燒堿成品與中控分析誤差實例

孔金泳

（河南永銀化工實業有限公司，河南舞陽462400）

燒堿成品與中控分析誤差實例

孔金泳

（河南永銀化工實業有限公司，河南舞陽462400）

針對燒堿成品分析與中控分析，分別采用國標與簡易方法對產生偏差的原因進行了分析、實驗和改進，最終認為稱量方法是主要導致誤差產生的原因。

燒堿分析；國標法；中控簡易分析法

當前，氯堿行業成品分析（工業氫氧化鈉、高純級氫氧化鈉）均采用國標GB/T 4348.1中有關氫氧化鈉含量分析的方法；而中控分析，為滿足及時、快速、準確的需求多采用簡易的分析方法，河南永銀化工實業有限公司也采用此方法。在實際生產運行中，實踐發現中間控制分析數據與成品分析數據存在較大偏差（32%燒堿，絕對偏差可超過0.2%）。

對2種方法的對比一直采用每月分析數據的平均值。對于中控簡易分析方法基本上是行業內默認的做法，并且也有人對其準確性進行了論證。但是從經驗來看，單從方法本身是較難看出問題的，因為這個測定方法是最基本的酸堿反應，完全符合化學計量，能否得出準確結果要看實際操作時的影響因素。

1 實驗

1.1 原理

試樣溶液中加入氯化鋇，將碳酸鈉轉化為碳酸鋇沉淀，然后以酚酞為指示劑，用鹽酸標準溶液測定至終點。

1.2 儀器

一般實驗室分析儀器

1.3 GB/T 4348.1-2013氫氧化鈉測定步驟

用稱量瓶迅速稱取液體氫氧化鈉（50±1）g（精確至0.01 g），將已稱取的樣品置于已盛有約300 mL水的1 000 mL容量瓶中，加水溶解，冷卻至室溫，稀釋至刻度，搖勻。

用單刻度吸量管移取50 mL試樣溶液，注入250 mL三角瓶中，加入10 mL氯化鋇溶液，加入兩三滴酚酞指示液，用鹽酸標準溶液滴定至微紅色為終點，記下滴定所消耗的鹽酸標準溶液的體積。

結果計算：

1.4 中控分析簡易測定步驟

將液堿試樣冷卻至室溫，充分搖勻，迅速從取樣瓶中移取液體氫氧化鈉1.0～2.0 g于已知質量的且盛有約50 mL水的250 mL碘量瓶中，蓋上瓶蓋，用分析天平稱重（準至0.000 1 g）。加入10 mL氯化鋇溶液，滴加酚酞指示劑兩三滴。用鹽酸標準滴定溶液至紅色剛消失為止，記下所消耗鹽酸溶液的體積。

式中：c—鹽酸標準滴定溶液的實際濃度，mol/L；V—測定氫氧化鈉所消耗鹽酸標準溶液的體積，mL；m—試樣質量，g；0.040 00—與1.00 mL鹽酸標準溶液[c（HCl）=1.000mol/L]相當于以克表示的氫氧化鈉質量。

2 問題及現象

在較長的時期內，發現中間控制分析數據與成品分析數據存在有較大偏差，生產32%燒堿，絕對偏差有時可超過0.2%，絕大多數為0.15%～0.20%，統計時采用燒堿成品1個月平均數據，與中控分析1個月數據取平均相比較；取樣部位：成品在成品罐取樣，中控分析在出電解槽總管取樣；從總管流向成品罐過程，不存在任何操作及管道間滲漏等情況。

3 差異比較

3.1 樣品

成品堿取樣位置在罐區取樣，罐內的成品堿是已經冷卻至常溫的液堿，并且經常內部循環，樣品相對均勻，濃度上下波動小。

中控分析堿液取自出電解槽堿液總管，此處堿液溫度較高，約80℃，另外，堿液濃度瞬時波動相對大。

3.2 方法

國標采用稱量瓶稱取50 g，再轉移至容量瓶稀釋定容，其他滴定操作基本相同。而日常用的稱量瓶約在40～70 g，樣品約占總稱量質量的42%～55%。

中控分析采用碘量瓶（再加約50 m水）稱取1.0～ 2.0 g，其他滴定操作基本相同。250 mL的碘量瓶約200 g，再加上50 mL水，皮重約250 g，樣品約占總稱量質量的0.40%～0.79%。

4 影響因素分析

（1）人為操作。通過近幾年來的數據對比，可排除人為操作引起的誤差，因為可以看出是明顯的系統誤差，并且公司內每人每年都要通過實操考核對比（另外還有日常隨機的抽查），人員操作水平是能夠保證的。

（2）系統誤差。可以認定是主要影響因素，根據以上3.22種方法差異的比較，基本可以認定誤差所在。

（3）環境因素。電解槽堿液總管中堿液溫度高，約80℃，取樣時不免會有蒸發，如果環境越干燥蒸發也會越多。

5 驗證

基于以上的認識，針對中控分析的稱量方法進行改進，不采用碘量瓶，而使用25 mL的小滴瓶（約55 g），通過減量法稱取1.2 g左右樣品，其他步驟不變，對比數據見表1。

表1 對比數據

可以看出雖然還是有誤差，但是誤差明顯縮小；生產過程的不穩定，也會導致二者數據偏差增大。

另外考慮到電解槽堿液總管中堿液溫度高，可能會有蒸發帶來的誤差。嘗試驗證環境濕度對偏差的影響，但難度相對較大，只是大致得出在濕度小于55時影響會變大，60以上時影響不明顯變得很難判斷，但是總的濕度還是有影響的，只不過占比較小。

實際過程中，還驗證了天平使用帶來的誤差。比如：2個天平，一個天平在這個屋子，另一個天平在另外一個屋子，分別采用國標法和中控分析方法（糾正過后的），當2個屋子室溫相差較大時，2種方法相差會變大，并且這種影響似乎還更明顯（比環境濕度而言）。如實驗室這樣布置天平，當屋子之間溫度差別1℃以內時差別最小。

6 結語

通過對比，發現稱量方法是過程中產生誤差的主要因素。此問題在實際應用過程中相對隱蔽，會被“熱堿”等因素誤導，以為是“堿”熱導致了誤差。此外，環境濕度的影響較小。

另外，實際實驗室布局時應注意不同天平室內溫度對稱量的影響，溫差越大，誤差就會越大（同一牌子、同型號產品）；雖然溫度對天平的影響是很基本的常識，但是不同單位在實驗室布局分配時，還是會各種因素被忽略。

Example of deviation between product and central control analysis methods

KONG Jin-yong
（Henan Yongyin Chemical Industry Co.,Ltd.Wuyang 462400，China）

This paper focuses on the product analysis and central control analysis methods of caustic soda，known as GB method and simple method.The reasons of the deviation between two method were disscussed，tested and improved，and weighing method was considered to be the main cause of the deviation.

caustic soda analysis；national standard method；central control simple analysis method

TQ075+.3

：B

：1009－1785(2017)05-0029-02

2017-02-05