硫化钠中三硫碳酸氢钠的含量检测方法

丁现帅 梁富文

(陕西汉江药业集团股份有限公司，陕西 汉中 723000)

硫化钠和硫氢化钠的制备一般为氢氧化钠吸收硫化氢，此处硫化氢的来源是一个值得深入探讨的话题。硫化氢的主要来源有以下3种：(1) 将20%～30%磷酸滴到Na2S·9H2O浓水溶液中，产生的硫化氢经过干燥压入钢瓶；(2) 用硫磺和氢直接合成制得硫化氢：高纯氢减压后进入干燥器进一步纯化，然后经计量进入反应器底部与硫磺直接接触反应，生成硫化氢，硫化氢经洗涤器洗涤，再进入硫蒸气冷凝器将其中剩余的硫蒸气冷凝下来。纯净的硫化氢气体经压缩后进入硫化氢冷凝器，液体硫化氢收集在贮罐中；(3) 来自于石油裂解脱硫的尾气。

从经济性和实际来说，第3种方法是目前工业硫化钠和硫氢化钠的硫化氧的主流来源。但是石油裂解脱硫的尾气成分复杂，主要含有硫化氢，其次为二硫化碳。[1]

硫化氢和二硫化碳反应生成三硫碳酸，三硫碳酸与氢氧化钠反应则生成三硫碳酸氢钠。三硫碳酸氢钠在还原过程中会生成一系列的杂质，因此在利用硫化钠或硫氢化钠还原时，三硫碳酸氢钠的含量检测至关重要。[2]

硫化钠的含量检测通用方法为滴定，但该方法并不能准确反应出三硫碳酸氢钠的含量。本文通过溶解，有机相提取，滴加盐酸使三硫碳酸氢钠转化为二硫化碳，进而溶解在有机相中，再通过气相色谱检测二硫化碳的含量，进而折算出硫化钠中三硫碳酸氢钠的含量。

1 研究方案

方法：气相色谱法。

样品处理：准确称取1.0 g被硫化钠放入三角瓶中，加入20 ml的纯化水，超声使之溶解，加入10 ml的二氯甲烷，滴加盐酸使pH为2～3，二氯甲烷层进行气相色谱检测。

2 分析设备

气相色谱：岛津 GC-2010 Pro。

3 实验部分

3.1 标准溶液的配制

二硫化碳标准储备液S配制：准确称量二硫化碳1.0 g，二氯甲烷稀释至100 ml，摇匀。(浓度10 mg/ml)。

二硫化碳标准储备液S1配制：精密吸取1 ml储备液S，至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀释至刻度(浓度1.0 mg/ml)。

空白溶液：二氯甲烷空白溶剂。

二硫化碳标准溶液1：标准储备液S1(浓度1.0 mg/ml)。

二硫化碳标准溶液2：吸取标准储备液S1 5 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀释至刻度。(浓度0.5 mg/ml)。

二硫化碳标准溶液3：吸取标准储备液S1 1 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀释至刻度。(浓度0.1 mg/ml)。

二硫化碳标准溶液4：吸取标准储备液S1 0.2 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀释至刻度。(浓度0.02 mg/ml)。

二硫化碳标准溶液5：吸取5 ml标准溶液3 至100 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀释至刻度。(浓度0.005 mg/ml)。

二硫化碳标准溶液6：吸取1 ml标准溶液3 至100 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀释至刻度。(浓度0.001 mg/ml)。

3.2 测试溶液的配制

硫化钠样品的配制：准确称取1.0 g硫化钠放入三角瓶中，加入20 ml纯化水，超声使之溶解，加入10 ml 二氯甲烷，水浴降温，开启磁力搅拌，滴加盐酸约1.50 g，使pH为2～3。静置使之分层。二氯甲烷溶液进行液相检测。(理论样品浓度100 mg/ml)。

样品批号：被检溶液1-180301，被检溶液2-180302，被检溶液3-180303。

4 实验数据

4.1 二硫化碳标准曲线

对不同浓度二硫化碳标准液进行检测，所得结果如表1所示，对表1中数据进行线性回归，所得结果如图1所示。从图1可知，在检测范围内，二硫化碳浓度与峰面积线性关系良好。

表1 标准溶液出峰面积和浓度关系

图1 线性方程Fig. 1 Linear Equations

4.2 样品中二硫化碳的检测结果

表2 峰面积和二硫化碳含量

5 结论与分析

通过以上定量研究，3批硫化钠样品中三硫碳酸氢钠含量约2%左右。本方法结合了化验和提取的手段，将还原过程中相应杂质的含量和三硫碳酸氢钠的含量相对应，测试硫化钠中三硫碳酸氢钠的含量。