用微库仑法测定苯中的总氯

用微库仑法测定苯中的总氯

陈利

用微库仑法测定苯中的总氯

摘要：氯对异丙苯装置使用的催化剂、反应历程及装置设备均十分有害，所以

在工艺物料中需严格控制氯的含量。本文叙述了用TOX-100型卤素仪—微库仑法测定苯中总氯的方法，并对工作中经常遇到的回收率偏低的问题处理进行了描述。

关键词：库仑法苯总氯卤素仪回收率

一、引言：

20万吨/年苯酚丙酮装置是我们高桥石化公司在上海漕泾化工新区的第一套生产装置，他主要分为两部分组成，一是采用美国MOBIL/BADGER异丙苯技术，利用苯和丙烯的反应来制取异丙苯（16.7万吨/年）的装置，可生产纯度≥99.99%的异丙苯，二是采用美国KELLOGG公司异丙苯技术生产苯酚（12.4万吨/年），丙酮（7.6万吨/年）的装置，异丙苯生产工艺使用固定床内的ExxonMobil专利沸石催化剂，是一种稳定且易再生的催化剂，寿命长，惰性废催化剂排放量少，对环境污染影响小。苯中的氯是一种催化剂毒物，能造成催化剂中毒而失去了活性。为了严格控制原料中氯的含量，我们在分析氯含量时，采用了日本三菱公司生产的TOX-100型卤素仪，它能快速、准确地对苯中氯进行分析，从而有效地指导工艺调节，保护烃化反应器中的ExxonMobil催化剂不受氯侵害，进而达到延长烃化催化剂使用寿命的目的。TOX-100型卤素仪测定氯的方法是采用高温裂解法，燃烧物经干燥后，进行库仑滴定，自动滴定到一个库仑滴定终点，并计算样品中的氯含量。

二、实验部分

2.1仪器设备：

（1）TOX-100卤素仪：配备型号为CRI-100H自动进样装置。

（2） DELL计算机：Windows98操作系统，安装配套的数据采集卡及TOX-100操作系统。

（3）可换针尖100µl微量注射器一支，50µl微量注射器一支。

（4）氧气：纯度≥99.95%，气体压力控制在0.35Mpa。

（5）氩气：纯度≥99.95%，气体压力控制在0.35Mpa。

2.2 试剂

（1）标准试剂选用石油化工科学研究院配制的氯标准样。

（2）0.01mol/L的盐酸溶液

（3）电解液：85%冰醋酸溶液

（4）工作电极电解液：10%硝酸钾

（5）参比电极内液：1mol/L氯化钾

（6）参比电极外液：1mol/L硝酸钾

（7）98%的浓硫酸。

2.3仪器的准备

（1）检查工作电极和电极金属丝，如有污染要清洗。

（2）检查电解池和玻璃弯头，如有污染要清洗。

（3）更换电解池内电解液。

（4）更换工作电极电解液。

（5）更换参比电极内外液。

（6）更换脱水管内硫酸。

（7）以上步骤完成后开氧气、氩气，进入TOX-100操作系统，选择TSX-CL的模式，进行操作参数的设定。（常用参数：裂解管入口温度为800℃，出口温度为900℃，氩气流量为70ml/min，氧气流量为200ml/min）待仪器达到设定工作条件后，进行测试滴定。用50µl注射器移取22µl、0.01mol/L的盐酸溶液注入电解池，以确定滴定终点电位，一般电位在300-315mv，增益在1.0-1.3为最佳，随后进行仪器连接，待基线稳定即可进行样品分析。

2.4 校正曲线的制作

2.4.1进入TOX-100操作系统的方法编辑，选择Calibration模式，选择所需要的样品单位并按照标准样品含氯量由低浓度到高浓度进行编辑：0.5mg/L、1.0mg/L、

3.0mg/L、5.0mg/L依次用100µl微量注射器吸取标样100µl，用自动进样器进样，样品经过高温裂解燃烧区，燃烧物经硫酸干燥后，进入库仑滴定池，在这里卤化产物被自动滴定到一个库仑滴定终点，产生如图（1）所示的典型图谱

图（1）典型样品图谱

2.4.2 待上述操作完成后得出表（1）标准样品进样数据。

表（1）：标准样品进样数据

2.4.3以标准含氯量作为横坐标，实测氯含量作为纵坐标制作一根校正曲线。如

图（2）。

图（2）：标准浓度/响应值校正曲线

氯含量/100µl

(μg) 进样次数

响应值（µg ）

相对标准偏差

0.05

平均 0.046

3.30 1 0.046

2 0.048

3 0.045

0.1 平均 0.092 5.04 1 0.089 2 0.089

3 0.970

0.3 平均 0.270 2.05 1 0.267 2 0.276

3 0.266

0.5 平均 0.460 1.31 1 0.466 2 0.461

3 0.454

2.5 样品的分析

2.5.1进入TOX-100操作系统的方法编辑，选择Sample 模式，设定样品分析，并确认最新标准曲线，然后用100µl 微量注射器吸取样品100µl，用自动进样器进样，自动出报告，得出表（2）样品氯含量数据。

表（2）: 样品氯含量数据 样品 进样次数 氯含量（mg/kg ） 平均值（mg/kg ）

1 1 0.21

0.21 2 0.19

3 0.23 2 1 0.53 0.55 2 0.58 3 0.55 3

1 0.82

0.80 2 0.81

3 0.78

三、结果与讨论

3.1 从表（1）的数据可以看出标样回收率较好，可达到90% 3.2 重现性

在不同时间重复测定同一样品，测定结果见表（3）

表（3）：不同时间重复测定同一样品数据

NO X 测定值（mg/kg ） X 平均值（mg/kg ）

RSD/% 1 0.45 0.45

4.30

2 0.48

3 0.43

4 0.46 5

0.44

由表（3）所见，方法的重现性良好

3.3对照试验：分别用漕泾化工区第三方测试部门SGS （通标标准技术服务有限公司—上海分公司）进行测试的数据和TOX-100卤素仪来测定同一芳烃样品中的总氯化物，分析结果如下表（4）：