醋酸成品杂质分析方法及脱除技术研究

2018年05
月
醋酸成品杂质分析方法及脱除技术研究
钟芬芬盖立德（兖矿鲁南化工有限公司，山东滕州277527）
摘要：本文主要介绍了分析醋酸成品的主要方法，并对
紫外、电导以及安倍检测方法进行对比分析，得出工业中最佳醋酸分析方法。

在此基础上，对传统脱碘技术进行优化和改善，为我国精脱碘技术的发展奠定了理论基础。

关键词：醋酸；碘；脱碘；色谱分析法
醋酸当前工业中应用范围相当广的一种原料，主要应用于化工行业、医药行业以及轻纺行业等。

目前，工业中制备醋酸的方法很多。

但是，基于对经济性的考虑，工业中常常采用甲醇羰基法制备醋酸。

由于基于甲醇羰基法合成醋酸需要采用碘甲烷充当该合成反应的催化剂[1]。

因此，以甲醇羰基法合成的醋酸成品含有一定量的碘及碘化物的杂质。

尽管在醋酸合成工艺中可以采取蒸馏、精馏或者别的一些化学处理方法脱除醋酸成品中的部分碘及碘化物。

但是，上述方法只能消除一部分杂质，经过处理后醋酸成品中仍然存在有痕量碘。

醋酸成品中掺杂的杂质痕量碘严重影响了醋酸在化工、医药等众多工业中的应用。

值得注意的是，醋酸成品中的痕量碘会严重影响醋酸以贵金属为催化剂的化学反应，痕量碘会降低催化剂—贵金
属的活性，进而影响了反应过程[2]。

因此，在工业应用中需要保证醋酸成品的纯度，将醋酸成品的痕量碘成分尽可能的降至最低。

在脱除醋酸成品中的碘及碘化物时首先需明确醋酸成品中碘及碘化物的含量，即采用适当的分析方法对醋酸成品进行分析。

目前分析醋酸成品常用的方法有：色谱法、电极法、光谱法以及发光法和分光光度法。

本文着重对离子色谱法进行研究分析，并确定了脱除醋酸成品中碘化物的技术及方案。

1离子色谱法分析醋酸
离子色谱法分析醋酸成品主要依据某种检测器实现对醋酸成品的分析。

目前，工业中常用的检测器类型有：电导检测、安倍检测以及紫外检测[3]。

此三类检测器的具体使用情况研究如下：
1.1紫外检测方法研究
紫外检测器是分析醋酸成品众多方法中成本相对较低、技术相对成熟、使用范围较广的分析方法。

与其他分析方法相比，紫外检测方法不需要与样品直接接触，也就是说采用该方法分析醋酸成品可以保护样品不被腐蚀，而且成本降低。

因此，广泛应用于工业生产中。

紫外检测器基于朗伯-比尔定律实现的，具体表达如（1）所示：
Al 2O 3（1）其中，A 代表吸光度；I 0和I 分别代表入射光和透射光的强度；ε代表为吸收系数；c 代表为样品的浓度值；b 代表为被测样品的厚度。

在实际应用中，被测样品吸收系数与厚度的乘积为一定值。

因此，被测样品的吸光度与样品的浓度值成正比。

1.2电导检测方法研究
电导检测方法是目前分析醋酸成品应用最广泛的一种方法，而且其广泛应用于碘及碘化物含量的测定中。

但是，通过长期的应用发现：采用电导检测方法分析醋酸中碘的含量存在
有较严重的峰拖尾现象。

虽然，针对该种缺陷，采用提高淋洗
液流量的方法可以有效的降低碘离子的保留时间，但是对消除碘离子峰拖尾效果不明显。

虽然，采用离子交换柱的方法可以有效改善碘离子峰拖尾现象。

但是，采用离子交换柱会明显降低电导检测方法的精度。

1.3安倍检测方法研究
安倍检测方法是目前分析醋酸成品中碘及碘化物含量最广泛的方法之一。

主要基于安倍检测方法的优点：（1）该方法的检测灵敏度高；（2）选择性好，采用该方法对活性物质检测时，检测不受非活性物质的影响；（3）线性范围宽，该方法的线性范围一般为4到5个数量级，在某些情况下可以达到6个数量级；（4）采用该方法碘离子的保留时间短、分析速度快[4]。

但是，在实际工业应用中，由于安倍检测方法灵敏度高。

因此，该方法的检测结果受周围环境的影响较大，对淋洗液各项指标的要求较高。

除此之外，安倍检测器的电极很容易受到腐蚀和还原。

因此需要定期对检测器的电极进行处理和精度测定。

总而言之，安倍检测方法并不适用于工业中醋酸的分析方法。

2精脱碘技术研究
本文所述的脱碘技术是在传统脱碘技术的基础上进行改造，即采用沸石分子筛和离子交换树脂为脱碘过程中的吸附剂。

所谓沸石分子筛为硅铝酸盐，是由SiO 2和Al 2O 3按一定的比例混合而成的一种球状颗粒。

沸石分子筛具有较强的吸附性能，在表面有大量的银离子，当大量的碘离子通过时，在其表面会形成碘化银分子，进而达到了脱碘的效果。

离子交换树脂的主要功能是实现醋酸成品中二价铁离子与银离子的相互交换[5]。

此外，采用经脱碘技术之前，应对精馏系统进行改善，保证在精脱碘技术之前已经对碘含量的降低进行了有效的处理；在实际脱碘操作中，必须严格控制反应的温度，以保证能够达到预期的脱碘效果。

3结语
醋酸作为化工、医药等行业广泛应用的原料之一，其纯度
是衡量醋酸质量的关键性指标。

碘作为醋酸成品中的杂质之一，严重影响了醋酸成品的应用。

通过分析，紫外检测器是最适合在工业中对醋酸成品进行分析的方法。

基于对醋酸分析的基础上本文以沸石分子筛和离子交换树脂为脱碘过程中的吸附剂实现对醋酸成品中碘杂质的高效脱除。

参考文献：
[1]张玲妹,李彩云,翁清,等.醋酸中痕量碘脱除技术的研究[J].上海化工,2008,33(10):4-7.
[2]宋婧.浅析醋酸甲醇低压羰基法合成中的碘化物脱除工艺[J].化学工程师,2016,30(8):78-80.
[3]张玲妹,夏晓慧,孙飞.开发脱碘技术,提高醋酸品质[C]//乙醛、醋酸及其衍生物技术、市场研讨会.2007.
作者简介：钟芬芬（1984-），女，籍贯：山东省滕州市、学历本科、研究方向化工分析、职称助理工程师。

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