硫化鈉中三硫碳酸氫鈉的含量檢測方法

丁現(xiàn)帥 梁富文

(陜西漢江藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司，陜西 漢中 723000)

硫化鈉和硫氫化鈉的制備一般為氫氧化鈉吸收硫化氫，此處硫化氫的來源是一個值得深入探討的話題。硫化氫的主要來源有以下3種：(1) 將20%～30%磷酸滴到Na2S·9H2O濃水溶液中，產(chǎn)生的硫化氫經(jīng)過干燥壓入鋼瓶；(2) 用硫磺和氫直接合成制得硫化氫：高純氫減壓后進(jìn)入干燥器進(jìn)一步純化，然后經(jīng)計量進(jìn)入反應(yīng)器底部與硫磺直接接觸反應(yīng)，生成硫化氫，硫化氫經(jīng)洗滌器洗滌，再進(jìn)入硫蒸氣冷凝器將其中剩余的硫蒸氣冷凝下來。純凈的硫化氫氣體經(jīng)壓縮后進(jìn)入硫化氫冷凝器，液體硫化氫收集在貯罐中；(3) 來自于石油裂解脫硫的尾氣。

從經(jīng)濟(jì)性和實際來說，第3種方法是目前工業(yè)硫化鈉和硫氫化鈉的硫化氧的主流來源。但是石油裂解脫硫的尾氣成分復(fù)雜，主要含有硫化氫，其次為二硫化碳。[1]

硫化氫和二硫化碳反應(yīng)生成三硫碳酸，三硫碳酸與氫氧化鈉反應(yīng)則生成三硫碳酸氫鈉。三硫碳酸氫鈉在還原過程中會生成一系列的雜質(zhì)，因此在利用硫化鈉或硫氫化鈉還原時，三硫碳酸氫鈉的含量檢測至關(guān)重要。[2]

硫化鈉的含量檢測通用方法為滴定，但該方法并不能準(zhǔn)確反應(yīng)出三硫碳酸氫鈉的含量。本文通過溶解，有機(jī)相提取，滴加鹽酸使三硫碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為二硫化碳，進(jìn)而溶解在有機(jī)相中，再通過氣相色譜檢測二硫化碳的含量，進(jìn)而折算出硫化鈉中三硫碳酸氫鈉的含量。

1 研究方案

方法：氣相色譜法。

樣品處理：準(zhǔn)確稱取1.0 g被硫化鈉放入三角瓶中，加入20 ml的純化水，超聲使之溶解，加入10 ml的二氯甲烷，滴加鹽酸使pH為2～3，二氯甲烷層進(jìn)行氣相色譜檢測。

2 分析設(shè)備

氣相色譜：島津 GC-2010 Pro。

3 實驗部分

3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)儲備液S配制：準(zhǔn)確稱量二硫化碳1.0 g，二氯甲烷稀釋至100 ml，搖勻。(濃度10 mg/ml)。

二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1配制：精密吸取1 ml儲備液S，至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度(濃度1.0 mg/ml)。

空白溶液：二氯甲烷空白溶劑。

二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)溶液1：標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1(濃度1.0 mg/ml)。

二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)溶液2：吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1 5 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.5 mg/ml)。

二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)溶液3：吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1 1 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.1 mg/ml)。

二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)溶液4：吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1 0.2 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.02 mg/ml)。

二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)溶液5：吸取5 ml標(biāo)準(zhǔn)溶液3 至100 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.005 mg/ml)。

二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)溶液6：吸取1 ml標(biāo)準(zhǔn)溶液3 至100 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.001 mg/ml)。

3.2 測試溶液的配制

硫化鈉樣品的配制：準(zhǔn)確稱取1.0 g硫化鈉放入三角瓶中，加入20 ml純化水，超聲使之溶解，加入10 ml 二氯甲烷，水浴降溫，開啟磁力攪拌，滴加鹽酸約1.50 g，使pH為2～3。靜置使之分層。二氯甲烷溶液進(jìn)行液相檢測。(理論樣品濃度100 mg/ml)。

樣品批號：被檢溶液1-180301，被檢溶液2-180302，被檢溶液3-180303。

4 實驗數(shù)據(jù)

4.1 二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)曲線

對不同濃度二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行檢測，所得結(jié)果如表1所示，對表1中數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸，所得結(jié)果如圖1所示。從圖1可知，在檢測范圍內(nèi)，二硫化碳濃度與峰面積線性關(guān)系良好。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液出峰面積和濃度關(guān)系

圖1 線性方程Fig. 1 Linear Equations

4.2 樣品中二硫化碳的檢測結(jié)果

表2 峰面積和二硫化碳含量

5 結(jié)論與分析

通過以上定量研究，3批硫化鈉樣品中三硫碳酸氫鈉含量約2%左右。本方法結(jié)合了化驗和提取的手段，將還原過程中相應(yīng)雜質(zhì)的含量和三硫碳酸氫鈉的含量相對應(yīng)，測試硫化鈉中三硫碳酸氫鈉的含量。