【摘要】工業鹽酸中氧化性物質和還原性物質如何發現和檢測,簡要分析這些物質對生產所造成的危害,為工業鹽酸的檢驗把好關,延長設備使用壽命,節約企業的生產成本。
【關鍵詞】工業鹽酸;檢驗;氧化性;還原性
工業鹽酸是工業生產上常用的物品之一,常用于樹脂的再生。目前在我廠化水車間的水處理、精處理和弱酸處理崗位總共有16臺混床和10臺雙流陽床。每臺混床和雙流陽床的再生都需要幾噸的工業鹽酸。一臺混床的再生周期平均是15天,一臺雙流陽床的再生的周期平均是4天。可以說工業鹽酸的用量是化水車間的生產成本的不可忽視的一部分。假如工業鹽酸不合格,含有氧化性物質(如次氯酸鈉)和還原性物質(如亞硫酸鈉),除了直接損失外,還會造成不可估計的間接損失。長時間用氧化性強的鹽酸再生樹脂,會造成樹脂的快速變質和老化,嚴重減少樹脂的使用壽命。樹脂中若含有還原性物質亞硫酸鹽,再生時會揮發出大量的SO2氣體,不但對再生操作人員的身體造成危害,還會造成設備的酸性腐蝕。
1.氧化性物質的分析
在對入廠工業鹽酸進行取樣化驗時,通常用甲基橙做指示劑,用氫氧化鈉溶液滴定,通過消耗氫氧化鈉的量來計算鹽酸的濃度。某日取樣化驗,按規定加入2滴甲基橙指示劑后,本來遇酸顯紅色的甲基橙居然沒有顏色,這引起了我的注意,隨即重新取樣,加入指示劑后仍然沒有顏色。是什么物質會使本該顯紅色的物質褪色呢?甲基橙是酸堿指示劑,在溶液PH小于3.1時顯紅色,大于4.4時顯黃色,通常用于測定水的堿度。天然水中的常見離子如Na+,Ca2+,NO3-,SO42-等都不會使甲基橙褪色。說到測定堿度,突然想起循環水常用次氯酸鈉來殺死水中有機物,以減少有機物對系統的污堵。有一次殺菌結束后取循環水測定堿度,加入甲基橙后也是不顯顏色,這是不是同樣的原因造成的呢,難道是水中含有氧化性物質次氯酸鈉使甲基橙褪色了嗎?而工業鹽酸中會有次氯酸鈉嗎?這些都只是疑問。事實還需要進一步驗證。聯想到工業鹽酸的生產過程中不可避免的會接觸到殘余的氯氣,氯氣與水反應就會生成強氧化性物質次氯酸。隨即我就用測定水中次氯酸鈉含量的方法來檢驗鹽酸,果然檢測出次氯酸鈉的存在,并且用這種方法能準確的檢驗出次氯酸鈉的濃度。隨即我把我的想法請教了主任和專工,他們也贊同我的看法。我又查了一些資料,也驗證了我的觀點,正是鹽酸中的氧化性物質(次氯酸鈉)造成了甲基橙的褪色,通過消耗甲基橙的量也可以簡單的測定氧化性物質的含量。除了次氯酸鈉,氧化性物質也可能是三價鐵,三價鐵會形成氫氧化鐵沉淀,包住樹脂,造成樹脂的“中毒”。氧化性物質都會使樹脂變質、老化甚至氧化分解。被氧化的樹脂很難再生,甚至失去交換能力。
2.還原性物質的分析
想到這些,化驗起來就有目標了,首先就是要檢驗鹽酸中是不是含有還原性物質特別是SO32-。我取了2個鹽酸樣品進行對照,一個是剛才取的樣,一個是化驗用分析純鹽酸,分別逐滴加入I2溶液,效果出來了,第一個樣加入I2后很快褪色,分析純鹽酸加入I2后顯示的是I2的淡黃色,并且不會褪色。第一個樣品加入I2后,里面的還原性物質和氧化劑I2發生了氧化還原反應,使I2失去了原有的黃色,而分析純鹽酸里沒有還原性物質,I2依然是原來的黃色。這一現象立即讓我受到啟發,用氧化劑I2不就很容易檢驗出工業鹽酸中是否含有還原性物質嗎!這種方法很直觀,加入幾滴I2就很容易判斷出來鹽酸是否合格。既發生了以下化學反應:
3.分析的結果和在實際生產中的應用
經過以上分析,工業鹽酸中若含有氧化性物質和還原性物質,不但直接帶來經濟損失,而且對人和設備都會造成嚴重的不良影響。因此,對入廠工業鹽酸進行氧化性和還原性檢驗是必要的。對每一車入廠鹽酸都要進行以上的檢驗,合格后方可使用。
氧化性檢驗就是直接觀察加入甲基橙指示劑后是否顯紅色,若顯紅色,說明鹽酸中基本不含氧化性物質,或氧化性很弱,基本不會對樹脂造成壞的影響,鹽酸合格,可以入廠。不顯紅色(無色)就說明鹽酸不合格。
還原性檢驗就是向樣品中滴加高錳酸鉀溶液,若溶液顯紫色,說明鹽酸無還原性,若紫色很快褪去,就可看做是不合格的鹽酸。
從剛才我說的也可以看出,一個月下來,生產中要用到大約100噸鹽酸,按一噸鹽酸100元的價格計算,也就是一萬元。假如一車20噸的鹽酸不合格,也就是2000元。這還不算對樹脂和設備造成的間接影響。
因此,這種方法在實際生產中有很大的實用價值。特別是在公司進行節能降耗的緊要關頭,更是要對生產成本進行嚴格控制。同時也對電廠化學設備盡到了我們應盡的義務,確保了設備的安全穩定運行! [科]