第４２卷第１９期 ２０１３年１０月 当 代 化 工 Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．４２．Ｎｏ．１０ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１ ３ 高浓度铵溶液分析中的问题与对策 卢金华，李庆青，李广乾，赵广义，王秀志 （河北冀衡赛瑞化工有限公司， 河北武邑０５３４００） 摘 要：高浓度铵溶液在常温下极易结晶，出现结晶时浓度测定值会发生很大的偏差，对生产和销售 环节均会产生不良影响。所以，必须在严格保温条件下，整体物料无结晶完全呈液体状态时取样，从而使取到 的样品是均匀的，这样才能保证高浓度铵溶液浓度测定值的正确和有代表性。 关键词：高浓度；铵溶液；结晶；全液态；含量测定 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—０４６０（２０１３）１０—１４８３—０２ 中图分类号：ＴＱ ４４ｌ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｃ０ｎｃｅｎｔｒａｔｉ０ｎ Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｎｉｔｒａｔｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ＬＵＪｉｎ—ｈｕａ，ＬＩ Ｑｉｎｇ—ｑｉｎｇ，ＬＩ Ｇｕａｎｇ—ｑｉａｎ，ＺＨＡ０ Ｇｕａｎｇ－ｙｉ，ＷＡＮＧ Ｘｉｕ－ｚｈｉ （Ｈｅｂｅｉ Ｊｉｈｅｎｇ Ｓａｉｒｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｂｅｉ Ｗｕｙｉ ０５３４００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｅａｓｙ ｔｏ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｄｕｃｅ ａｄｖｅｒｓｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓａｌｅ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ ｉｓ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ，ｓａｍｐｌｉｎｇ ｍｕｓｔ ｂｅ ｃａ￣ｉｅｄ ｏｕｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｈｅａｔ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｌｉｑｕｉｄ ｓｔａｔｅ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉＶｅｎｅｓｓ ｏｆ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ；Ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ；Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ；Ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｌｉｑｕｉｄ ｓｔａｔｅ；Ｃｏｎｔｅｎｔ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ 铵是制造肥料和工业炸药的重要原料，我 公司采用气氨与中和直接生产８８％～９５％的高 浓度铵溶液，该产品在１ １０～１４０ ｏＣ时是无色或 浅黄色液体，在此状态下直接作为原料用于生产， 稀释后进行测定，此时烧杯壁已经有厚厚的一层结 晶，倒出的只是未结晶的液体部分。因此，我们初 步判断样品部分结晶后剩余的液体中与无结晶全液 体状态的样品中铵的含量可能会有所不同。 与使用固体铵相比，可大幅度简化减少生产环 节，降低成本，显著提高经济效益，符合国家产业 和行业发展趋势。 ２验证性实验研究 为证实上述判断的正确与否，我们对同一样品 的高温全液态、放置冷却后的结晶部分及剩余液体 部分分别进行了浓度测定，测定方法采用 ＧＢ２９４５—８９铵含量测定方法中的甲醛法，同一 我公司在销售高浓度液态铵溶液时，均在 罐车出厂前取样分析，以分析结果作为结算依据， 使用方用保温罐车运回后采用相同分析方法重新进 行取样分析进行含量验证。但实践中发现，使用方 的验证数值常常明显低于出厂检验数值，并因此而 出现争议，针对这一问题，我们进行了可能性原因 分析及验证性实验研究，报告如下。 样品两次检定结果允许误差为Ｏ．２％ 。结果见表１。 由表１数据可以看出，同一样品在保温良好全 液态下分析结果与结晶后再分析结果有较大差别， 结晶部分测定值高于全液态，而有部分结晶后剩余 液体部分的测定值低于全液态。 为了判定铵溶液无结晶全液态、部分结晶 后的结晶部分和剩余液体部分几种情况的浓度测定 １可能性原因分析 我公司的出厂前分析，是采用自制带盖保温桶 在生产现场采取全液态高温样品，趁热将定量样品 倒入烧杯中，立即加定量蒸馏水稀释成常温下不结 值哪一个代表整体物料的真实浓度，我们在实验室 条件下进行了模拟试验：以分析纯铵为标准样 晶的稀溶液后再回化验室进行测定。而使用方是用 烧杯取出样品，回到化验室将液体部分倒出，用水 品，在水浴中加热，配制已知浓度的铵溶液， 在无结晶全液态时测定其浓度，然后，将溶液在室 收稿日期：２０１ ３－０４—０９ 作者简介： 卢金华（１ ９６６－），女，河北武邑人，化工工程师，１９９１年毕业于河北轻化工学院染整工程专业，研究方向：长期从事化学检验与质 量管理工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｓｌｕｊｉｎｈｕａ＠ｌ２６．ｃｏｍ。 １４８４ 当 代 温下冷却，待杯壁结了一层晶体后，测定结晶部分 与剩余液体部分的浓度，（浓度大于９０％的硝铵溶 液其结晶点高于１００ ｏＣ，在实验室条件下配制如此 高浓度的小量硝铵溶液，由于水份的蒸发不易获得 预定的准确浓度。所以只能选择在４０℃左右的较 低温度下配制７０％～７５％的硝铵溶液进行模拟实验， 判定无结晶全液态、部分结晶后的结晶部分及剩余 次测定结晶与液体部分的浓度，结果见表３。 表３冷藏５ ａｉｒｎ后结晶部分和剩余液体部分的测定值 Ｔａｂｌｅ ３ Ｍｅａｓｕｒｅｄ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｅｄ ｆｏｒ ５ ｍｉｎｕｔｅｓ ％ 由表３数据可以看出，结晶后剩余液体铵 的浓度受结晶多少的影响，结晶越多其浓度与全液 液体部分的浓度哪个更接近实际值。）结果见表２。 表１ 同一样品不同状态下浓度测定值对比 Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｖａｌｕｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｓａｍｐｌｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃＯｎｃｅｎｔｒａｔｉ０ｎｓ‘％ 态真实浓度相差越大。 ３可能原理 结晶铵没有结晶水 ，浓铵溶液遇冷 结晶后有限的游离水吸附在晶体表面或微孑Ｌ中，多 余的水分将进入液体部分，使还未来得及结晶的部 分浓度降低。 ４结论 高浓度铵溶液在出现结晶状态下会发生浓 度测定的偏差，对生产和销售环节均会产生不良影 响。要保证高浓度铵溶液浓度测定值的正确和有 代表 ，必须做到：ｆ１）储罐及罐车保温良好，罐壁不 表２已知浓度标准液在不同状态时的测定值 Ｔａｂｌｅ ２ Ｍｅａｓｕｒｅｄ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｋｎｏｗｎ ｃ０ｎｃｅｎｔｒａｔｉ０ｎ ０ｆ ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｔｅ ％ 结晶，整体物料状态一致呈液体状态，从而使取到的 样品是均匀的。（２）取样器须采取适当的保温措施，在 现场取定量无结晶全液态样品，立即加定量蒸馏水稀 释成常温下不结晶的稀溶液后再进行测定。 参考文献： 南表２数据可以看出，全液态下测定结果与配 ［１］围家技术监督局．ＧＢ２９４５—８９铵含量的测定 —Ｃ京：中Ｉ 标 准出版社，１９９０． 制浓度误差不超过标准规定的０．２％的允许范围，能 代表物料的真实浓度。 将样品冷藏５ ａｉｒｎ，待杯壁结晶进一步加厚，再 ［２］朱洪法．实用化１：辞典ｆＭ１．北京：金盾 版社．２００７． （上接第１４８（）页） 参考文献： ［１］王海蓉，杨彬彬油品蒸发损耗研究『Ｊ１ｌ化学工程与装备，２００８ （１２）：６６～６７． ［７］黄维秋，钟秦车船装油过程油品蒸发损耗影响因素分析ｌ Ｊｌ油气储 运．２００４．２３（８）：４４—４７． ［８］常毅．油品蒸发损耗的分析及降低措施…．南炼科技，２００２，９ （４）：１６一ｌ９ ［２］贾煜．成品油铁路装车损耗分析及控制措施ｌ Ｊｌｌ工业计量，２００７， １ ７（２）：５５——５６ ［９］包小龙简述油品蒸发损耗及降低损耗措施＿ＪＩｌ中围科技信息．２０１０ （１６）：４５—４６． ［３＿ｌ享『５光臣，等油库设计与管蛐Ｍｌ－］Ｅ京：中同石油大学出版社，１９９１：２７７； ２８３—２８４；３０４—３０７；３３２—３３５． ［１０］梁琳林，等．油罐车油气蒸发损失与控制方法【ＪＩ．油气储运，２０１０， ２９（６）：４７Ｏ；４７２；４７６． ［４］杨宏伟，等浮顶罐呼吸蒸发损耗计算与抑制措施ｌ Ｊ１ｌ油气储运， ２０ｌ０．２９（４）：３１７—３１９ 【ｉ１］蒋伟宁，等．油气回收技术在铁路装车过程中的应用…Ｊ．当代化 ｌ一．２Ｏ１０．３９（１）：４５—４８ ［５ ｊ谭力文，等．油罐区降低油品蒸发损耗工艺研究ｌＪｌ＿油气储运，２００８， ２７ｆ４１：２９—３３． ［１２］潘海涛油气回收技术在港１２［油品码头中的应用［ｃ】．港［１ １ 程分会 交流技术文集：１ １２—１ ｌ６ ［６］刘勇峰，等．油ｃ怙真实蒸汽压多元非线性回归ｌ Ｊｌ工业安全与环 保，２０１２，３８（９）：９１—９３．
