硫酸、草酸、乳酸混酸體系陽(yáng)極氧化溶液化學(xué)分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬理化檢測(cè)分析，硫酸、草酸、乳酸混酸體系陽(yáng)極氧化槽液化學(xué)分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，我們的海中產(chǎn)品通過(guò)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化提高抗海水腐蝕能力和達(dá)到絕緣的目的。在硫酸、草酸、乳酸三酸組成的常溫硬質(zhì)陽(yáng)極氧化混酸體系中，三種酸不僅會(huì)各自發(fā)生離解反應(yīng)，而且還會(huì)相互影響，存在形式多樣，反應(yīng)產(chǎn)物復(fù)雜。同時(shí)隨著槽液的使用將有大量鋁離子不斷進(jìn)入槽中，而鋁離子能與草酸形成較為穩(wěn)定的[Al(C2O4)3]3.絡(luò)離子，影響分析結(jié)果，從而給分析工作帶來(lái)很大困難。并且受現(xiàn)有技術(shù)的局限，目前市場(chǎng)上也無(wú)適用的檢測(cè)儀器能夠?qū)崿F(xiàn)陽(yáng)極氧化混酸體系槽液化學(xué)成分含量的準(zhǔn)確檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]A、發(fā)明目的:
[0004]本發(fā)明的目的正是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種解決硫酸、草酸、乳酸混酸體系陽(yáng)極氧化槽槽液分析的方法。
[0005]B、采用的技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0007]硫酸、草酸、乳酸混酸體系陽(yáng)極氧化溶液化學(xué)分析方法，其特征在于，采用分段氧化+酸堿滴定聯(lián)合測(cè)定的方法;其中分段氧化利用草酸和乳酸在酸性介質(zhì)和堿性介質(zhì)中都能被KMnO4氧化，乳酸在酸性介質(zhì)中只能氧化到乙酸，而在堿性介質(zhì)中乳酸可以繼續(xù)氧化生成水和二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理，通過(guò)KMnCU堿中消耗量Vi —酸中消耗量V2，計(jì)算出乙酸量，進(jìn)一步換算得到乳酸含量，根據(jù)乳酸與高錳酸鉀反應(yīng)配比關(guān)系換算出乳酸消耗KMnO4量;利用酸中KMnO4消耗量V2 -乳酸消耗KMnO4量V?，計(jì)算出草酸含量。
[0008]酸堿滴定利用硫酸、草酸、乳酸中的H+會(huì)與0H—發(fā)生中和反應(yīng)，通過(guò)指示劑選擇，檢測(cè)出槽液中總酸的含量;利用分段氧化得到的草酸、乳酸含量，根據(jù)反應(yīng)方程式，換算扣除草酸、乳酸量，間接得到硫酸含量。
[0009]分段氧化+酸堿滴定聯(lián)合測(cè)定:
[0010]草酸、乳酸分段氧化法:
[0011]采用KMnO4對(duì)草酸和乳酸進(jìn)行氧化，草酸和乳酸在酸性介質(zhì)中都能被氧化，通過(guò)控制反應(yīng)條件，草酸被完全氧化，失去兩個(gè)電子生成COjPH2O;乳酸為醇酸，其上的C-H易被氧化，生成α—酮酸，α—酮酸不穩(wěn)定，很容易脫羧生成醛，乙醛進(jìn)一步被氧化生成乙酸；
[0012]在堿性介質(zhì)中，乳酸以其鹽的形式存在CH3CHOHCOONa,在高錳酸鉀作用下發(fā)生裂變，進(jìn)而氧化生成二氧化碳和乙醛，乙醛進(jìn)一步氧化生成乙酸鈉；乙酸鈉發(fā)生裂變反應(yīng)，最終生成COdra2O;利用乳酸在酸性介質(zhì)中只能氧化到乙酸，而在堿性介質(zhì)中乳酸氧化成乙酸后，乙酸可以繼續(xù)氧化生成水和二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理，通過(guò)KMnO4堿中消耗量V1 —酸中消耗量v2，計(jì)算出乙酸量，進(jìn)一步得到乳酸含量，根據(jù)乳酸與高錳酸鉀反應(yīng)配比關(guān)系換算出乳酸消耗KMnO4量；利用酸中KMnO4消耗量V2 —乳酸消耗KMnO4量V|?，計(jì)算出草酸含量；
[0013]分析步驟:
[0014]I)堿中分析
[0015]準(zhǔn)確吸取槽液2ml于250ml錐形瓶中，加NaOH溶液20ml，0.1N KMn04標(biāo)準(zhǔn)溶液15ml，用像皮塞塞住瓶口，在50°C恒溫水浴鍋內(nèi)保溫30min，取出水冷后，加入2: 5H2S04溶液15ml，搖勻；2?3min加0.1N Na2C204標(biāo)準(zhǔn)溶液15ml，在水浴上加熱至70?80°C，用0.1N KMn04標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色出現(xiàn)30秒鐘不褪色為終點(diǎn)，記下KMn04消耗量Vl;
[0016]2)酸中分析
[0017]準(zhǔn)確吸取槽液2ml于250ml錐形瓶中，加蒸饋水80ml，2: 5H2SO4溶液5ml，0.1N KMnCU標(biāo)準(zhǔn)溶液10ml，迅速在水浴鍋內(nèi)準(zhǔn)確煮沸5分鐘，取下稍冷，加0.1N Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液1ml，立即用0.1N KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色出現(xiàn)30秒鐘不褪色為終點(diǎn)，記下KMnO4消耗量V2。
[0018]注意事項(xiàng):
[0019]高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑，氧化能力與溶液的酸度有關(guān);KMnO4水溶液不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生分解反應(yīng):
[0020]4ΚΜη04+2Η20^4Μη02|+4Κ0Η+302Τ
[0021]特別是在酸性介質(zhì)環(huán)境中，由于分析反應(yīng)酸度高、溫度高，加之Μη02、Μη2+的催化作用，更容易發(fā)生上述反應(yīng)，造成誤差;為此嚴(yán)格控制反應(yīng)條件是保證分析試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵。
[0022]硫酸分析(酸堿滴定法):
[0023]硫酸、草酸、乳酸中的H+與0Η—發(fā)生中和反應(yīng)，通過(guò)指示劑選擇，檢測(cè)出槽液中總酸的含量;利用分段氧化得到的草酸、乳酸含量，根據(jù)反應(yīng)方程式，換算扣除草酸、乳酸量，間接得到硫酸含量。
[0024]分析步驟:
[0025]準(zhǔn)確吸取槽液1ml于100毫升容量瓶中稀釋至刻度，取此稀釋液1ml于250ml錐形瓶中，加水10ml，酚酞指示劑4?5滴，用0.1N NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液至終點(diǎn)，記下NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量V。
[0026]C、本發(fā)明的有益效果是:
[0027]實(shí)現(xiàn)了硫酸、草酸、乳酸混酸體系陽(yáng)極氧化溶液中各組分含量的準(zhǔn)確分析，解決了陽(yáng)極氧化槽槽液的分析、監(jiān)控、調(diào)整難題，確保了產(chǎn)品陽(yáng)極氧化膜層質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0028]草酸、乳酸分析:
[0029](— )試劑
[0030]1.0.1N ΚΜηθ4標(biāo)準(zhǔn)溶液
[0031]2.0.1N Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液
[0032]3.NaOH 溶液:10%
[0033]4.硫酸溶液:2:5
[0034](二)分析方法
[0035]I)堿中分析
[0036]準(zhǔn)確吸取槽液2ml于250ml錐形瓶中，加NaOH溶液20ml，0.1N KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液15ml，用像皮塞塞住瓶口，在50°C恒溫水浴鍋內(nèi)保溫30min，取出水冷后，加入2: 5H2S04溶液15ml，搖勻。2?311^11加0.川Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液15ml，在水浴上加熱至70?80°C，用0.1N KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色出現(xiàn)30秒鐘不褪色為終點(diǎn)，記下KMnO4消耗量V1。
[0037]2)酸中分析
[0038]準(zhǔn)確吸取槽液2ml于250ml錐形瓶中，加蒸饋水80ml，2: 5H2SO4溶液5ml，0.1N KMnCU標(biāo)準(zhǔn)溶液10ml，迅速在水浴鍋內(nèi)準(zhǔn)確煮沸5分鐘，取下稍冷，加0.1N Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液1ml，立即用0.1N KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色出現(xiàn)30秒鐘不褪色為終點(diǎn)，記下KMnO4消耗量V2。
[0039](三)計(jì)算
[0040]mat= {NX (V1-V2) XCH3COOHX 1000}/8000 XVo[0041 ] _酸=(Inzi8XC3H6O3)/CH3COOH
[0042]Vj酸=_酸XVq/22.5 XN
[0043]_8={NX(V2 —V?酸)XH2C2O4.2H20X 1000}/2000 XVo
[0044]Vo為吸取的槽液量2ml。
[0045]硫酸分析:
[0046](— )試劑
[0047]1.0.1N NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液
[0048]2.酚酞指示劑
[0049](二)分析方法
[0050]準(zhǔn)確吸取槽液1ml于100毫升容量瓶中稀釋至刻度，取此稀釋液1ml于250ml錐形瓶中，加水10ml，酚酞指示劑4?5滴，用0.1N NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液至終點(diǎn)，記下NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量V。
[0051](三)計(jì)算
[0052]_= {N X V X H2SO4 X 1000/2000 XVo} - {_X H2SO4/H2C2O4.2出0+_酸X 0.5H2S04/C3H6O3 } O
【主權(quán)項(xiàng)】
1.硫酸、草酸、乳酸混酸體系陽(yáng)極氧化溶液化學(xué)分析方法，其特征在于，采用分段氧化+酸堿滴定聯(lián)合測(cè)定的方法;其中分段氧化利用草酸和乳酸在酸性介質(zhì)和堿性介質(zhì)中都能被KMnO4氧化，乳酸在酸性介質(zhì)中只能氧化到乙酸，而在堿性介質(zhì)中乳酸可以繼續(xù)氧化生成水和二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理，通過(guò)KMnO4堿中消耗量V1 —酸中消耗量V2，計(jì)算出乙酸量，進(jìn)一步換算得到乳酸含量，根據(jù)乳酸與高錳酸鉀反應(yīng)配比關(guān)系換算出乳酸消耗KMnO4量;利用酸中KMnO4消耗量V2 -乳酸消耗KMnO4量V.!，計(jì)算出草酸含量； 酸堿滴定利用硫酸、草酸、乳酸中的H+會(huì)與0Η—發(fā)生中和反應(yīng)，通過(guò)指示劑選擇，檢測(cè)出槽液中總酸的含量;利用分段氧化得到的草酸、乳酸含量，根據(jù)反應(yīng)方程式，換算扣除草酸、乳酸量，間接得到硫酸含量。
【專利摘要】硫酸、草酸、乳酸混酸體系陽(yáng)極氧化溶液化學(xué)分析方法，采用分段氧化+酸堿滴定聯(lián)合測(cè)定的方法。其中分段氧化利用草酸和乳酸在酸性介質(zhì)和堿性介質(zhì)中都能被KMnO4氧化，乳酸在酸性介質(zhì)中只能氧化到乙酸，而在堿性介質(zhì)中乳酸可以繼續(xù)氧化生成水和二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理，通過(guò)KMnO4堿中消耗量V1－酸中消耗量V2，計(jì)算出乙酸量，進(jìn)一步換算得到乳酸含量，根據(jù)乳酸與高錳酸鉀反應(yīng)配比關(guān)系換算出乳酸消耗KMnO4量；利用酸中KMnO4消耗量V2－乳酸消耗KMnO4量V乳酸，計(jì)算出草酸含量。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了硫酸、草酸、乳酸混酸體系陽(yáng)極氧化溶液中各組分含量的準(zhǔn)確分析，解決了陽(yáng)極氧化槽槽液的分析、監(jiān)控、調(diào)整難題，確保了產(chǎn)品陽(yáng)極氧化膜層質(zhì)量。
【IPC分類】G01N31/16, G01N31/10, G01N21/79
【公開(kāi)號(hào)】CN105510516
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510988284
【發(fā)明人】高爽, 趙一鋼, 蔣谷峰, 竇國(guó)強(qiáng), 舒云剛, 王瓊, 王臣莉
【申請(qǐng)人】云南昆船第一機(jī)械有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日