一种检测溶液中溶质浓度的新方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及测溶液中溶质浓度的新方法，所述方法包括：1)利用溶质的标准品配制成至少两种不同浓度的含有所述标准品的溶液，分别测定所述溶液的密度；2)根据所述溶液的浓度和测得的其密度的线性回归关系，得到所述溶质的标准浓度与密度的线性回归方程y＝bx+a，其中，y为所述溶质的浓度，x为所述溶液的密度；3)测定待测溶液的密度，根据所述线性回归方程y＝bx+a，求得所述待测溶液的浓度，且所述待测溶液的溶质与所述溶质标准品相同。本发明专利技术还提供了一种测定溶液中溶质浓度的装置，所述装置包括高精度密度计，其中，所述高精度密度计用于测量所述溶液的密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测溶液中溶质浓度的新方法及其装置。
技术介绍
目前，我国对MDEA溶液浓度的检测方法尚未制定国家标准，常用的检测方法有气相色谱法和酸碱中和滴定法。气相色谱法对胺类的测定一般需要经过衍生，操作繁琐，耗时1小时左右，并且使用的载体成本高。中和滴定法操作繁琐，分析时间长，需要1小时左右，而且由于酸碱滴定选择性不高，脱硫液中的伯胺、仲胺及其它碱性杂质干扰严重，给检测带来严重误差。综上所述，目前常用的MDEA溶液浓度的检测方法操作繁琐，耗时长，或载体成本高，或存在严重误差。为解决现行方法存在的诸多缺陷，亟需专利技术一种简单、快捷、使用成本低的MDEA溶液浓度测定装置及其测定新方法。
技术实现思路
研究人员发现，溶液中溶质的浓度与其密度在一定范围内存在线性关系，因此，本专利技术之一提供了一种测定溶液中溶质浓度的方法，所述方法包括：1)利用溶质的标准品配制成至少两种不同浓度的含有所述标准品的溶液，分别测定所述溶液的密度；2)根据所述溶液的浓度和测得的其密度的线性回归关系，得到所述溶质的标准浓度与其密度的线性回归方程y＝bx+a，其中，y为所述溶质的浓度，x为所述溶液的密度；3)测定待测溶液的密度，根据所述线性回归方程y＝bx+a，求得所述待测溶液的浓度，且所述待测溶液的溶质与所述溶质标准品相同，其中，测得的所述精确度大于等于0.0001g/cm3。研究人员还发现，很多溶液的密度受温度的影响，当溶液的温度发生变化时，其密度也会发生相应的变化，因此，为了获得更为精准的溶液密度值，所述方法还包括：在测定所述标准品的密度和待测溶液的密度的过程中，对所述溶液进行恒温控制。在一个具体实施例中，所述溶质为N-甲基二乙醇胺溶液。本专利技术之二提供了一种测定溶液中溶质浓度的装置，所述装置包括高精度密度计，其中，所述高精度密度计用于测量所述溶液的密度，所述高精度密度计的精确度大于等于
0.0001g/cm3。在一个具体实施例中，所述装置还包括控制所述溶液温度的控温装置，以及测定所述溶液温度的测温装置。在一个具体实施例中，所述溶质为N-甲基二乙醇胺。本专利技术的有益效果：本专利技术采用高精度密度计对MDEA水溶液浓度进行浓度测定，这是一种简单、快捷、使用成本低的MDEA溶液浓度测定方法，耗时不到10分钟。其基本原理是基于不同浓度的MDEA溶液的密度不同，绘制标准MDEA浓度-密度曲线，通过高精度密度仪精确测量样品溶液的密度，查找标准浓度—密度曲线，就可以得到样品的浓度值。此外，高精度密度计的精确度为0.0001g/cm3(0.1kg/m3)，则读数误差为0.05kg/m3，计算得出由密度计引起的浓度误差为0.19％<1％，因此，浓度每提高1％时，其对应的密度提高约0.4kg/m3，从而满足现场应用的要求。因为溶液的密度是随浓度变化而变化的，密度和浓度之间存在一定的对应关系。所以，该方法除用于测定MDEA浓度外，其它实验室或工业过程中涉及二元溶液浓度监测和分析的地方，比如各类酸、碱、盐水溶液或有机溶液的浓度，都可以采用此密度法来测定其浓度。附图说明图1是通过最小二乘法计算得出的MDEA标准浓度—密度曲线，及其线性回归方程y＝bx+a，其中，y为所述溶质的浓度，x为所述溶液的密度。高精度数字密度计的精确度为0.0001g/cm3，将需要化验的样品在相同的温度条件下进行密度测定，根据测量的密度值查浓度——密度曲线就可以得到样品的MDEA溶液浓度，例如，图1中虚线所示，也可以根据线性回归方程式求得MDEA溶液浓度。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做以下详细说明。实施例具体步骤是：1)在20℃室内温度下，取20mL纯MDEA溶液和80mL软化水，将两种溶液在烧杯中混合后配成20％的MDEA标准液，取50mL放入高精度数字密度计(精度达到0.0001g/cm3)的测量杯中测量20％浓度标准液的密度；2)依次，分别配出30％、40％、50％、60％、70％、80％等不同浓度的MDEA标准液，并用高精度数字密度计测量标准液的密度；3)用不同浓度下MDEA标准液的密度值绘制标准浓度—密度曲线；4)对需要化验的样品取样，并在20℃的室内温度下静置30分钟，用高精度数字密度计测量样品的密度，在标准浓度—密度曲线上可得到样品的MDEA溶液浓度。此外，当MDEA溶液使用一段时间后，溶液中可能溶有引起密度变化的其他物质，使得密度法的结果发生偏差，这时需采用液相色谱仪对取得的样品进行组分标定，从而得出实际的MDEA溶液浓度，应用高精度数字密度计测的的MDEA溶液密度和色谱法标定的溶液浓度在标准浓度—密度曲线图上做交点，通过此点做出与一条与标准浓度—密度曲线平行的线作为修正的浓度—密度曲线，以此曲线做为新的标定线，剔除系统误差。该方法的关键设备是高精度密度仪，密度仪的精度决定了分析的准确度。从图1可知，浓度每提高1％时密度提高约0.4kg/m3。高精度密度计的精确度为0.0001g/cm3(0.1kg/m3)，读数误差为0.05kg/m3，因此，由密度计引起的浓度误差小于0.19％<1％(仪器精度引起的误差δA＝0.1/√3，读数误差δB＝0.1/2＝0.05，总误差δ＝√δA2+δB2＝0.076,浓度误差＝δ/0.4*1％＝0.19％)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定溶液中溶质浓度的方法，所述方法包括：1)利用溶质的标准品配制成至少两种不同浓度的含有所述标准品的溶液，分别测定所述溶液的密度；2)根据所述溶液的浓度和测得的其密度的线性回归关系，得到所述溶质的标准浓度与其密度的线性回归方程y＝bx+a，其中，y为所述溶质的浓度，x为所述溶液的密度；3)测定待测溶液的密度，根据所述线性回归方程y＝bx+a，求得所述待测溶液的浓度，且所述待测溶液的溶质与所述溶质标准品相同，其中，测得的所述精确度大于等于0.0001g/cm3。

【技术特征摘要】
1.一种测定溶液中溶质浓度的方法，所述方法包括：1)利用溶质的标准品配制成至少两种不同浓度的含有所述标准品的溶液，分别测定所述溶液的密度；2)根据所述溶液的浓度和测得的其密度的线性回归关系，得到所述溶质的标准浓度与其密度的线性回归方程y＝bx+a，其中，y为所述溶质的浓度，x为所述溶液的密度；3)测定待测溶液的密度，根据所述线性回归方程y＝bx+a，求得所述待测溶液的浓度，且所述待测溶液的溶质与所述溶质标准品相同，其中，测得的所述精确度大于等于0.0001g/cm3。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜映霄，李长河，李伟，唐志伟，李玉凤，黄业千，陈燕，王荣娟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11