专利名称：一种快速测定制浆黑液中总硫含量的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用紫外光谱法测定制浆造纸黑液中总硫含量的技术，属于制浆造纸分析检测领域。
背景技术：
硫酸盐法为当前世界上普遍采用的化学制浆方法。其纸浆具有得率高、纸张强度好等优点。在硫酸盐法蒸煮过程中，由于添加了硫化钠作为蒸煮药剂，因此在制浆黑液中存在大量的含硫物质。这些含硫物质对制浆黑液的碱回收及环境产生很大影响。硫酸盐法制浆厂许多场合要求测定黑液中的硫含量，例如从黑液中硫含量评价浆的洗涤效果及确定工厂特定区域内物料的平衡。此外，测定黑液中硫含量有助于碱回收炉的环境控制。碱回收炉排烟气的含硫化合物主要成分有Na2S04粉尘、二氧化硫(SO2)等。这些污染物的排放污染 大气。黑液中硫/钠的物质量的浓度比率(S/Na2)及炉温决定碱回收炉尾气的硫钠化学组分。SZNa2比率太高，酸性的硫酸盐粉尘将产生结垢和腐蚀问题。因此准确测定黑液中硫的含量对硫酸盐法制浆黑液碱回收及环境控制有着重要的作用。
目前，有多种方法可用于黑液中硫含量的测定。传统测定方法多采用的是重量法，但这种方法步骤繁琐，操作时间长，当分析含硫量低的黑液或分析试样用量极少的情况下，其准确性很难保证。而电势滴定法虽然比较简便且灵敏度高，但由于该方法易受多种因素(如Cl—、NO3-和PO/—等阴离子)的干扰，所以其滴定终点很难确定。而大多数基于仪器分析的硫含量测定方法，由于与传统方法相比成本较高，操作复杂，缺乏应用的广泛性和普遍适用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速测定制浆造纸黑液中总硫含量的方法，克服目前分析黑液中硫含量的方法所存在的各种弊端，该方法可以实现快速测定，其分析结果准确度高且不需要昂贵仪器。本发明是通过以下技术方案实现的。一种快速测定制浆黑液中总硫含量的方法，其包括如下步骤
(O配制测定液将适量氯化钡溶于水中，然后加入浓盐酸，并加水稀释，得到测定液；
(2)建立标准曲线在一系列不同样品瓶中分别加入相等体积的测定液，然后依次往不同样品瓶中加入不同量的硫酸钠标准溶液，充分反应后进行紫外光谱检测，由所选波长处的吸光度与加入硫酸根的量之间的对应关系能得到一条标准曲线；
(3)样品预处理将未知总硫含量的黑液样品用质量浓度为309Γ40%的过氧化氢溶液氧化，使其硫元素全部转化为等量的硫酸根；然后用消解液对氧化后样品进行消解，消解后继续加热至溶液澄清无色，用去离子水稀释；
(4)样品分析测定将步骤(3)的最终产物与步骤(I)制备的测定液进行反应，测定反应产物在步骤(2)所选波长处的吸光度；
(5)结果计算将步骤(4)所得吸光度值与步骤(2)标准曲线进行比较，通过计算得到样品中总硫的含量。
进一步优化的，步骤(I)所述测定液中，氯化钡浓度为O. 5^1. Omol/L，盐酸浓度为1.O L 5mol/L。进一步优化的，步骤(2)中所选波长为420nm。进一步优化的，步骤(2)中硫酸钠标准溶液的浓度为O. Γ0. 05mol/L。进一步优化的，步骤(3)中所述消解液由硝酸与高氯酸组成，其体积比例为3:1 5:1。进一步优化的，步骤(2)和步骤(4)中硫酸钠标准溶液和待测样品与测定液反应时间为l(Tl5min，随后进行紫外光谱测定。进一步优化的，步骤(2)建立标准曲线具体是 ①分别准确量取0，20,40,60,80和IOOPL硫酸钠标准溶液(浓度0.05mol/L)，将其加入到容量为20mL的小瓶中；
②再分别往瓶中加入5mL测定液，将溶液移入到厚度为IOmm的石英或熔融石英玻璃比色皿中，同时计时；反应l(Tl5min后,进行紫外可见分光光度计的测定,记录下420nm处的吸光度值；
③根据420nm处的吸光度值以及硫酸根的浓度建立标准曲线。进一步优化的，上述快速测定制浆黑液中总硫含量的方法具体包括如下步骤
(O测定液配制
将10. 4g氯化钡溶于水中，然后加入9mL浓盐酸，并加水稀释至IOOmL,得到测定液。(2)建立标准曲线
①分别准确量取0，20,40,60,80和IOOPL硫酸钠标准溶液(浓度0.05mol/L)，将其加入到容量为20mL的小瓶中；
②再分别往瓶中加入5mL测定液，将溶液移入到厚度为IOmm的石英或熔融石英玻璃比色皿中，同时计时；反应l(Tl5min后,进行紫外可见分光光度计的测定,记录下420nm处的吸光度值；
③根据420nm处的吸光度值以及硫酸根的浓度建立标准曲线。(3)样品处理
将未知总硫含量的黑液样品用浓度为30%的过氧化氢氧化，使其硫元素全部转化为等量的硫酸根；然后用硝酸-高氯酸混合消解液(硝酸高氯酸=3 Γ5 :1)对氧化后样品进行消解，消解后继续加热至溶液澄清无色，用去离子水稀释。(4)样品测定
将步骤(3)的产物与步骤(I)制备的测定液进行反应，l(Tl5min后测定反应产物在波长为420nm的吸光度。(5)结果计算
将步骤(4)所测吸光度值与步骤(2)所得标准曲线进行对照，可得到样品中总硫的含量。采用以上技术方案，使得本发明与现有技术相比，具有如下优点和积极效果
(1)检测所用的样品(体积)较少；
(2)该方法的灵敏度较高，最低可以检测到硫含量为0.0144mg ；
(3)检测过程只需要紫外分光光度计等简单的仪器，成本低，时间短，易于推广；(4)木素等有机物已被消解，因此不会对测定产生影响；
(5)抗干扰能力强。
图1为实例中硫酸根标准样品在波长为420nm处的吸光度标准曲线。
具体实施例方式以下提供本发明的快速测定制浆黑液中总硫含量的方法的具体实施方式
，提供如下实施例，但本发明不限于所提供的实施例。实施例1测定阔叶木硫Ife盐法制衆黑液中总硫的含量
(1)将10.4g氯化钡溶于水中，然后加入9mL浓盐酸，并加水稀释至IOOmL,得到测定
液；
(2)测定硫酸钠标准溶液(浓度O.05mol/L)在波长为420nm的吸光度，作出硫酸根的标准样品在波长为420nm处吸光度的标准曲线，如图1所示；
(3)准确称取O.300g阔叶木硫酸盐制浆黑液放入烧杯中，然后加入15mL浓度为30%的过氧化氢，在室温下静置IOminJpA 15mL去离子水并在电热板上煮沸约lOmin，使其硫元素全部转化为等量的硫酸根；然后用消解液对氧化后样品进行消解，消解后继续加热至溶液澄清无色，把试样移至50mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度；
(4)从步骤(3)的容量瓶中准确量取200μ L溶液与步骤(I)制备的测定液进行反应，IOmin后测定反应溶液在波长为420nm的吸光度，然后根据步骤(2)所得标准曲线计算得到阔叶木硫酸法制浆黑液中总硫的含量。(5)测定结果如表I所示。
I ■实际含量测定含量相对偏差I
权利要求
1.一种快速测定制浆黑液中总硫含量的方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)配制测定液将适量氯化钡溶于水中，然后加入浓盐酸，并加水稀释，得到测定液； (2)建立标准曲线在一系列不同样品瓶中分别加入相等体积的测定液，然后依次往不同样品瓶中加入不同量的硫酸钠标准溶液，充分反应后进行紫外光谱检测，由所选波长处的吸光度与加入硫酸根的量之间的对应关系能得到一条标准曲线； (3)样品预处理将未知总硫含量的黑液样品用质量浓度为309Γ40%的过氧化氢溶液氧化，使其硫元素全部转化为等量的硫酸根；然后用消解液对氧化后样品进行消解，消解后继续加热至溶液澄清无色，用去离子水稀释； (4)样品分析测定将步骤(3)的最终产物与步骤(I)制备的测定液进行反应，测定反应产物在步骤(2)所选波长处的吸光度； (5)结果计算将步骤(4)所得吸光度值与步骤(2)标准曲线进行比较，通过计算得到样品中总硫的含量。
2.根据权利要求1所述的快速测定制浆黑液中总硫含量的方法，其特征在于步骤(I)所述测定液中，氯化钡浓度为O. 5^1. Omol/L，盐酸浓度为1. O 1. 5mol/L。
3.根据权利要求1所述的快速测定制浆黑液中总硫含量的方法，其特征在于步骤(2)中所选波长为420nm。
4.根据权利要求1所述的快速测定制浆黑液中总硫含量的方法，其特征在于步骤(2)中硫酸钠标准溶液的浓度为O. Γ0. 05mol/L。
5.根据权利要求1所述的快速测定制浆黑液中总硫含量的方法，其特征在于步骤(3)中所述消解液由硝酸与高氯酸组成，其体积比例为3:广5:1。
6.根据权利要求1所述的快速测定制浆黑液中总硫含量的方法，其特征在于步骤(2)和步骤(4)中硫酸钠标准溶液和待测样品与测定液反应时间为l(Tl5min，随后进行紫外光谱测定。
全文摘要
本发明涉及一种测定制浆黑液中总硫含量的方法，具体涉及一种利用紫外光谱法快速测定制浆黑液中总硫含量的方法。其步骤为(1)配制测定液；(2)建立标准曲线；(3)对黑液样品进行氧化和消解处理；(4)采用紫外光谱对样品进行分析检测；(5)结果计算。本方法的有益效果在于，采用了上述方法测定制浆黑液中总硫的含量，具有操作方便快捷，检测灵敏度高，抗干扰能力强，且测定成本较低的特点。
文档编号G01N21/33GK102998274SQ20121050310
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者李海龙, 张倩 申请人:华南理工大学