用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统。所述系统包括：酸化装置，所述酸化装置用于对造纸白水或废水样品进行酸化；萃取装置，所述萃取装置用于对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取；以及红外光谱仪，所述红外光谱仪用于对萃取后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量进行红外光谱测定。本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果：可以用低成本、操作简单的方式，准确地测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量。
【专利说明】用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐(ASA)及其水解产物的含量的系统。
【背景技术】
[0002]浆内施胶剂可以说是除了纤维原料、填料之外，在造纸生产中用量最大的造纸化学品。随着造纸行业的发展，越来越多的公司使用烯基琥珀酸酐作为浆内施胶剂，用于提高产品质量、降低生产成本和优化纸机运行性能。
[0003]然而，烯基琥珀酸酐及其水解产物在造纸过程中会形成钙皂，从而在纸张表面形成沉积物，引起纸病。检测造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量，可以适当采取措施，避免钙皂的形成。
[0004]在化学实验室中已经广泛采用了气相色谱法测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量。然而，气相色谱法所采用的气相色谱仪通常价格昂贵，操作复杂。因此，需要一种低成本、操作简单的、用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统。
实用新型内容
[0005]本实用新型的一目的在于，提供一种低成本、操作简单的、用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统。
[0006]本实用新型的以上目的通过一种用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统来实现，所述系统包括:
[0007]酸化装置，所述酸化装置用于对造纸白水或废水样品进行酸化；
[0008]萃取装置，所述萃取装置用于对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取；以及
[0009]红外光谱仪，所述红外光谱仪用于对萃取后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量进行红外光谱测定。
[0010]根据上述技术方案，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果:可以用低成本、操作简单的方式，准确地测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量。
[0011]较佳的是，所述系统还包括第一振荡装置，所述第一振荡装置用于与所述酸化装置结合使用，以对造纸白水或废水样品进行振荡酸化。
[0012]根据上述技术方案，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果:通过振荡酸化，酸化的效果更好，使得造纸白水或废水样品中的钙皂充分水解，形成烯基琥珀酸酐及其水解产物。
[0013]较佳的是，所述系统还包括第二振荡装置，所述第二振荡装置用于与所述萃取装置结合使用，以对造纸白水或废水样品进行振荡萃取。
[0014]根据上述技术方案，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果:通过振荡萃取，萃取的效果更好、更充分，使得烯基琥珀酸酐及其水解产物充分溶解在萃取剂中。
[0015]较佳的是，所述系统还包括静置装置，所述静置装置用于对振荡萃取后、红外光谱测定前的造纸白水或废水样品进行静置。
[0016]根据上述技术方案，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果:通过一定时间的静置，使有机相和水相两相分层明显，以便后续的红外光谱仪取下层有机相来准确地测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量。
[0017]较佳的是，所述酸化装置使用盐酸来对造纸白水或废水样品进行酸化。
[0018]根据上述技术方案，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果:通过选用合适的酸化剂，可实现较好的酸化效果。
[0019]较佳的是，所述萃取装置使用二氯甲烷来使对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取。
[0020]根据上述技术方案，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果:通过选用合适的萃取剂，可实现较好的萃取效果。
[0021]较佳的是，所述第一振荡装置和所述第二振荡装置是同一个振荡装置。
[0022]根据上述技术方案，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果:使用同一个振荡装置分别与酸化装置、萃取装置结合使用，从而分别实现振荡酸化和振荡萃取，节省了设备成本。
[0023]较佳的是，所述红外光谱仪设有红外溴化钾液体池，用于容纳萃取后的造纸白水或废水样品。
[0024]根据上述技术方案，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统能起到以下有益技术效果:通过选用合适的样品容器，可实现较好的红外光谱测定效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型的一实施例的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统的示意框图。
[0026]图2是烯基琥珀酸酐及其水解产物的红外光谱测试谱图。
[0027]图3是烯基琥珀酸酐及其水解产物的红外光谱标准曲线。
[0028]附图标记列表:
[0029]100:系统
[0030]101:酸化装置
[0031]102:萃取装置
[0032]103:红外光谱仪[0033]104’:第一振荡装置
[0034]104’’:第二振荡装置
[0035]105:静置装置
【具体实施方式】
[0036]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
[0037]首先需要指出的是，本领域技术人员可以理解，造纸白水是造纸废水中的一种，是抄纸工段产生的造纸废水。
[0038]图1是本实用新型的一实施例的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统的示意框图。如图1所示，一种用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统100包括:酸化装置101，酸化装置101用于对造纸白水或废水样品进行酸化；萃取装置102，萃取装置102用于对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取；以及红外光谱仪103，红外光谱仪103用于对萃取后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量进行红外光谱测定。
[0039]这样，本实用新型可以用低成本、操作简单的方式，准确地测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量。
[0040]较佳的是，系统100还包括第一振荡装置104’，第一振荡装置104’用于与酸化装置101结合使用，以对造纸白水或废水样品进行振荡酸化。
[0041]这样，通过振荡酸化，酸化的效果更好，使得造纸白水或废水样品中的钙皂充分水解，形成烯基琥珀酸酐及其水解产物。
[0042]较佳的是，系统100还包括第二振荡装置104’’，第二振荡装置104’’用于与萃取装置102结合使用，以对造纸白水或废水样品进行振荡萃取。
[0043]这样，通过振荡萃取，萃取的效果更好、更充分，使得烯基琥珀酸酐及其水解产物充分溶解在萃取剂中。
[0044]较佳的是,系统100还包括静置装置105,静置装置105用于对振荡萃取后、红外光谱测定前的造纸白水或废水样品进行静置。静置的时间通常为至少4小时。
[0045]这样，通过一定时间的静置，使有机相和水相两相分层明显，以便后续的红外光谱仪取下层有机相来准确地测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量。
[0046]较佳的是，酸化装置101使用盐酸来对造纸白水或废水样品进行酸化。当然，本领域技术人员在本实用新型公开内容的基础上可以理解，可以使用其它酸来替代盐酸对造纸白水或废水样品进行酸化，而不脱离本实用新型的范围，但盐酸是较佳的酸化剂。
[0047]也就是说，较佳的是，酸化装置101是基于盐酸的酸化装置。通常，酸化装置101需要将造纸白水或废水样品酸化至PH = 2。例如，可使用浓度为6mol/L的盐酸，使用量为将造纸白水或废水样品酸化至PH = 2为止。
[0048]较佳的是，萃取装置102使用二氯甲烷来对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取。当然，本领域技术人员在本实用新型公开内容的基础上可以理解，可以使用其它非极性的、不含羰基的有机溶剂来替代二氯甲烷对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取，而不脱离本实用新型的范围，但二氯甲烷是较佳的萃取剂。
[0049]也就是说，较佳的是，萃取装置102是基于二氯甲烷的萃取装置。例如，可使用AR级(分析纯)的二氯甲烷，使用量为100mL。
[0050]较佳的是，第一振荡装置104’和第二振荡装置104’’是同一个振荡装置。例如，振荡装置可采用摇床。
[0051]这样，可使用同一个振荡装置分别与酸化装置101、萃取装置102结合使用，从而分别实现振荡酸化和振荡萃取，节省了设备成本。
[0052]较佳的是，红外光谱仪103设有红外溴化钾液体池，用于容纳萃取后(或静置后)的造纸白水或废水样品。
[0053]本实用新型的一实施例的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统100的操作过程如下:
[0054]首先，从造纸白水或废水中取样，得到IOOmL的造纸白水或废水样品。
[0055]接着，利用酸化装置101对造纸白水或废水样品进行酸化。
[0056]接着，利用萃取装置102对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取。
[0057]最后，利用红外光谱仪103对萃取后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量进行红外光谱测定。
[0058]较佳的是，还利用第一振荡装置104’与酸化装置101结合使用，以对造纸白水或废水样品进行振荡酸化。
[0059]较佳的是，还利用第二振荡装置104’’与萃取装置102结合使用，以对造纸白水或废水样品进行振荡萃取。
[0060]较佳的是，还利用静置装置105对振荡萃取后、红外光谱测定前的造纸白水或废水样品进行静置。
[0061]本实用新型的红外光谱测定的原理和效果如下:
[0062]发明人发现，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统100可以用低成本、操作简单的方式，准确地测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量。尤其，系统100的线性范围较宽，即，测试浓度在3-1000mg/L的浓度范围内呈线性。
[0063]参见图2，其示出了烯基琥珀酸酐及其水解产物的红外光谱测试谱图，分别描绘了五条红外光谱测试曲线。这五条红外光谱测试曲线分别代表了:发明人对五种不同烯基琥珀酸酐及其水解产物浓度的标准溶液进行了红外光谱测试，从而得出了五条红外光谱测试曲线(吸光度与波数之间的关系曲线)。五种不同浓度的标准溶液分别为:浓度为O的烯基琥珀酸酐及其水解产物溶解于二氯甲烷的标准溶液(即，不存在烯基琥珀酸酐及其水解产物，仅有二氯甲烷溶剂);浓度为50mg/L的烯基琥珀酸酐及其水解产物溶解于二氯甲烷的标准溶液；浓度为200mg/L的烯基琥珀酸酐及其水解产物溶解于二氯甲烷的标准溶液；浓度为400mg/L的烯基琥珀酸酐及其水解产物溶解于二氯甲烷的标准溶液；浓度为800mg/L的烯基琥珀酸酐及其水解产物溶解于二氯甲烷的标准溶液。[0064]在图2中，烯基琥珀酸酐及其水解产物的浓度越高，吸收峰的峰值越高，相应吸收峰面积越大。
[0065]因此，如图3所示，根据图2所示不同浓度下的红外光谱测试谱图，发明人绘制了烯基琥珀酸酐及其水解产物的红外光谱标准曲线(浓度与吸收峰面积之间的关系曲线)。得到曲线表达式为y=226.69x-207.35，曲线相关系数R为0.9997。因此，所得标准曲线的线性相关程度很高，这表明本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统100可以准确地测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量。
[0066]另外，经实验验证，本实用新型的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统100测试重复性非常好(相对标准偏差RSD〈2.2%)。
[0067]以上对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但本领域技术人员将会理解，上述【具体实施方式】并不构成对本实用新型的限制，本领域技术人员可以在以上公开内容的基础上进行多种修改，而不超出本实用新型的范围。
【权利要求】
1.一种用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统，其特征在于，所述系统包括: 酸化装置，所述酸化装置用于对造纸白水或废水样品进行酸化； 萃取装置，所述萃取装置用于对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取；以及 红外光谱仪，所述红外光谱仪用于对萃取后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量进行红外光谱测定。
2.如权利要求1所述的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统，其特征在于，所述系统还包括第一振荡装置，所述第一振荡装置用于与所述酸化装置结合使用，以对造纸白水或废水样品进行振荡酸化。
3.如权利要求2所述的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统，其特征在于，所述系统还包括第二振荡装置，所述第二振荡装置用于与所述萃取装置结合使用，以对造纸白水或废水样品进行振荡萃取。
4.如权利要求3所述的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统，其特征在于，所述系统还包括静置装置，所述静置装置用于对振荡萃取后、红外光谱测定前的造纸白水或废水样品进行静置。
5.如权利要求1所述的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统，其特征在于，所述酸化装置使用盐酸来对造纸白水或废水样品进行酸化。
6.如权利要求1所述的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统，其特征在于，所述萃取装置使用二氯甲烷来使对酸化后的造纸白水或废水样品中的烯基琥珀酸酐及其水解产物进行萃取。
7.如权利要求3所述的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统，其特征在于，所述第一振荡装置和所述第二振荡装置是同一个振荡装置。
8.如权利要求1所述的用于测定造纸白水或废水中烯基琥珀酸酐及其水解产物的含量的系统，其特征在于，所述红外光谱仪设有红外溴化钾液体池，用于容纳萃取后的造纸白水或废水样品。
【文档编号】G01N1/28GK203758910SQ201420091433
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】宋海秋, 朱晓明, 吴叶萍 申请人:芬欧汇川(中国)有限公司