本发明属于化学分析领域，尤其涉及一种脱硫醇碱液中碱性成分的定量检测方法。
背景技术：
脱硫醇碱液是液化气或汽油脱硫醇过程中循化使用的碱洗液，由于在硫醇过程中碱洗液中含有的naoh会不断发生多种化学反应，因此会导致脱硫醇碱液的成分在使用过程中变的较为复杂。
脱硫醇过程中，脱硫醇碱液中各碱性成分的含量变化会对脱硫醇的效果造成显著影响，因此在脱硫醇的过程中对所使用的脱硫醇碱液中各碱性成分的具体含量进行定期测定是十分必要的。但传统的酸碱滴定法仅适用于测定脱硫醇碱液中的oh-浓度，无法测定脱硫醇碱液中各具体碱性成分的含量。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脱硫醇碱液中碱性成分的定量检测方法，本发明提供的方法可对脱硫醇碱液中的碱性成分进行定量检测。
本发明提供了一种脱硫醇碱液中碱性成分的定量检测方法，包括以下步骤：
a)将脱硫醇碱液与茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由绿色变为蓝色，记为第一滴定终点；
所述脱硫醇碱液的成分包括naoh、na2s、nahs和na2co3中的一种或多种；
b)将经过步骤a)滴定的溶液与甲醛和酚酞指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由红色变为无色，记为第二滴定终点；
c)将经过步骤b)滴定的溶液与溴甲酚绿-甲基红混合指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由绿色变为暗红色，记为第三滴定终点；
d)根据步骤a)～c)每一步滴定所消耗的盐酸量，计算得到所述脱硫醇碱液中各碱性成分的含量。
优选的，所述脱硫醇碱液的碱性成分由naoh、na2s和na2co3组成；
所述脱硫醇碱液中naoh的含量按照式(1)计算：
w1＝(v1-v2+v3)×cm/(m×1000)×100％.............................(1)；
式(1)中：w1表示naoh的质量浓度；v1表示步骤a)中滴定至第一滴定终点所消耗的盐酸体积；v2表示步骤b)中滴定至第二滴定终点所消耗的盐酸体积；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示naoh的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量；
所述脱硫醇碱液中na2s的含量按照式(2)计算：
w2＝(v2-v3)×cm/(m×1000)×100％.......................(2)；
式(2)中：w2表示na2s的质量浓度；v2表示步骤b)中滴定至第二滴定终点所消耗的盐酸体积；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示na2s的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量；
所述脱硫醇碱液中na2co3的含量按照式(3)计算：
w3＝v3×cm/(m×1000)×100％........................(3)；
式(3)中：w3表示na2co3的质量浓度；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示na2co3的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量。
优选的，所述脱硫醇碱液的碱性成分由naoh和na2co3组成；
所述脱硫醇碱液中naoh的含量按照式(4)计算：
w4＝v1×cm/(m×1000)×100％............................(4)；
式(4)中：w4表示naoh的质量浓度；v1表示步骤a)中滴定至第一滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示naoh的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量；
所述脱硫醇碱液中na2co3的含量按照式(5)计算：
w5＝v2×cm/(m×1000)×100％................................(5)；
式(5)中：w5表示na2co3的质量浓度；v2表示步骤b)中滴定至第二滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示na2co3的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量。
优选的，所述脱硫醇碱液的碱性成分由na2s、nahs和na2co3组成：
所述脱硫醇碱液中na2s的含量按照式(6)计算：
w6＝v1×cm/(m×1000)×100％.................(6)；
式(6)中：w6表示na2s的质量浓度；v1表示步骤a)中滴定至第一滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示na2s的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量；
所述脱硫醇碱液中na2co3的含量按照式(7)计算：
w7＝v3×cm/(m×1000)×100％........................(7)；
式(7)中：w7表示na2co3的质量浓度；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示naoh的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量；
所述脱硫醇碱液中nahs的含量按照式(8)计算：
w8＝(v2-v1-v3)×cm/(m×1000)×100％...............................(8)；
式(8)中：w8表示nahs的质量浓度；v1表示步骤a)中滴定至第一滴定终点所消耗的盐酸体积；v2表示步骤b)中滴定至第二滴定终点所消耗的盐酸体积；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示nahs的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量。
优选的，步骤a)中，所述第一滴定终点的ph值为9.5～10.5。
优选的，步骤a)中，所述第一滴定终点的ph值为10。
优选的，步骤b)中，所述第二滴定终点的ph值为7.5～8.5。
优选的，步骤b)中，所述第二滴定终点的ph值为8.1。
优选的，步骤c)中，所述第三滴定终点的ph值为4.5～5.5。
优选的，步骤c)中，所述第三滴定终点的ph值为4.9。
与现有技术相比，本发明提供了一种脱硫醇碱液中碱性成分的定量检测方法。本发明提供的检测方法包括以下步骤：a)将脱硫醇碱液与茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由绿色变为蓝色，记为第一滴定终点；所述脱硫醇碱液的成分包括naoh、na2s、nahs和na2co3中的一种或多种；b)将经过步骤a)滴定的溶液与甲醛和酚酞指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由红色变为无色，记为第二滴定终点；c)将经过步骤b)滴定的溶液与溴甲酚绿-甲基红混合指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由绿色变为暗红色，记为第三滴定终点；d)根据步骤a)～c)每一步滴定所消耗的盐酸量，计算得到所述脱硫醇碱液中各碱性成分的含量。本发明提供的方法采用多种指示剂对脱硫醇碱液进行分步滴定，并根据每一步滴定所消耗的盐酸量计算得到了脱硫醇碱液中各碱性成分的含量，实现了对脱硫醇碱液中的碱性成分的定量检测，可为操作人员提供最真实有效的数据。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种脱硫醇碱液中碱性成分的定量检测方法，包括以下步骤：
a)将脱硫醇碱液与茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由绿色变为蓝色，记为第一滴定终点；
所述脱硫醇碱液的成分包括naoh、na2s、nahs和na2co3中的一种或多种；
b)将经过步骤a)滴定的溶液与甲醛和酚酞指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由红色变为无色，记为第二滴定终点；
c)将经过步骤b)滴定的溶液与溴甲酚绿-甲基红混合指示剂混合，用盐酸滴定至溶液的颜色由绿色变为暗红色，记为第三滴定终点；
d)根据步骤a)～c)每一步滴定所消耗的盐酸量，计算得到所述脱硫醇碱液中各碱性成分的含量。
在本发明提供的方法中，首先将脱硫醇碱液与茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂混合。其中，所述脱硫醇碱液的成分包括naoh、na2s、nahs和na2co3中的一种或多种；所述茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂可以按照以下方法配制：
i)将茜素黄gg和乙醇溶液混合，得到溶液a；
ii)将百里香酚蓝和乙醇溶液混合，得到溶液b；
iii)将溶液a和溶液b混合，得到茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂。
在本发明提供的上述茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂的制备方法中，步骤i)和步骤ii)没有先后顺序。步骤i)中，所述乙醇溶液的浓度优选为40～60wt％，更优选为50wt％；所述茜素黄gg和乙醇溶液的用量比优选为0.1g：(50～200)ml，更优选为0.1g:100ml。步骤ii)中，所述乙醇溶液的浓度优选为40～60wt％，更优选为50wt％；所述百里香酚蓝和乙醇溶液的用量比优选为0.1g：(50～200)ml，更优选为0.1g:100ml。步骤iii)中，所述溶液a和溶液b的体积比优选为(10～50)：20，更优选为30:20。
在本发明提供的方法中，脱硫醇碱液与茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂混合后，得到绿色的溶液，之后用盐酸滴定至溶液的颜色变为蓝色，记为第一滴定终点。其中，所述第一滴定终点的ph值优选为9.5～10.5，更优选为10。
在本发明提供的方法中，溶液滴定至第一滴定终点后，将滴定后的溶液与甲醛和酚酞指示剂混合。其中，所述甲醛的浓度优选为30～45wt％，更优选为36～38wt％；所述酚酞指示剂的浓度优选为5～15g/l，更优选为10g/l；所述甲醛和酚酞指示剂的用量比优选为10ml：(1～5)滴，更优选为10ml：2滴。滴定后的溶液与甲醛和酚酞指示剂混合后，得到红色的溶液，之后用盐酸滴定至溶液的颜色变为无色，记为第二滴定终点。其中，所述第二滴定终点的ph值优选为7.5～8.5，更优选为8.1。
在本发明提供的方法中，溶液滴定至第二滴定终点后，将滴定后的溶液与溴甲酚绿-甲基红混合指示剂混合。其中，所述溴甲酚绿-甲基红混合指示剂可以按照以下方法配制：
i)将溴甲酚绿和乙醇混合，得到溶液a；
ii)将甲基红和乙醇混合，得到溶液b；
iii)将溶液a和溶液b混合，得到溴甲酚绿-甲基红混合指示剂。
在本发明提供的上述溴甲酚绿-甲基红混合指示剂的制备方法中，步骤i)和步骤ii)没有先后顺序。步骤i)中，所述溴甲酚绿和乙醇的用量比优选为0.01g：(50～200)ml，更优选为0.01g:100ml。步骤ii)中，所述甲基红和乙醇的用量比优选为0.02g：(50～200)ml，更优选为0.02g:100ml。步骤iii)中，所述溶液a和溶液b的体积比优选为(10～50)：20，更优选为30:20。
在本发明提供的方法中，滴定后的溶液与溴甲酚绿-甲基红混合指示剂混合后，得到绿色的溶液，之后用盐酸滴定至溶液的颜色变为暗红色，记为第三滴定终点。其中，所述第三滴定终点的ph值优选为4.5～5.5，更优选为4.9。
在本发明提供的方法中，完成上述三步滴定后，根据每一步滴定所消耗的盐酸量，计算得到所述脱硫醇碱液中各碱性成分的含量。
在本发明提供的一个实施例中，三步滴定所用的盐酸浓度相同，所述脱硫醇碱液中各碱性成分的含量可采用如下方式计算得到：
a)当所述脱硫醇碱液的碱性成分由naoh、na2s和na2co3组成时；
所述脱硫醇碱液中naoh的含量按照式(1)计算：
w1＝(v1-v2+v3)×cm/(m×1000)×100％.............................(1)；
式(1)中：w1表示naoh的质量浓度，单位为％；v1表示步骤a)中滴定至第一滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；v2表示步骤b)中滴定至第二滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度，单位为mol/l；m表示naoh的摩尔质量，单位为g/mol；m表示脱硫醇碱液的质量，单位为g；
所述脱硫醇碱液中na2s的含量按照式(2)计算：
w2＝(v2-v3)×cm/(m×1000)×100％.......................(2)；
式(2)中：w2表示na2s的质量浓度，单位为％；v2表示步骤b)中滴定至第二滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度，单位为mol/l；m表示na2s的摩尔质量，单位为g/mol；m表示脱硫醇碱液的质量，单位为g；
所述脱硫醇碱液中na2co3的含量按照式(3)计算：
w3＝v3×cm/(m×1000)×100％........................(3)；
式(3)中：w3表示na2co3的质量浓度，单位为％；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度，单位为mol/l；m表示na2co3的摩尔质量，单位为g/mol；m表示脱硫醇碱液的质量，单位为g。
b)当所述脱硫醇碱液的碱性成分由naoh和na2co3组成时；
所述脱硫醇碱液中naoh的含量按照式(4)计算：
w4＝v1×cm/(m×1000)×100％............................(4)；
式(4)中：w4表示naoh的质量浓度，单位为％；v1表示步骤a)中滴定至第一滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度，单位为mol/l；m表示naoh的摩尔质量，单位为g/mol；m表示脱硫醇碱液的质量，单位为g；
所述脱硫醇碱液中na2co3的含量按照式(5)计算：
w5＝v2×cm/(m×1000)×100％................................(5)；
式(5)中：w5表示na2co3的质量浓度，单位为％；v2表示步骤b)中滴定至第二滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度，单位为mol/l；m表示na2co3的摩尔质量，单位为g/mol；m表示脱硫醇碱液的质量，单位为g。
c)当所述脱硫醇碱液的碱性成分由na2s、nahs和na2co3组成时：
所述脱硫醇碱液中na2s的含量按照式(6)计算：
w6＝v1×cm/(m×1000)×100％.................(6)；
式(6)中：w6表示na2s的质量浓度，单位为％；v1表示步骤a)中滴定至第一滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度，单位为mol/l；m表示na2s的摩尔质量，单位为g/mol；m表示脱硫醇碱液的质量，单位为g；
所述脱硫醇碱液中na2co3的含量按照式(7)计算：
w7＝v3×cm/(m×1000)×100％........................(7)；
式(7)中：w7表示na2co3的质量浓度；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度；m表示naoh的摩尔质量；m表示脱硫醇碱液的质量；
所述脱硫醇碱液中nahs的含量按照式(8)计算：
w8＝(v2-v1-v3)×cm/(m×1000)×100％...............................(8)；
式(8)中：w8表示nahs的质量浓度，单位为％；v1表示步骤a)中滴定至第一滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；v2表示步骤b)中滴定至第二滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；v3表示步骤c)中滴定至第三滴定终点所消耗的盐酸体积，单位为ml；c表示滴定所用盐酸的摩尔浓度，单位为mol/l；m表示nahs的摩尔质量，单位为g/mol；m表示脱硫醇碱液的质量，单位为g。
本发明提供的方法采用多种指示剂对脱硫醇碱液进行分步滴定，并根据每一步滴定所消耗的盐酸量计算得到了脱硫醇碱液中各碱性成分的含量，实现了对脱硫醇碱液中的碱性成分的定量检测，可为操作人员提供最真实有效的数据。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
在本发明的下述实施例中，所使用的试剂情况如下：
甲醛：36～38wt％，用前用中速滤纸过滤，以酚酞指示剂，滴加氢氧化钠溶液呈微红色。
盐酸标准滴定溶液：0.5mol/l。
茜素黄gg-百里香酚蓝混合指示剂：a)将0.1g茜素黄gg溶于100ml50wt％的乙醇中，得到溶液a；b)将0.1g百里香酚蓝溶于100ml50wt％的乙醇中，得到溶液b；c)取30ml的溶液a和20ml的溶液b混合。
酚酞指示剂：10g/l。
溴甲酚绿-甲基红混合指示剂：a)将0.01g溴甲酚绿溶于100ml乙醇中，得到溶液a；b)将0.02g甲基红溶于100ml乙醇中，得到溶液b，(c)取30ml的溶液a和20ml的溶液b混合。
氢氧化钠：分析纯。
实施例1
配制模拟脱硫醇碱液，所述模拟脱硫醇碱液中naoh的含量为4.00wt％，na2s的含量为1.97wt％，na2co3的含量为2.62wt％。以所述模拟脱硫醇碱液作为待测溶液进行定量检测，具体过程包括：
移取2ml待测溶液，准确称取质量。置于100ml烧杯中，加75ml蒸馏水，加6滴茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液由绿色变为蓝色，即为第一滴定终点，此时溶液ph＝10.0，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v1(v1＝5ml)。此步滴定过程中，要快速摇动锥形瓶，缓慢滴入盐酸标准滴定溶液，滴定速度约为60滴/min。
再加入10ml甲醛和2滴酚酞指示剂，继续用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液颜色由红色变为无色，即为第二滴定终点，此时溶液ph＝8.1，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v2(v2＝2ml)。
再加入3滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂，继续用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液颜色由绿色变为暗红色，即为第三滴定终点，此时溶液ph＝4.9为终点，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v3(v3＝1ml)。
按照公式(1)计算脱硫醇碱液中naoh的含量：
w1＝(v1-v2+v3)×cm/(m×1000)×100％
＝(5-2+1)×0.5×40/(2×1000)×100％
＝4％。
按照公式(2)计算脱硫醇碱液中na2s的含量：
w2＝(v2-v3)×cm/(m×1000)×100％
＝(2-1)×0.5×78/(2×1000)×100％
＝1.95％。
按照(3)计算脱硫醇碱液中na2co3的含量：
w3＝v3×cm/(m×1000)×100％
＝1×0.5×106/(2×1000)×100％
＝2.65％。
实施例2
配制模拟脱硫醇碱液，所述模拟脱硫醇碱液中naoh的含量为6.00wt％，na2co3的含量为4.00wt％。以所述模拟脱硫醇碱液作为待测溶液进行定量检测，具体过程包括：
移取2ml待测溶液，准确称取质量。置于100ml烧杯中，加75ml蒸馏水，加6滴茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液由绿色变为蓝色，即为第一滴定终点，此时溶液ph＝10.0，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v1(v1＝6ml)。此步滴定过程中，要快速摇动锥形瓶，缓慢滴入盐酸标准滴定溶液，滴定速度约为60滴/min。
再加入10ml甲醛和2滴酚酞指示剂，继续用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液颜色由红色变为无色，即为第二滴定终点，此时溶液ph＝8.1，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v2(v2＝1.5ml)。
再加入3滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂，继续用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液颜色由绿色变为暗红色，即为第三滴定终点，此时溶液ph＝4.9为终点，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v3(v3＝2ml)。
按照公式(4)计算脱硫醇碱液中naoh的含量：
w4＝v1×cm/(m×1000)×100％
＝6×0.5×40/(2×1000)×100％
＝6％。
按照公式(5)计算脱硫醇碱液中na2co3的含量：
w5＝v2×cm/(m×1000)×100％
＝1.5×0.5×106/(2×1000)×100％
＝3.975％。
实施例3
配制模拟脱硫醇碱液，所述模拟脱硫醇碱液中na2s的含量为3.92wt％，na2co3的含量为5.35wt％，nahs的含量为0.70wt％。以所述模拟脱硫醇碱液作为待测溶液进行定量检测，具体过程包括：
移取2ml待测溶液，准确称取质量。置于100ml烧杯中，加75ml蒸馏水，加6滴茜素黄gg-百里香酚蓝指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液由绿色变为蓝色，即为第一滴定终点，此时溶液ph＝10.0，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v1(v1＝2ml)。此步滴定过程中，要快速摇动锥形瓶，缓慢滴入盐酸标准滴定溶液，滴定速度约为60滴/min。
再加入10ml甲醛和2滴酚酞指示剂，继续用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液颜色由红色变为无色，即为第二滴定终点，此时溶液ph＝8.1，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v2(v2＝4.5ml)。
再加入3滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂，继续用盐酸标准滴定溶液滴定，溶液颜色由绿色变为暗红色，即为第三滴定终点，此时溶液ph＝4.9为终点，记下滴定所消耗的标准滴定溶液的体积v3(v3＝2ml)。
按照公式(6)计算脱硫醇碱液中na2s的含量：
w6＝v1×cm/(m×1000)×100％
＝2×0.5×78/(2×1000)×100％
＝3.9％。
按照公式(7)计算脱硫醇碱液中na2co3的含量：
w7＝v3×cm/(m×1000)×100％
＝2×0.5×106/(2×1000)×100％
＝5.3％。
按照公式(8)计算脱硫醇碱液中nahs的含量：
w8＝(v2-v1-v3)×cm/(m×1000)×100％
＝(4.5-2-2)×0.5×56/(2×1000)×100％
＝0.7％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。