甲醇为主的大型化工企业,每天的循环水用量相当庞大,循环水质的好坏直接影响到全公司装置运行的好坏,而其中磷含量是衡量其质好坏的重要标准,因此准确测定其中的总磷含量十分重要。本文通过正交实验,得出了最佳的分析条件:1ml硫酸溶液(1+35),5ml的40g/L过硫酸钾溶液,加热温度95℃,加热时间为10min,后加2ml的26g/L钼酸铵溶液,3ml的20g/L抗坏血酸溶液显色测定效果最佳。
[关键词]:正交实验法 磷 测定
引言
作为我公司中的循环水系统,循环水(来源于我公司周边矿井水)中成分复杂,且公司内包括气化公司,空分公司,甲醇公司,热电公司,硫回收,二甲醚生产车间等工区冷却装置又会给循环水引入新的杂质。作为一个重要的分析项目,总磷含量低则意味着灭菌,缓释,阻垢效果不佳,过高又会引起磷酸钙沉淀,都会影响到场内其它装置的安全运行。酸度对于总磷测定结果影响不大(本公司循环水显弱酸性),所以在此不作讨论。只对其他三方面的条件(试剂量,水浴温度,加热时间)进行正交试验,判断最佳测定条件。
1.实验原理、试剂、材料、设备和方法
1.1 实验原理
在酸性溶液中,用过硫酸钾作分解剂,将聚磷酸盐和有机磷转化为正磷酸盐,正磷酸盐与钼酸铵反应生產黄色磷钼杂多酸,再用抗坏血酸还原成磷钼蓝,于710nm最大吸收波长处分光光度法测定。然后根据已经标好的仪器参数算出试样中总磷的含量:
磷含量的计算公式如下:
C = ( 0. 304 × A/V) × 1000
式中: C———磷酸根浓度,mg /L;
A———吸光度;
V———取样体积,mL。
1.2 实验试剂
硫酸( 1 + 35);过硫酸钾溶液( 40g /L) ;抗坏血酸溶液( 20g /L) ; 钼酸铵溶液( 26g /L)
1.3 实验材料
我公司2012年1月12号上午9点的循环水试样(根据我公司循环水质一般控制总磷含量在5-10mg/L)
1.4 实验设备
1.00、2.00、5.00、10、00mL 移液管; 50mL 具塞( 磨口)刻度管; 7200型分光光度计(已标好实验参数,参数为0.304); 恒温水浴锅
1.5 实验方法
注:其中药剂量为各添加试剂毫升数的比值,如水平1中,0.5:2.5:1:1.5表示添加0.5mL的1+35的硫酸溶液,再加2.5mL的40g/L40g/L过硫酸钾溶液,加热温度95℃,加热时间为15min,后加1ml的26g/L钼酸铵溶液,1.5ml的20g/L抗坏血酸溶液显色测定。
按上述因素与水平表设计实验的条件。
2.实验设计、结果与分析
2.1 实验设计
由于本实验是3水平,3因素,选用正交表L9(34)如表2所示。
表2
A B C D
1 1 1 1 1
2 1 2 2 2
3 1 3 3 3
4 2 1 2 3
5 2 2 3 1
6 2 3 1 2
7 3 1 3 2
8 3 2 1 3
9 3 3 2 1
按表2安排实验,针对本实验,其中A--药剂量mL;B--水浴温度℃;C--加热时间min;D--误差列
2.2 实验结果分析
2.2.1 结果直观分析如表3所示。
从表3中极差的大小排出顺序:
主→ 次
B;A;C;D
得出最优分析条件是:A2B1C2
由于D列没有安排因素,理论上极差值应该为0,但由于存在随机误差,所以有一定值,但其值较小。
2.2.2 方差分析如表4所示
由于F0.05(2,2)=19, F0.01(2,2)=99,故因素B作用高度显著,因素A作用显著,因素C作用不显著,这与前面极差分析的结果是一致的.
3.结论
综上所述,得到如下结论:
对于本公司循环水中的总磷含量的分析,应选用A2B1C2的方案,也就是说试剂用量比例为1:5:2;3即向试样中加入1mL的1+35的硫酸,再加5mL的40g/L过硫酸钾,在95℃的水浴中加热10min,然后加入2mL的26g/L钼酸铵溶液和3ml的20g/L抗坏血酸溶液显色测定。
[关键词]:正交实验法 磷 测定
引言
作为我公司中的循环水系统,循环水(来源于我公司周边矿井水)中成分复杂,且公司内包括气化公司,空分公司,甲醇公司,热电公司,硫回收,二甲醚生产车间等工区冷却装置又会给循环水引入新的杂质。作为一个重要的分析项目,总磷含量低则意味着灭菌,缓释,阻垢效果不佳,过高又会引起磷酸钙沉淀,都会影响到场内其它装置的安全运行。酸度对于总磷测定结果影响不大(本公司循环水显弱酸性),所以在此不作讨论。只对其他三方面的条件(试剂量,水浴温度,加热时间)进行正交试验,判断最佳测定条件。
1.实验原理、试剂、材料、设备和方法
1.1 实验原理
在酸性溶液中,用过硫酸钾作分解剂,将聚磷酸盐和有机磷转化为正磷酸盐,正磷酸盐与钼酸铵反应生產黄色磷钼杂多酸,再用抗坏血酸还原成磷钼蓝,于710nm最大吸收波长处分光光度法测定。然后根据已经标好的仪器参数算出试样中总磷的含量:
磷含量的计算公式如下:
C = ( 0. 304 × A/V) × 1000
式中: C———磷酸根浓度,mg /L;
A———吸光度;
V———取样体积,mL。
1.2 实验试剂
硫酸( 1 + 35);过硫酸钾溶液( 40g /L) ;抗坏血酸溶液( 20g /L) ; 钼酸铵溶液( 26g /L)
1.3 实验材料
我公司2012年1月12号上午9点的循环水试样(根据我公司循环水质一般控制总磷含量在5-10mg/L)
1.4 实验设备
1.00、2.00、5.00、10、00mL 移液管; 50mL 具塞( 磨口)刻度管; 7200型分光光度计(已标好实验参数,参数为0.304); 恒温水浴锅
1.5 实验方法
注:其中药剂量为各添加试剂毫升数的比值,如水平1中,0.5:2.5:1:1.5表示添加0.5mL的1+35的硫酸溶液,再加2.5mL的40g/L40g/L过硫酸钾溶液,加热温度95℃,加热时间为15min,后加1ml的26g/L钼酸铵溶液,1.5ml的20g/L抗坏血酸溶液显色测定。
按上述因素与水平表设计实验的条件。
2.实验设计、结果与分析
2.1 实验设计
由于本实验是3水平,3因素,选用正交表L9(34)如表2所示。
表2
A B C D
1 1 1 1 1
2 1 2 2 2
3 1 3 3 3
4 2 1 2 3
5 2 2 3 1
6 2 3 1 2
7 3 1 3 2
8 3 2 1 3
9 3 3 2 1
按表2安排实验,针对本实验,其中A--药剂量mL;B--水浴温度℃;C--加热时间min;D--误差列
2.2 实验结果分析
2.2.1 结果直观分析如表3所示。
从表3中极差的大小排出顺序:
主→ 次
B;A;C;D
得出最优分析条件是:A2B1C2
由于D列没有安排因素,理论上极差值应该为0,但由于存在随机误差,所以有一定值,但其值较小。
2.2.2 方差分析如表4所示
由于F0.05(2,2)=19, F0.01(2,2)=99,故因素B作用高度显著,因素A作用显著,因素C作用不显著,这与前面极差分析的结果是一致的.
3.结论
综上所述,得到如下结论:
对于本公司循环水中的总磷含量的分析,应选用A2B1C2的方案,也就是说试剂用量比例为1:5:2;3即向试样中加入1mL的1+35的硫酸,再加5mL的40g/L过硫酸钾,在95℃的水浴中加热10min,然后加入2mL的26g/L钼酸铵溶液和3ml的20g/L抗坏血酸溶液显色测定。