張信旭 梁小杰

(貴州赤天化紙業(yè)股份公司質(zhì)控中心，貴州赤水，564707)

電位滴定法測(cè)定白液中的總堿、活性堿和有效堿

張信旭 梁小杰

(貴州赤天化紙業(yè)股份公司質(zhì)控中心，貴州赤水，564707)

介紹了自動(dòng)電位滴定法測(cè)定白液中的總堿、活性堿和有效堿，與傳統(tǒng)的白液測(cè)定方法相比，滴定中不加有毒物質(zhì)氯化鋇和甲醛，直接連續(xù)滴定，通過(guò)pH值判斷滴定終點(diǎn)，操作簡(jiǎn)便，檢測(cè)速度快，準(zhǔn)確度高。

電位滴定法;白液;總堿;活性堿;有效堿

1 檢驗(yàn)?zāi)康?/h2>

在制漿過(guò)程中，為了制備供制漿車(chē)間使用的合格白液，需要控制白液的總堿、活性堿和有效堿含量和計(jì)算硫化度，這就要求快速、準(zhǔn)確測(cè)定白液中總堿、活性堿和有效堿的含量，以指導(dǎo)苛化工段的加灰量、溫度和稀釋比等。

白液中的總堿、活性堿和有效堿含量的測(cè)定，傳統(tǒng)分析方法測(cè)定是取一定量的樣品加入氯化鋇［1］，加入百里酚酞指示劑，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，繼續(xù)加入甲醛，加入酚酞指示劑，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，繼續(xù)加入溴酚蘭指示劑，再用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)各終點(diǎn)消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別計(jì)算總堿、活性堿和有效堿含量。該傳統(tǒng)分析方法要用到氯化鋇和甲醛，這兩種物質(zhì)的毒性都比較大，長(zhǎng)期使用有損人體健康和對(duì)環(huán)境造成污染。因此，采用電位滴定法直接連續(xù)滴定，通過(guò)pH值判斷滴定終點(diǎn)，避免使用有毒有害物質(zhì)，操作簡(jiǎn)便，結(jié)果準(zhǔn)確。另一種傳統(tǒng)的分析方法見(jiàn)《制漿造紙分析檢測(cè)》［2］蒸煮液的配制及其測(cè)定，該分析方法是分別測(cè)定各組分，不能連續(xù)滴定測(cè)定。

2 適用范圍

電位滴定法測(cè)定白液中的總堿、活性堿和有效堿含量適用于苛化過(guò)程中的各種濃白液和稀白液。

3 測(cè)定原理

3.1 終點(diǎn)pH值的確定

通過(guò)質(zhì)子條件式［3］計(jì)算終點(diǎn)pH值，計(jì)算所得的3個(gè)終點(diǎn)pH值分別為11．00、8．70、4．15;用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定白液樣品，以消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積和對(duì)應(yīng)的pH值作圖并計(jì)算，最終確定3個(gè)終點(diǎn)pH值分別為10．60、8．40 和3．80，見(jiàn)圖1 所示。

圖1 滴定突躍及終點(diǎn)圖

3.2 分析測(cè)定及計(jì)算

以1．000 mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液作為滴定劑，采用電位滴定儀直接滴定，在滴定過(guò)程中會(huì)有3個(gè)pH值突躍區(qū)間 (見(jiàn)圖1)。分別選擇這3個(gè)突躍區(qū)間里的合適突躍點(diǎn)，可以方便準(zhǔn)確地計(jì)算出白液的總堿、活性堿和有效堿的含量。第1個(gè)突躍點(diǎn)，pH值=10．60，滴定溶液中的NaOH+1/2 Na2S，消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積為 V1(mL)。第2個(gè)突躍點(diǎn)，pH值 =8．40，滴定溶液中的1/2 Na2CO3，消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積為V2(mL)。第3個(gè)突躍點(diǎn)，pH值=3．80，滴定溶液中的1/2Na2S+1/2Na2CO3，消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積為 V3(mL)。

總堿 (NaOH+Na2S+Na2CO3)、活性堿 (NaOH+Na2S)和有效堿 (NaOH+1/2Na2S)含量 (以Na2O計(jì))的計(jì)算公式:

4 試劑與儀器

鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液:1．000 mol/L。

自動(dòng)滴定儀:METTER-TOLEDO自動(dòng)電位滴定儀。

移液管。

5 測(cè)定步驟

用移液管準(zhǔn)確移取5．00 mL白液于干凈的滴定杯中，加25．0 mL蒸餾水稀釋?zhuān)⒓丛谕L(fēng)櫥中，依次選擇滴定程序“BY1”、“BY2”進(jìn)行滴定。

待“BY2”程序運(yùn)行完畢后，按提示輸入移取白液的體積5．00 mL，點(diǎn)擊確定，儀器自動(dòng)輸出總堿、活性堿和有效堿的數(shù)值。

6 與傳統(tǒng)方法對(duì)比

標(biāo)準(zhǔn)白液配制:配制濃度參照白液，Na2CO3用基準(zhǔn)試劑，NaOH、Na2S用分析純，分別配制，再混合，測(cè)定其數(shù)據(jù)。用自動(dòng)電位滴定測(cè)定和傳統(tǒng)方法測(cè)定，兩種分析方法的測(cè)定結(jié)果與配制的標(biāo)準(zhǔn)濃度存在一定誤差，自動(dòng)電位滴定和傳統(tǒng)方法測(cè)定的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

根據(jù)白液濃度，利用質(zhì)子條件式初步計(jì)算3個(gè)pH值終點(diǎn)，由于計(jì)算采用3種純物質(zhì)計(jì)算，而在實(shí)際工藝生產(chǎn)中的白液不可能只有3種純物質(zhì)，即NaOH、Na2S、Na2CO3，白液中還含有 Cl-、SO24-、、K+、Fe2+、Ca2+等離子，因此，實(shí)際的白液pH值終點(diǎn)與計(jì)算pH值終點(diǎn)有一定的差異。

2010 年5月31日工藝生產(chǎn)過(guò)程中的白液樣品用傳統(tǒng)方法測(cè)定及自動(dòng)電位滴定測(cè)定數(shù)據(jù)比較 (見(jiàn)表2)，分析數(shù)據(jù)基本一致，可滿(mǎn)足指導(dǎo)工藝生產(chǎn)的要求，證明自動(dòng)電位滴定方法所選的3個(gè)滴定pH值終點(diǎn)不存在問(wèn)題，能夠滿(mǎn)足白液組分檢測(cè)的要求。

表1 自動(dòng)電位滴定及傳統(tǒng)方法測(cè)定標(biāo)液數(shù)據(jù)對(duì)比

表2 自動(dòng)電位滴定及傳統(tǒng)方法測(cè)定白液數(shù)據(jù)對(duì)比

7 注意事項(xiàng)

(1)移取的試樣量要準(zhǔn)確，以減少測(cè)定結(jié)果的誤差。

(2)自動(dòng)滴定儀的pH電極在滴定前必須進(jìn)行校正，斜率大于95%才能使用，否則應(yīng)清洗或更換電極。

(3)當(dāng)電位滴定儀出現(xiàn)故障時(shí)，可采用pH計(jì)指示終點(diǎn)測(cè)定，結(jié)果與電位滴定一致。

8 結(jié)語(yǔ)

公司在2008年4月投產(chǎn)以來(lái)，就采用電位滴定法測(cè)定白液組分總堿、活性堿和有效堿，經(jīng)過(guò)工藝生產(chǎn)證明電位滴定法檢測(cè)的數(shù)據(jù)能夠很好地指導(dǎo)生產(chǎn)，并在使用過(guò)程中多次使用傳統(tǒng)分析方法進(jìn)行對(duì)比測(cè)定，兩種分析數(shù)據(jù)誤差較小。自動(dòng)電位滴定法連續(xù)滴定，不加入有毒物質(zhì)氯化鋇和甲醛，節(jié)約了檢測(cè)成本，提高了分析效率，縮短了分析時(shí)間，并且保障了分析人員身體健康。

［1］ 分析化學(xué)手冊(cè)(第一分冊(cè))［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1989．

［2］ 石淑蘭，何福望．制漿造紙分析與檢測(cè)［M］．北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2003．

［3］ 武漢大學(xué)．分析化學(xué)［M］．4版．北京:高等教育出版社，2004．

Determination of Total Alkali，Active Alkali and Effective Alkali in White Liquor by Potential Titration

ZHANG Xin-xu*LIANG Xiao-jie
(Quality Control Centre of Guizhou Chitianhua Co．，Ltd．，Chishui，Guizhou Province，564707)

The automatic potential titration method for determining total alkali，active alkali and effective alkali in white liquor was introduced．The method can titrate directly continuously without adding agents such as BaCl2and formaldehyde as the conventional method，the end point of titration can be easy to judge from pH value．The method has advantages of easy operation，quick determination and high accuracy．

potential titration;white liquor;total alkali;active alkali;effective alkali

TS743+．1

A

0254-508X(2012)04-0073-03

張信旭先生，高級(jí)工程師;主要從事化工分析工作。

(*E-mail:xxzhang1985@126．com)

2011-11-30(修改稿)

(責(zé)任編輯:馬 忻)