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摘要:在用卡尔费休法测定异戊烷中微量水的过程中,用耐压玻璃取样瓶采样、进样分析,大大提高了分析速度和结果的准确度。
关键词:异戊烷 卡尔费休法 微量水 耐压玻璃取样瓶
面对石化市场日益激烈的竞争,国内各乙烯装置纷纷采取各种优化方案来提高聚乙烯的产量,目前最常用的方法就是向反应器内加入一定的异戊烷[1]。而异戊烷中的水分对反应器的催化剂影响很大,稍过量的水分就能引起催化剂中毒、失活。一般进厂原料异戊烷的水分控制在20 mg/kg以下。
卡尔费休法是最常用的测定微量水的方法[2],其原理是I2氧化SO2时需要一定量的水参加,利用这一特性测定待测物质中的水分。目前卡尔费休法包括卡尔费休容量滴定法和库伦法两种,其中库仑法可以准确测定质量分数为10~6水分,也正是因为库伦法对水分的高度敏感,所以在测定水分含量时,对取样容器的水分要求是非常严格的[3]。
异戊烷常用的取样容器有塑料瓶、耐压钢瓶等,也有许多改进的采样方式,如细口试剂瓶取样、洗气瓶取样和注射器取样等[4],但是这些取样方式都避免不了要与空气接触,空气中水分对测定结果的影响是很大的,而且不同温度和湿度的环境下其影响值是不同的。此外,异戊烷是极易挥发的,在用卡尔费休仪测定的时候很难准确称量样品的质量。如果采用耐压取样瓶取样的话,上述这些问题就可以解决了。
耐压玻璃取样瓶符合GB/T6012《工业用丁二烯外观试验》、SH/T1550《工业用甲基叔丁基醚(MTBE)纯度及烃类杂质的测定 气相色谱法》和GB/T4756《石油液体手工取样法》等标准规定。具有硅橡胶密封性好、耐压、视窗可直接观察瓶内样品量、金属外套防爆裂危险等。对于测定异戊烷的水分来说,用15 mL的耐压玻璃取样瓶取样完全可以满足分析的需要,而且15 mL的耐压玻璃取样瓶内装满液相异戊烷其总质量(取样瓶+样品)大概100多克,完全可以在天平上称量。这样就可以直接用耐压玻璃取样瓶进样分析。
一、实验部分
1.仪器设备
耐压玻璃取样瓶(15 mL);电子天平:EL204-IC,最大量程220 g,感量0.0001 g,瑞士梅特勒-托利多;卡尔费休水分仪:831 KF Coulometer(库仑法),瑞士万通。
2.样品
工业异戊烷
3.实验方法
3.1取样方式
先将耐压玻璃取样瓶用氮气吹扫一段时间后盖紧瓶盖(或者抽真空,只要达到保证耐压玻璃取样瓶内无水分的目的即可),再用二通针将耐压玻璃取样瓶与采样箱(或者槽车)的取样口连通,取入取样瓶容积的二分之一至三分之二的试样,然后将二通针从取样口拔出,将取样瓶内的样品放掉,然后再将二通针插入取样口,重复上述操作,置换3~4次后,将取样瓶内装满液相异戊烷即取样完毕。
3.2分析
天平调水平后,打开天平电源开关,预热、稳定一段时间后,调零,然后将取样瓶放在天平上,清零;打开831卡尔费休水分仪,待仪器的漂移值降到20以下并稳定一段时间后[5],按一下仪器上的“开始”键,然后将取样瓶从天平上取下来,用二通针将取样瓶与卡尔费休水分仪的滴定杯的进样口连通大概5秒钟后,将二通针从取样瓶上拔掉,然后再将取样瓶放到天平上,此时天平上的读数即为样品的质量(天平显示的应为负值,负号去掉后的质量),将该质量输入到卡尔费休水分仪上,仪器自动给出结果。
二、结果与讨论
同一个样品,用该方法共做了18组数据,具体结果如下:15.4、18.1、14.7、14.6、15.0、16.0、15.8、15.8、16.7、16.4、15.9、16.8、17.2、17.3、16.4、16.6、15.6、15.2。其平均值为16.1,极差为3.5,相对标准偏差为0.95,结果的平行性好,本方法的精密度高。
在用卡尔费休水分仪测定时,滴定杯的密封性要好,防止空气进入到滴定杯内。进样的时候,要保证二通针在滴定杯内的液体内,而且将取样瓶倒置,确保进入滴定杯内的是液相异戊烷。
三、结论
1.本方法从取样到做样整个过程中避免了与空气的接触,进而消除了空气中水分对结果的影响。
2.用卡尔费休水分仪测定时,用取样瓶直接称量、进样,解决了由于异戊烷的挥发而难以准确称量样品质量的问题,大大提高了结果的准确性。
3.本方法从取样到做样这个过程中仅用到耐压取样瓶,省略了传统方法中的二次或多次取样、进样的步骤,大大节省了分析时间。
参考文献
[1]董慧来.用现有的色谱仪分析异戊烷,化工自动化与仪表,2000,27(3):68~69.
[2]李玉中.中国湿度与水分测量技术的现状,分析仪器,2003(1):5~8.
[3]孟蓉、尚汝田.卡尔费休法测定水分的发展及其在某些领域中的应用,化学试剂,2001,23(1),39~41;50.
[4]刘娟.异戊烷中微量水分析方法的优化,齐鲁石友化工,2005,33(2):168~170.
[5]程泉.卡氏水分仪工作原理及使用维护,分析仪器,2003(3):49~51.
关键词:异戊烷 卡尔费休法 微量水 耐压玻璃取样瓶
面对石化市场日益激烈的竞争,国内各乙烯装置纷纷采取各种优化方案来提高聚乙烯的产量,目前最常用的方法就是向反应器内加入一定的异戊烷[1]。而异戊烷中的水分对反应器的催化剂影响很大,稍过量的水分就能引起催化剂中毒、失活。一般进厂原料异戊烷的水分控制在20 mg/kg以下。
卡尔费休法是最常用的测定微量水的方法[2],其原理是I2氧化SO2时需要一定量的水参加,利用这一特性测定待测物质中的水分。目前卡尔费休法包括卡尔费休容量滴定法和库伦法两种,其中库仑法可以准确测定质量分数为10~6水分,也正是因为库伦法对水分的高度敏感,所以在测定水分含量时,对取样容器的水分要求是非常严格的[3]。
异戊烷常用的取样容器有塑料瓶、耐压钢瓶等,也有许多改进的采样方式,如细口试剂瓶取样、洗气瓶取样和注射器取样等[4],但是这些取样方式都避免不了要与空气接触,空气中水分对测定结果的影响是很大的,而且不同温度和湿度的环境下其影响值是不同的。此外,异戊烷是极易挥发的,在用卡尔费休仪测定的时候很难准确称量样品的质量。如果采用耐压取样瓶取样的话,上述这些问题就可以解决了。
耐压玻璃取样瓶符合GB/T6012《工业用丁二烯外观试验》、SH/T1550《工业用甲基叔丁基醚(MTBE)纯度及烃类杂质的测定 气相色谱法》和GB/T4756《石油液体手工取样法》等标准规定。具有硅橡胶密封性好、耐压、视窗可直接观察瓶内样品量、金属外套防爆裂危险等。对于测定异戊烷的水分来说,用15 mL的耐压玻璃取样瓶取样完全可以满足分析的需要,而且15 mL的耐压玻璃取样瓶内装满液相异戊烷其总质量(取样瓶+样品)大概100多克,完全可以在天平上称量。这样就可以直接用耐压玻璃取样瓶进样分析。
一、实验部分
1.仪器设备
耐压玻璃取样瓶(15 mL);电子天平:EL204-IC,最大量程220 g,感量0.0001 g,瑞士梅特勒-托利多;卡尔费休水分仪:831 KF Coulometer(库仑法),瑞士万通。
2.样品
工业异戊烷
3.实验方法
3.1取样方式
先将耐压玻璃取样瓶用氮气吹扫一段时间后盖紧瓶盖(或者抽真空,只要达到保证耐压玻璃取样瓶内无水分的目的即可),再用二通针将耐压玻璃取样瓶与采样箱(或者槽车)的取样口连通,取入取样瓶容积的二分之一至三分之二的试样,然后将二通针从取样口拔出,将取样瓶内的样品放掉,然后再将二通针插入取样口,重复上述操作,置换3~4次后,将取样瓶内装满液相异戊烷即取样完毕。
3.2分析
天平调水平后,打开天平电源开关,预热、稳定一段时间后,调零,然后将取样瓶放在天平上,清零;打开831卡尔费休水分仪,待仪器的漂移值降到20以下并稳定一段时间后[5],按一下仪器上的“开始”键,然后将取样瓶从天平上取下来,用二通针将取样瓶与卡尔费休水分仪的滴定杯的进样口连通大概5秒钟后,将二通针从取样瓶上拔掉,然后再将取样瓶放到天平上,此时天平上的读数即为样品的质量(天平显示的应为负值,负号去掉后的质量),将该质量输入到卡尔费休水分仪上,仪器自动给出结果。
二、结果与讨论
同一个样品,用该方法共做了18组数据,具体结果如下:15.4、18.1、14.7、14.6、15.0、16.0、15.8、15.8、16.7、16.4、15.9、16.8、17.2、17.3、16.4、16.6、15.6、15.2。其平均值为16.1,极差为3.5,相对标准偏差为0.95,结果的平行性好,本方法的精密度高。
在用卡尔费休水分仪测定时,滴定杯的密封性要好,防止空气进入到滴定杯内。进样的时候,要保证二通针在滴定杯内的液体内,而且将取样瓶倒置,确保进入滴定杯内的是液相异戊烷。
三、结论
1.本方法从取样到做样整个过程中避免了与空气的接触,进而消除了空气中水分对结果的影响。
2.用卡尔费休水分仪测定时,用取样瓶直接称量、进样,解决了由于异戊烷的挥发而难以准确称量样品质量的问题,大大提高了结果的准确性。
3.本方法从取样到做样这个过程中仅用到耐压取样瓶,省略了传统方法中的二次或多次取样、进样的步骤,大大节省了分析时间。
参考文献
[1]董慧来.用现有的色谱仪分析异戊烷,化工自动化与仪表,2000,27(3):68~69.
[2]李玉中.中国湿度与水分测量技术的现状,分析仪器,2003(1):5~8.
[3]孟蓉、尚汝田.卡尔费休法测定水分的发展及其在某些领域中的应用,化学试剂,2001,23(1),39~41;50.
[4]刘娟.异戊烷中微量水分析方法的优化,齐鲁石友化工,2005,33(2):168~170.
[5]程泉.卡氏水分仪工作原理及使用维护,分析仪器,2003(3):49~51.