淺析甘蔗糖廠硫熏強(qiáng)度測(cè)定的影響因素

萬(wàn)艷清

（廣西來(lái)賓東糖遷江有限公司，廣西 來(lái)賓 546103）

淺析甘蔗糖廠硫熏強(qiáng)度測(cè)定的影響因素

萬(wàn)艷清

（廣西來(lái)賓東糖遷江有限公司，廣西 來(lái)賓 546103）

硫熏強(qiáng)度是指蔗汁在硫熏中和過(guò)程中吸收的二氧化硫的量，是亞硫酸法糖廠衡量硫熏中和效果的一個(gè)重要指標(biāo)。硫熏強(qiáng)度的高低對(duì)后工序的清汁質(zhì)量有很大的影響。目前糖廠檢測(cè)硫熏強(qiáng)度的分析方法均是采用直接碘量法，但受樣本變化大以及碘液在滴定中特殊性，硫熏強(qiáng)度的分析誤差比較大。因此，找出影響硫熏強(qiáng)度測(cè)定的因素很有必要。關(guān)鍵詞：硫熏強(qiáng)度；碘液；滴定；pH值

硫熏中和是亞硫酸法糖廠生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)主要控制工序。該工序通過(guò)在預(yù)灰汁或上浮清汁中加入硫氣與石灰乳進(jìn)行中和反應(yīng)后生成大顆粒的亞硫酸鈣沉淀物吸附蔗汁中的膠體、懸浮物及色素等物質(zhì)，使后工序能快速的分離出清澈透明、色澤淺的清汁，澄清工藝流程圖見圖1。硫熏強(qiáng)度的高低對(duì)生產(chǎn)沉淀的形狀有很大的影響，硫熏強(qiáng)度過(guò)低時(shí)，清汁含鈣量和灰分高，清汁純度低；硫熏強(qiáng)度過(guò)高時(shí)又會(huì)造成蔗汁糖分損失大、蒸發(fā)罐積垢增加且易造成清汁殘硫增加、增加生產(chǎn)成本等不良效果。所以，通過(guò)調(diào)節(jié)硫熏強(qiáng)度來(lái)獲得最佳澄清效果是大部分糖廠保證清汁質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的一個(gè)重要手段。

圖1 亞硫酸法糖廠澄清工藝流程圖

測(cè)定樣品中二氧化硫含量的方法有鹽酸副玫瑰苯胺法、蒸餾法以及直接碘量法。前兩者操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)，而直接碘量法操作方法簡(jiǎn)單、速度快，能很好的適應(yīng)糖廠的生產(chǎn)需要。因此，目前糖廠檢測(cè)硫熏強(qiáng)度的分析方法均是采用直接碘量法，檢測(cè)時(shí)以10毫升硫熏中和汁用1/64的碘液滴定所消耗的碘液體積毫升數(shù)來(lái)表示。該種方法是基于I2是一種比較弱的氧化性，能與較強(qiáng)的還原劑SO32-作用，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)完成時(shí)，過(guò)量的碘液與淀粉作用生產(chǎn)藍(lán)色絡(luò)合物指示終點(diǎn)（見圖2）。但是受工藝流程中樣本變化大，濾汁回流引起硫熏強(qiáng)度虛高以及碘液易受環(huán)境影響、易揮發(fā)的特殊性質(zhì)，想要準(zhǔn)確的測(cè)定硫熏強(qiáng)度需要我們對(duì)操作過(guò)程的影響因素進(jìn)行探討。

圖2 碘量法測(cè)定硫熏強(qiáng)度流程圖

1 樣品影響

硫熏中和前，蔗汁因?yàn)槲唇?jīng)過(guò)清凈處理，不僅含有蔗糖、還原糖，還包含有膠體物、含氮物、有機(jī)酸、色素、類脂物以及無(wú)機(jī)非糖分等等，成分比較復(fù)雜。在硫熏中和過(guò)程，受硫氣成分、加熱溫度、中和pH值、反應(yīng)時(shí)間等因素的影響，反應(yīng)更是復(fù)雜多變。筆者在6年化驗(yàn)管理工作中發(fā)現(xiàn)，硫熏中和汁在分析過(guò)程中成分變化較大，停留時(shí)間越久，分析結(jié)果相差越大；此外，硫熏中和汁樣品極易分層，底層樣品的硫熏強(qiáng)度分析結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上層，甚至翻倍增加。這也是為什么很多甘蔗糖廠化驗(yàn)室不做硫熏強(qiáng)度分析，而讓生產(chǎn)車間自己控制的主要原因。因此，如果化驗(yàn)室需要監(jiān)控硫熏強(qiáng)度這一指標(biāo)，則必須加快采樣速度，優(yōu)先分析，取樣均勻、正確，最佳的方式是將崗位設(shè)置在車間。筆者根據(jù)不同生產(chǎn)時(shí)期的不同硫熏強(qiáng)度指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)見表1、表2。

表1 樣品放置時(shí)間測(cè)定結(jié)果記錄表

表2 樣液分層測(cè)定結(jié)果記錄表

2 樣液pH值的影響

由于I2的氧化能力不強(qiáng)，容易受到溶液中的H+與OH-的影響，是氧化還原過(guò)程復(fù)雜化，特別是在較強(qiáng)的堿性溶液中，I2會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)：

3I2+6OH-=IO2+5I-+3H2O

由于碘液具有揮發(fā)性，容易揮發(fā)損失，I-在酸性溶液中易為空氣中的氧所氧化：

4I-+4H++O2=2I2+2H2O

此反應(yīng)在中性溶液中進(jìn)行極慢，但隨著溶液中H+濃度增加而加快，若直接接受陽(yáng)光照射，反應(yīng)速度增加更快。

所以，加水稀釋后的樣品的pH值過(guò)高或過(guò)低都會(huì)給檢測(cè)帶來(lái)誤差。因此，在測(cè)定硫熏強(qiáng)度的操作過(guò)程要嚴(yán)格控制好待測(cè)液樣品的pH值呈中性偏微酸，可通過(guò)加入稀鹽酸或碳酸鈉來(lái)調(diào)節(jié)pH值。值得一提的是現(xiàn)在很多糖廠采用精密試紙來(lái)檢查待測(cè)溶液的pH值，這種精密試紙的誤差較大，如果需要使用，最好能與酸度計(jì)比對(duì)測(cè)定結(jié)果的差別，熟練掌握達(dá)到中性偏微酸時(shí)試紙的顏色變化。

3 滴定操作的影響

滴定的過(guò)程中，由于操作人員不了解碘液的特殊性，通常采用普通試劑滴定的方法進(jìn)行操作，滴定過(guò)程搖晃比較劇烈，造成I-與空氣接觸過(guò)快，終點(diǎn)提前，但停止搖晃后由于I2極易揮發(fā)，樣本褪色又繼續(xù)滴加碘液，造成終點(diǎn)判定不明確，檢測(cè)誤差大，樣本檢測(cè)結(jié)果重現(xiàn)性差。因此，使用碘液滴定樣液時(shí)前半段滴定速度可適當(dāng)加快，以見滴成線的速度為最佳，但一定要輕搖、慢搖，且必須搖勻。在樣液的顏色變淺時(shí)應(yīng)減慢滴定速度，逐滴逐滴加入，以大面積的藍(lán)色出現(xiàn)為終點(diǎn)。此后出現(xiàn)的褪色是正常現(xiàn)象，不需再滴加碘液。

4 指示劑的影響

標(biāo)定碘液濃度、碘液滴定樣品均采用淀粉指示劑來(lái)確定終點(diǎn)，這是利用淀粉在少量I-存在下，能與I2反應(yīng)形成藍(lán)色吸附絡(luò)合物的原理來(lái)指示終點(diǎn)。但是淀粉因在水中不溶，其水分散體不穩(wěn)定，易發(fā)酵呈酸性，剛配置的淀粉溶液一般為中性，室溫放置一周后pH值可降至3.9左右，滴定過(guò)程加入4～5滴的量足以影響待測(cè)樣液的pH值。因此，要控制好淀粉指示劑的質(zhì)量，最好能夠每三天更換一次。

5 小結(jié)

由于硫熏強(qiáng)度是控制澄清效果的重要指標(biāo)，各糖廠都把硫熏中和工序作為關(guān)鍵控制點(diǎn)來(lái)嚴(yán)加把控，而硫熏強(qiáng)度是關(guān)鍵控制點(diǎn)的關(guān)鍵控制指標(biāo)，所以在分析檢驗(yàn)上必須給予足夠的重視。鑒于碘量法是目前糖廠進(jìn)行硫熏強(qiáng)度檢測(cè)的主要方法，其操作的好壞直接影響到檢測(cè)結(jié)果，甚至影響下一工序的產(chǎn)品質(zhì)量，在實(shí)際操作中對(duì)可能產(chǎn)生誤差的各種因素加以避免和克服，以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。筆者認(rèn)為要做到準(zhǔn)確監(jiān)控硫熏強(qiáng)度需要做到以下幾點(diǎn)。

第一，分析崗位設(shè)在車間，按時(shí)采集瞬時(shí)樣品，充分混勻，快速量取分析量。

第二，碘液的配置時(shí)間不得超過(guò)2～3天，并嚴(yán)格執(zhí)行碘液保存、使用注意事項(xiàng)。

第三，嚴(yán)格控制碘液樣品的pH值，對(duì)精密pH值試紙應(yīng)經(jīng)常使用精確的酸度計(jì)進(jìn)行比對(duì)。

第四，規(guī)范滴定操作，統(tǒng)一終點(diǎn)判定標(biāo)準(zhǔn)。

第五，定時(shí)檢查淀粉試劑的pH值，避免試劑變質(zhì)。

［1］ 華東理工大學(xué)分析化學(xué)教研組、城都科學(xué)技術(shù)大學(xué)分析化學(xué)教研組.《分析化學(xué)》.-4，高等教育出版社，1995.

［2］ 陳維鈞、許斯欣.《甘蔗制糖原料與技術(shù)第二分冊(cè)》，中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000.12.

［3］ 孫偉、唐素芳.碘量法測(cè)定中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題，載《監(jiān)督與選擇》，2006.

Analysis of Influence Factors of Cane Sugar Factory Sulfitation Intensity Determination

Wan Yan-qing
Guangxi guests Eastern sugar Qian JiangCo.Ltd.

Sulfitation intensity refers to the sugar cane juice in the sulfur smoked sulfur dioxide absorption and the process capacity，is Sulfitation Sugar Mill measure sulfitation neutralization effect is an important index.There is a great influence of Sulphur Fumigation of high and low intensity of post process of clear juice quality.The current analysis method for sugar detection sulfitation intensity is using direct iodimetry，but changes by the sample and iodine solution in the titration of particularity，error analysis of sulfitation intensity is relatively large.Therefore，to find out the influence factors of determination of sulfur smoked intensity is very necessary.

Sulfitation intensity；Iodine solution；Titration；The value of pH

TS244.2

B

2095-820X（2016）03-04

2016-02-20