维普资讯 http://www.cqvip.com 第９期（总第１６０期） Ｎｏ９（Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ１６０） 福建轻纺 ２００２年９月 ＳＥＰ．２００２ Ｔｈｅ Ｌｉｇｈｔ＆Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｏｆ Ｆ￣ｉａｎ 用电位滴定法测定纸厂制浆黑液中的残碱 王培元，魏建文，林永兴 （集美轻工业学校，福建厦门 ３６１０２２） 摘要：造纸厂制浆黑液的残碱都是采用酸碱中和滴定（容量法）测定，该文改用电位滴定 法测定制浆黑液中的碱的方法进行探索和对沉降剂进行选择，建立可操作的初步测定方案。 关键词：电位滴定法；测定；制浆黑液；残碱 中图分类号：０６５５．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—５５０Ｘ（２００２）０９—０００１—０６ ０ 前言 ． 造纸植物纤维原料，加烧碱、硫化碱和水，经高温、高压蒸煮后，煮出的粗浆须经水洗， 其洗出液即为黑液，黑液不但含碱性成分，还有含约５５％的木素，色黑且固含量高。如果不回 收处理，将会对环境造成严重的污染和碱的浪费；同时，黑碱中残碱的准确测定对于检验、调 整、改进工艺条件也有十分重要的指导意义。以往残碱的测定都是采用容量酸碱中和滴定法测 定，遗憾的是黑碱本身的“浓、黑、稠”，致使其经ＢａＣ１ｚ溶液沉降后的待测清夜的颜色，严重 影响着滴定时对酚酞指示剂在滴定终点颜色变化的判断，造成极大的测定误差，虽采用加水稀 释、补色办法或用混合指示剂均无济于事，一直是造纸分析的一个难题。 按造纸分析测定的步骤，黑液中的残碱或有效碱的测定须先用ＢａＣ１２溶液沉降其中的木素和 部分碱，但待测液的色度仍很深，即使先试用了其他几种沉降剂，还是用ＢａＣ１ｚ的沉降效果好， 为了解决滴定终点的判断问题，本文讨论采用电位滴定法测定黑碱中残碱的方法。 １ 酸碱中和电位滴定法 黑液中残碱的测定，其反应式如下： ＮａＯＨ＋ＨＣ１＝ＮａＣ１＋Ｈ２０ Ｎａ２Ｓ＋ＨＣ１＝ＮａＨＳ＋ＮａＣ１ ｐＨ＝７ ｐＨ＝８．３ ２ 仪器 酸度计 甘汞电极和玻璃电极 电磁搅拌器 滴定管 收稿日期：２００２—０６—１０ 作者简介：王培元（１９６５一），男。讲师；魏建文（１９７３一）。男，助理实验师；林永兴（１９４３一），男，高级讲师。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・２・ 福建轻纺 ・２００２・ 移液管 容量瓶 烧杯 ３ 试剂 ０．１ｍｏｌ／Ｌ ＨＣＩ标准溶液（摩尔浓度０．１０３２ｍｏｌ／Ｌ） １０％ＢａＣＩｚ溶液 ｐＨ标准缓冲溶液：ｐＨ＝４．０１，６．８６，９．１８（２５℃） 黑液试样，龙岩地区纸厂 ４ 分析步骤 用移液管吸取１０ｍｌ黑液于１００ｍｌ容量瓶中，加入１０ｍｌ １０％ＢａＣＩｚ溶液，用蒸馏水稀释至刻 度，摇匀静置，陈化２ｈ后。用移液管吸取上部清夜１０ｍＬ于１００ｍＬ的烧杯中，加入２５ｍｌ的蒸 馏水，将酸度计（用ｐＨ标准缓冲溶液校正好）的玻璃电极和甘汞电极置于被测溶液中，调节电 磁搅拌器在适当的搅拌速度，用０．１ｍｏｌ／Ｌ ＨＣＩ标准溶液初步滴定，每滴加０．５ｍｌ后，记录加入 的盐酸量和读取酸度计上的ｐＨ值填入下表１，初步判断滴定过程中ｐＨ值的突跃趋势；另取一 份同样的样液进行正式滴定，每滴加数毫升后，记录加入的盐酸量和读取酸度计上的ｐＨ值，随 着ｐＨ值的不断的变大，则每次标液的滴加量随之减少，直至ｐＨ的变化量不大为止。平行测定３ 次。把所得的有关数据填入下表２。然后以所读取每次滴加ＨＣＩ标准溶液后ｐＨ的改变值ＡｐＨ 值与之对应滴入ＨＣＩ标准溶液的量△Ｖ的比值（ＡｐＨ／ＡＶ）为纵坐标，以滴定时所加入的盐酸 标液量Ｖ（ｍｌ数）为横坐标，于方格纸上作出（ＡｐＨ／ＡＶ）一Ｖ曲线，用一阶微商图解法找出 滴定终点体积Ｖｅｑ．代入公式即可计算出黑液中的残碱或有效碱的含量。 ５ 实验结果 ５．１ 实验数据 ５．１１ 初步滴定所得数据如表１： 表１ 初步滴定所得数据 维普资讯 http://www.cqvip.com 第９期王培元，魏建文，林永兴：用电位滴定法测定纸厂制浆黑液中的残碱 ．３． ｌ４ Ｊ １ｌ２ＯＢ６４ ‘＼～ ２ Ｖ — Ｏ ４ ６ ８ １０ １２ Ｖ（皿Ｌ） 图１：初步滴定的ｐＨ一趋势图 ５．１．２ 正式滴定所得数据（见表２） 表２ Ｖ（ｍＬ）ｐＨ ＡＶ ＡｐＨ ＡｐＨ／ＡＶ Ｏ．ＯＯ １１．９Ｏ Ｏ．５Ｏ １１．４０ Ｏ．５Ｏ Ｏ．５Ｏ １．ＯＯ １．ｏｏ １Ｏ．９Ｏ Ｏ．５Ｏ Ｏ．５Ｏ １．ＯＯ １．５Ｏ １Ｏ．３Ｏ Ｏ．５Ｏ Ｏ．６Ｏ １．２Ｏ ２．ＯＯ ９．８Ｏ Ｏ．５Ｏ Ｏ．５Ｏ １．ＯＯ ２．１Ｏ ９．７２ Ｏ．１Ｏ Ｏ．Ｏ８ Ｏ．８Ｏ ２．２Ｏ ９．６８ Ｏ．１Ｏ ０．０４ ０．４０ ２．３Ｏ ９．４６ Ｏ．１Ｏ Ｏ．２２ ２．２Ｏ ２．４０ ９．２２ Ｏ．１Ｏ ０．２４ ２．４０ ２．５Ｏ ８．８Ｏ Ｏ．１Ｏ ０．４２ ４．２Ｏ ２．６Ｏ ８．２８ ０．１Ｏ Ｏ．５２ ５．２Ｏ ２．７Ｏ ７．８８ Ｏ．１Ｏ ０．４０ ４．ＯＯ ２．８Ｏ ７．６４ Ｏ．１Ｏ ０．２４ ２．４０ ２．９Ｏ ７．４２ Ｏ．１Ｏ Ｏ．２２ ２．２Ｏ ３．ＯＯ ７．２２ Ｏ．１Ｏ Ｏ．２Ｏ ２．ＯＯ ３．５Ｏ ６．４０ Ｏ．５Ｏ Ｏ．８２ １．６４ ４．ＯＯ ５．７０ Ｏ．５Ｏ Ｏ．７Ｏ １．４０ ４．５Ｏ ５．１６ Ｏ．５Ｏ ０．５４ １．Ｏ８ ５．ＯＯ ４．９Ｏ Ｏ．５Ｏ Ｏ．２６ Ｏ．５２ ５．５Ｏ ４．７２ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１８ Ｏ．３６ ６．ＯＯ ４．５５ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１７ ０．３４ ６．５Ｏ ４．４０ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１５ Ｏ．３Ｏ ７．ＯＯ ４．２Ｏ Ｏ．５Ｏ Ｏ．２Ｏ ０．４０ ７．５Ｏ ４．Ｏ８ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１２ ０．２４ ８．ＯＯ ３．９１ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１７ ０．３４ ８．５Ｏ ３．７８ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１３ Ｏ．２６ ９．ＯＯ ３．６７ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１１ Ｏ．２２ ９．５Ｏ ３．５２ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１５ Ｏ．３Ｏ １Ｏ．ＯＯ ３．４０ Ｏ．５Ｏ Ｏ．１２ Ｏ．２４ １Ｏ．５０ ３．２２０．５０ ０．１８ Ｏ．３６ 维普资讯 http://www.cqvip.com ・４・ 表２中：Ｖ—ｐＨ—△ｐＨ————福建轻纺 ・２００２・ 滴定过程中滴加ＨＣＩ标液的ｍＬ数 滴定中读取的被滴溶液的ｐＨ值 被滴溶液的ｐＨ的变化值 —阶微商值 △ｖ＿——一滴加ＨＣＩ标液的变化值（ｍＬ） ＡｐＨ／△ｖ—５．２ 正式滴定的（ＡｐＨ／△Ｖ）——Ｖ曲线（见图２） ６ 曷 ５ ４ ３ ２ １ ０ ２ ４ ６ ８ １０ １２ Ｙ（＿Ｌ） 图２：ＡｐＨ／ＡＶ—Ｖ曲线图 ５・３ ：黑液残碱（以Ｎ以Ｎａ龇。计）ｐ：２０计）ｐ 乏 ！ ×１× ０。。０。０（ｇ／ １） 上式中：ｖ——滴定时耗用的盐酸标准溶液体积（ｍ１） Ｃ——盐酸标准滴定溶液的实际浓度（ｍｏｌ／１） Ｍ——１／２Ｎａ２０的摩尔质量（３１ｇ／ｍｏ１） ５．４ 测定结果：从图２中得出Ｖｅｑ＝２．６１ｎｉｌ，则： 黑液残碱（以Ｎａ２０计）Ｐ（ｇ／Ｌ）＝８．３７ ６ 测定条件的探讨 维普资讯 http://www.cqvip.com 第９期王培元，魏建文，林永兴：用电位滴定法测定纸厂制浆黑液中的残碱 ．５． ６．１ 采用不同沉降剂沉降黑液的比较：用移液管吸取１０ｍｌ黑液于３个１００ｍｌ容量瓶中，分别 加人１０ｍｌ １０％ＡＩＣｌ３溶液，１０ｍｌ １０％ＦｅＣＩ３溶液，１０ｍｌ １０％ＢａＣＩｚ溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇 匀静置，陈化２ｈ后，进行比较，结果见下表３： 表３ 选择结论：沉降剂还是采用传统的１０％ＢａＣＩｚ溶液，沉降效果较理想。 ６．２ 采用造纸分析的容量中和滴定法测定：用移液管吸取上部清夜１０ｍｌ于１００ｍｌ的烧杯中， 加人２５ｍｌ的蒸馏水，加人酚酞指示剂进行滴定，记录消耗ＨＣＩ标液的体积，平行测定４次的结 果见表４： 表４ ６．３ 采用电位滴定法测定：按“４，分析步骤”平行测定同一黑液试样３次的结果见下表５： 表５ ６．４ 两种方法的回收率实验：准确移取２５ｍｌ浓度为０．１０８４ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ标液和２５ｍｌ浓度为 ０．１０９２ｍ０Ｉ／Ｌ的Ｎａ２Ｓ标液于１００ｍｌ的容量瓶中，定容（由此可算出该试液中ＮａＯＨ和Ｎａ２ｓ的理 论ｐ（ｇ／Ｌ）：１６．８９），摇匀，从中准确吸取１０ｍｌ移人１００ｍｌ的烧杯中，分别用容量中和滴定法和电 位滴定法（用一阶微商图解法求出Ｖｅｑ，图解略）各做２次平行实验，得到的结果比较见表６： ，表６ 维普资讯 http://www.cqvip.com ・６・ 福建轻纺 ・２ＯＯ２・ 从以上的比较可以看出：采用电位滴定法测定的效果比采用经典的容量中和滴定法测定要 好。 ７ 总结 ７．１ 通过对多种沉降剂进行沉降实验，最终认定传统的ＢａＣ１ 溶液作沉降剂的效果较为理想， 但仍无法完全消除残留的颜色。 ７．２ 用电位滴定法测定黑液中的残碱，克服了待测液的本底颜色对指示剂在终点颜色变化判断 的影响，具有准确度高，相对偏差小等特点，酸度计是纸厂的常用仪器，建议纸厂分析人员采 用本文推荐的方法，以适应分析检测向仪器分析的方向发展的要求。 ７．３ 通过反复的实验，对分析步骤不断进行优化，最终建立了比较理想的、可操作的分析测定 方案如“４．分析步骤”所述。 参考文献： ［１】 王培元．用分光光度法测定植物原料的多戊糖［Ｊ】．福建轻纺．２００１，８． ［２】林润惠．纸浆造纸分析与检验［Ｍ】．北京：中国轻工业出版社，２０００，１． 一 ｌ＇ｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｅ ｔｉｔｒａｔｉｏｎ ｌｎ ｔｎｅ ｍｅａＳＵｒｅｍｅｎｔ ０Ｉ ‘‘ ‘‘ ‘‘‘ ‘０ ■ Ｊ● 』 ■０ ｒｅｓｉｄｕａｌ ａｌｋａｌｉ ｉｎ ｐａｐｅｒ ｐｕｌｐ ｂｌａｃｋ ｌｉｑｕｏｒ ＷＡＮＧ Ｐｅｉ—ｙｕａｎ，ＷＥＩ Ｊｉａｎ—Ｗｅｎ，ＬＩＮ Ｙｏｎｇ—Ｘｉｎｇ （Ｌｉｇｈｔ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｃｈｏｏｌ，Ｆｕｊｉｎｇ Ｊｉｍｅｉ，３６１０２２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｒｅｓｉｄｕａｌ ａｌｋａｌｉ ｉｎ ｐａｐｅｒ ｐｕｌｐ ｂｌａｃｋ ｌｉｑｕｏｒ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｗｉｔｈ ａｃｉｄ——ｂａｓｅ ｔｉｔｒａ － ｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒｉｃ ｔｉｔｒａｔｉｏｎ ａｓ ａｌｌ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ．Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ａｌｓｏ ｔｒｉｅｓ ｔｏ ｃｈｏｏｓｅ ａ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｒｅｃｉｉｆｔａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ａｎｄ ｓｅｔ ｕｐ ａ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ ｔｉｔｒａｔｉｏｎ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｐａｐｅｒ ｐｕｌｐ ｂｌａｃｋ ｌｉｑｕｏｒ；ｒｅｓｉｄｕａｌ ａｌｋａｌｉ
