测定工业用氢氧化钠主含量的方法对比分析

糜贵廷，么春阳

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300455）

氢氧化钠在国民经济中有广泛应用，许多工业部门都需要氢氧化钠，其中使用最多的部门是化学药品的制造，其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业等。另外，在生产染料、塑料、药剂及有机中间体、旧橡胶的再生、制金属钠、水的电解以及无机盐生产中，制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等，也要使用大量的烧碱。同时氢氧化钠是生产聚碳酸酯、超级吸收质聚合物、沸石、环氧树脂、磷酸钠、亚硫酸钠和大量钠盐的重要原材料之一。目前国家标准（GB/T4348.1-2013）工业用氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠含量的测定采用的是化学手工滴定法，此方法与仪器法相比劣势比较明显。

电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法，电位滴定法不需要准确的测量电极电位值，因此，温度、液体接界电位的影响并不重要。普通滴定法是依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点，如果待测溶液有颜色或浑浊时，终点的指示就比较困难，或者根本找不到合适的指示剂。电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变化n 个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量通过消耗滴定剂的量来计算[1]。

1 实验

1.1 实验方法的原理

1.1.1 化学手动滴定法的方法原理

试样溶液中先加入氯化钡，将碳酸钠转化为碳酸钡沉淀，然后以酚酞为指示剂，用盐酸标液滴定至终点，测得氢氧化钠的含量。然后，试样溶液再以溴甲酚绿-甲基红混合指示剂为指示剂，用盐酸标液滴定至终点，测得氢氧化钠和碳酸钠总和，再减去氢氧化钠含量，则可测得碳酸钠含量[2]。

1.1.2 电位滴定仪动态滴定法方法原理[3]

电位滴定仪动态滴定法特点是滴定速度是随着滴定进行不断变化的，仪器根据设置自动判断滴定终点，滴定终点不受电极pH 准确度的影响。

1.1.3 电位滴定仪终点滴定法方法原理[4]

电位滴定仪终点滴定法，根据指示剂变色范围设定氢氧化钠和碳酸钠两个pH 终点。酚酞变色点开始的pH 为8.2，所以滴定氢氧化钠的终点pH 设置为为8.2。溴甲酚绿-甲基红混合指示剂变色点的pH 为5.1，所以滴定氢氧化钠和碳酸钠总和时终点pH 设置为5.1。

1.2 实验仪器及试剂

1.2.1 化学手动滴定法

依据GB4348.1-2013 工业用氢氧化钠、氢氧化钠和碳酸钠含量的测定国家标准要求。

1.2.2 电位滴定仪动态及终点滴定法

万通905 电位滴定仪；800 多思加液器；804滴定台；802 螺旋桨搅拌器；滴定杯；20mL 滴定管。试剂：c（HCL）=1mol/L。

2 结果与讨论

GB4348.1-2013 中要求的手动滴定法与自动电位滴定仪滴定法对于同一样品单次测定对比如表1 所示。

表1

从表1 可以看出，自动电位滴定仪滴定法要比手动滴定法更节省做样成本，而且仪器操作相比较手动滴定对于液碱样品来讲，仪器法也可以实现自动多样品测量，效率提高。对于国标要求的精密度和准确度，选择5 个液碱样品，均做双平行，分别用仪器法和手动滴定法相比较结论见表2。

表2

从表2 可以看出：自动电位滴定仪滴定法与手动滴定法均满足GB/T4348.1-2013 要求的允许差(平行测定结果的绝对值之差不超过下列数值：氢氧化钠：0.1%；碳酸钠：0.05%)，并且两个仪器方法的准确度均与手动滴定相差不大。

接下来对两个自动滴定仪方法进行周期测试，取两个样品并进行密封，做两轮周期实验，从样品中取样实验应尽量避免二氧化碳进入，二氧化碳会和样品发生反应，从而影响检测结果，在此条件下进行方法对比（见表3）。

表3

从表3 可以看出：15d 为周期，同一样品自动电位滴定仪动态滴定法的准确度与手动滴定法相差不大，但是自动电位滴定仪终点法的准确度随着时间的延长，发生了变化，主要原因是电极的准确度发生了变化。

3 结论

1)自动电位滴定法在正常使用条件下（自动电位滴定仪终点法电极校准周期内），测定工业用氢氧化钠中氢氧化钠和碳酸钠的含量准确度可以满足国标要求并替代手动滴定法，而且自动电位滴定法长期来看更加的节省成本；

2)自动电位滴定仪动态滴定法相比终点法，动态法不依赖电极准确度，电极通过电位突跃变化判断终点比终点法更加可靠。现实工作中，电极的使用频率很高，保证电极准确度需要更短的校准周期，万通滴定仪建议使用厂家一次性缓冲溶液，增加了做样成本也增加了分析员的工作量；

3）使用自动电位滴定仪方法可以利用自动进样器在无人值守的情况下实现批量滴定，大大提高生产效率和工业自动化；

4）使用自动电位滴定仪联入实验室信息化管理系统LIMS 中，可以更加有效地实现实验室人员和数据的管理，提高实验室管理水平。