一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法技术

本申请公开了本发明专利技术涉及一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法，属于亚硫酸钙、硫化钙的分析测定技术领域。本方法通过将含有亚硫酸钙和硫化钙的试样，加入过量碘液和铵盐，将亚硫酸钙和硫化钙发生氧化还原反应，然后将生成的硫单质过滤干燥，随后通过有机溶剂洗脱，依靠消耗的碘液的体积来得到亚硫酸钙和硫化钙的总量，通过生成的硫单质的质量来推算出硫化钙的质量。本方法提出了亚硫酸钙和硫化钙含量的分析方法，填补了通过化学分析方法无法同时测定亚硫酸钙和硫化钙含量的空白。可直接可靠测定亚硫酸钙和硫化钙含量，有效提高测定精度及效率，有利于研究脱硫副产物的处置和再利用。

A method for the determination of calcium sulfite and calcium sulfide

【技术实现步骤摘要】
一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法
本申请属于化学技术分析领域，特别是涉及一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法。
技术介绍
半干法脱硫是目前钢铁企业烧结脱硫工艺的一种主要工艺，半干法脱硫的产物脱硫灰的主要成分有亚硫酸钙、碳酸钙、硫酸钙、氧化钙和氢氧化钙等物质，由于其中亚硫酸钙的不稳定性，导致其很难直接回收利用，并且会对环境造成污染。目前有采用热解还原焙烧将脱硫灰中亚硫酸钙制备成硫化钙的工艺对其进行资源化回收利用，但亚硫酸钙和硫化钙化学性质类似，都具有还原性，但在酸性体系中亚硫酸钙又会显现其氧化性，和硫化钙发生氧化还原反应，影响检测结果，且亚硫酸钙和硫化钙在水溶液中溶解度不高，给分离检测带来困难，导致脱硫灰还原焙烧工艺的参数调整没有很好的数据支撑。现有的检测亚硫酸根离子和硫离子的方法通常样品以离子状态存在于碱性溶液中，用锌离子沉淀硫离子后检测亚硫酸根离子，实现硫离子和亚硫酸根离子的分离测定，所以目前并没有同时检测亚硫酸钙和硫化钙含量的合适方法。经文献检索，查得专利“干法脱硫副产物中亚硫酸钙的测定方法(公开号CN201711251302.6)”是用盐酸和亚硫酸钙反应生成二氧化硫，通过蒸馏将二氧化硫逸出，用双氧水吸收后用ICP检测，该法没有考虑到硫化钙和亚硫酸钙会在酸性溶液中反应而造成结果偏差，亚硫酸钙和硫化钙的含量对于研究脱硫灰资源化回收利用工艺的流程进展和工艺参数的调整具有很重要的意义，而目前尚未有分离测定亚硫酸钙和硫化钙含量的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法,包括：步骤1：将试样分成两份质量为m的第一试样和第二试样；步骤2：试样前处理，在第一试样和第二试样中加入过量的碘液和铵盐，所述碘液的浓度为c1，所述碘液的加入量为V1,并静置5～10min；步骤3：将前处理后的第一试样中产生的硫单质过滤、清洗、真空干燥和称重，记录质量为m1；步骤4：将前处理后的第一试样中产生的硫单质使用有机溶剂洗脱、干燥和称重，记录质量为m2；步骤5：在前处理后的第二试样中滴入浓度为c2的硫代硫酸钠滴定，在临近终点时加入2mL淀粉溶液，记录所述硫代硫酸钠体积为V2；步骤6：试样中硫化钙和亚硫酸钙的含量按下式计算：其中：X为试样中硫化钙的含量，Y为试样中亚硫酸钙的含量。优选的，所述步骤2中，所述铵盐为醋酸铵或氯化铵。优选的，所述步骤4中，所述有机溶剂为二硫化碳，四氯化碳或苯等可以溶解硫的有机溶剂。优选的，所述步骤5中，所述淀粉溶液的浓度为10g/L，所述滴定溶液由蓝色消失作为终点。与现有技术相比，本申请的一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法，通过有机溶剂洗脱过程和氧化还原过程相结合的技术方案。亚硫酸钙和硫化钙都可与碘液发生氧化还原反应，铵盐可以促进硫化钙和亚硫酸钙的溶解且可以调节pH，通过碘液消耗的体积可以得到亚硫酸钙和硫化钙的总的物质的量，硫化钙与碘液生成硫单质，硫单质不溶于水，只能溶于二硫化碳等有机溶剂，通过重量法得到硫单质量后计算得到硫化钙的含量，由两者的差值得到亚硫酸钙的含量。由本专利技术首次提出了亚硫酸钙和硫化钙含量的分析方法，填补了通过化学分析方法无法同时测定亚硫酸钙和硫化钙含量的空白。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术是一种亚硫酸钙和硫化钙含量的分析方法，取两份质量相等的试样，分别加入过量碘液和铵盐，铵盐可以调节pH并促进硫化钙和亚硫酸钙的溶解，静置反应5～10min，一份试样用硫代硫酸钠滴定，通过消耗的碘液来得到亚硫酸钙和硫化钙的总量，另一份试样直接过滤干燥，有机溶剂洗脱，通过硫单质的质量而推算出硫化钙的质量，进而分别得到亚硫酸钙和硫化钙的含量。具体按如下步骤进行：(1)有机溶剂洗脱过程：取两份质量为m含亚硫酸钙和硫化钙的试样，加入过量碘液和铵盐，试样中亚硫酸钙和硫化钙与碘发生氧化还原反应，试样中的硫化钙与碘反应生成硫单质，过滤，用水洗净后真空干燥，称重，记录质量m1，然后用有机溶剂将硫单质洗脱后干燥称重，记录质量为m2，通过前后的质量差得到硫单质的质量，由此可以推算出硫化钙的质量。(2)氧化还原过程：在另一份质量为m含亚硫酸钙和硫化钙的试样，加入过量的浓度为c1的碘液V1mL和铵盐，过量的碘液通过浓度为c2的硫代硫酸钠滴定，在临近终点时加入2mL淀粉溶液(10g/L)，滴定溶液至蓝色消失为终点，由消耗的硫代硫酸钠的体积V2可以得到过量的碘液的量，进而得到与亚硫酸钙和硫化钙反应消耗的碘液的质量，由此可以推算出亚硫酸钙和硫化钙的总量。I2+2S2-＝2S+2I-(1)I2+SO32-+H2O＝SO42-+2I-+2H+(2)I2+2S2O32-＝S4O62-+2I-(3)(3)理论计算过程：根据反应式(1)可以得到，试样中硫化钙含量为其中X为试样中硫化钙的含量；根据反应式(1)～(3)可以知道，可以推算出亚硫酸钙的含量为：其中：Y为试样中亚硫酸钙的含量。实施例1：(1)有机溶剂洗脱过程：分别称取两份质量为0.40g半水亚硫酸钙和质量为0.60g硫化钙，将其混合均匀后分成两份试样，第一份试样中加入过量碘液c1＝0.25mol/L的碘液V1＝50.00mL，加醋酸铵2g，调节pH并促进硫化钙和亚硫酸钙溶解，试样中亚硫酸钙和硫化钙与碘发生氧化还原反应，试样中的硫化钙与碘反应生成硫单质，过滤，用水洗净后真空干燥，称重，质量55.3472g，记录为m1，然后用有机溶剂将硫单质洗脱后干燥称重，质量为55.0821g，记录为m2，通过前后的质量差得到硫单质的质量，由此可以推算出硫化钙的质量。(2)氧化还原过程：在另一份试样加入过量的浓度c1＝0.25mol/L的碘液V1＝50.00mL和2g氯化铵，过量的碘也通过浓度为c2＝0.1mol/L的硫代硫酸钠滴定，在临近终点时加入2mL淀粉溶液(10g/L)，滴定溶液由蓝色消失为终点，消耗的硫代硫酸钠的体积V2＝21.80mL可以得到过量的碘液的量，进而得到与亚硫酸钙和硫化钙反应消耗的碘液的质量，由此可以推算出亚硫酸钙和硫化钙的总量。I2+2S2-＝2S+2I-(1)I2+SO32-+H2O＝SO42-+2I-+2H+(2)I2+2S2O32-＝S4O62-+2I-(3)(3)理论计算过程：根据反应式(1)可以得到，试样中硫化钙含量为；根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法，其特性在于包括：/n步骤1：将试样分成两份质量为m的第一试样和第二试样；/n步骤2：试样前处理，在第一试样和第二试样中加入过量的碘液和铵盐，所述碘液的浓度为c

【技术特征摘要】
1.一种亚硫酸钙和硫化钙含量的测定分析方法，其特性在于包括：
步骤1：将试样分成两份质量为m的第一试样和第二试样；
步骤2：试样前处理，在第一试样和第二试样中加入过量的碘液和铵盐，所述碘液的浓度为c1，所述碘液的加入量为V1，并静置5～10min；
步骤3：将前处理后的第一试样中产生的硫单质过滤、清洗、真空干燥和称重，记录质量为m1；
步骤4：将前处理后的第一试样中产生的硫单质使用有机溶剂洗脱、干燥和称重，记录质量为m2；
步骤5：在前处理后的第二试样中滴入浓度为c2的硫代硫酸钠溶液，在临近终点时加入2mL淀粉溶液，记录所述硫代硫酸钠体积为V2；
步骤6：试样中硫化钙和亚硫酸钙的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周莉莉，范佳慧，朱春要，张珂，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32