多孔硝酸铵中包裹剂含量三种测定方法比较_赵保真.pdf

检查分如下两种情况：一是三胺装置短时停车，反应器未卸催化剂时，若条件具备，检查第一级、第二级旋风分离器的料腿是否畅通（因停车降温，可能造成料腿堵塞），翼阀是否正常，检查催化剂料层高度是否合适；二是三胺装置长时间停车，反应器卸出催化剂，进行内构件检查，主要检查项目包括熔盐盘管壁厚、旋风分离器壁厚、支撑件是否牢固、料腿是否畅通、翼阀检查及更换等。结束语 为保证气相淬冷法三胺装置反应系统的优质运行，在三胺项目可行性论证阶段，应根据企业实际情况选择适宜的工艺路线；项目设计阶段，需优化工艺设计，为日后三胺装置的优质运行打下坚实的基础；项目建设阶段，需严把设备制造及安装质量关；原始开车阶段，应做好人员的操作培训及模拟演练；运行阶段，需精心操作，做好数据的收集、统计、分析，并做好设备的检修维护等工作。以上内容为笔者据多年工作经验总结得出，不当之处请业内同仁指正。分析与检测收稿日期 修稿日期 作者简介 赵保真（），女，河南开封人，硕士，工程师，主要从事化工产品分析检验与质量管理工作。多孔硝酸铵中包裹剂含量三种测定方法比较赵保真，王新梅，郭 然（河南晋开化工投资控股集团有限责任公司，河南 开封）摘 要 多孔硝酸铵储存及运输过程中很容易发生结块，为减少多孔硝酸铵的结块，很多生产企业生产过程中会加入一定量的包裹剂，如今多孔硝酸铵中包裹剂含量已成为许多客户关注的主要质量指标之一。目前测定多孔硝酸铵中包裹剂含量的分析方法主要有索氏抽提法、分液后重量法和分光光度法，为探寻更适合生产企业不同场合的分析方法，选取不同包裹剂含量的多孔硝酸铵样本，通过试验从精密度、准确度、分析耗时等方面对比索氏抽提法、分液后重量法和分光光度法测定多孔硝酸铵中包裹剂含量的差异。试验结果表明：三种分析方法的准确度及精密度均可满足分析要求，测定结果一致性较好且无显著性差异；据三种分析方法的特点，产品出厂检验时可优先考虑采用分液后重量法和索氏抽提法，分光光度法可作为中间过程控制的首选分析方法。关键词 多孔硝酸铵包裹剂含量测定；索氏抽提法；分液后重量法；分光光度法；精密度；准确度；配对 检验；分析耗时中图分类号.文献标志码 文章编号 （）引 言由于多孔硝酸铵自身的物化特性和易受外界环境变化影响的特性，其在储存及运输过程中很容易发生结块，又由于其存在潜在的爆炸危险，结块引起的产品品质下降问题不易处理，使其储运和使用极为不便。为减少多孔硝酸铵的结块，很多生产企业在多孔硝酸铵的生产过程中会加入一定量的包裹剂。赵海燕、张家宏等 在其文献中报道，在多孔硝酸铵中适量添加包裹剂可达到改善产品结晶习性、物理和化学性质等的目的，进而可减少或避免产品结块现象。河南晋开化工投资控股集团有限责任公司（简称河南晋开）生产的多孔硝酸铵多用于出口，由于船期运输时间较长，必须采取防结块措施，因而生产过程中要添加包裹剂，所用包裹剂第 期 年 月中 氮 肥 .DOI:10.16612/ki.issn1004-9932.2023.02.011是由矿物油和脂肪衍生物混合而成的有机混合物，目前多孔硝酸铵中包裹剂含量已成为许多国外客户关注的主要质量指标之一。而多孔硝酸铵产品检验执行标准 多孔粒状硝酸铵（）中无包裹剂含量的检测方法，经查阅资料和文献，笔者得知目前多孔硝酸铵中包裹剂含量的分析方法主要有索氏抽提法、分液后重量法和分光光度法，为探寻更适合生产企业不同场合的测定方法，笔者选取了 个多孔硝酸铵样本，通过精密的实验仪器、恰当的分析方法、规范的实验操作，从精密度、准确度、分析耗时等方面对比索氏抽提法、分液后重量法和分光光度法测定多孔硝酸铵中包裹剂含量的差异。试验材料及方法.试验材料（）试验样品：个供试验的多孔硝酸铵样本，其中的包裹剂（汇邦牌）含量分别约为.、.和.。（）试验试剂：分析纯正己烷，分析纯丙酮，分析纯四氯化碳，脱盐水。（）试验仪器：脱脂滤纸，索氏提取装置，干燥箱 能维持（）的温度，烧杯，玻璃棒，锥形分液漏斗，称量瓶，振荡水浴，型紫外可见光分光光度计，碘量瓶，.石英比色皿及常用实验室仪器。.分析方法.索氏抽提法检测原理：用正己烷作溶剂，使用适当的抽提装置，将油料中的正己烷可溶物提取出来，除去溶剂，称量提取物的质量，根据提取物的质量计算多孔硝酸铵中包裹剂的含量。试验步骤：准确称取 （精确至.）多孔硝酸铵试样，用脱脂滤纸包严，在索氏提取管内用正己烷提取，将萃取物转移至已烘干至恒重的 烧 杯 中，加 热 蒸 发 至 近 干，在（）烘箱中烘，冷却后称量残留物的质量。多孔硝酸铵中包裹剂含量计算公式为（包裹剂）（包裹剂）多孔硝酸铵中包裹剂的质量百分数，；残留物的质量，；试样的质量，。.分液后重量法检测原理：将试样溶解在 脱盐水中，用丙酮提取不溶物中的有机物，加热挥发萃取物中的丙酮，烘箱中烘至恒重后，称量残留物的质量，根据残留物的质量计算多孔硝酸铵中包裹剂的含量。试验步骤：准确称取 多孔硝酸铵试样（精确至.），置于 烧杯中，加入 脱盐水，置于设定温度为 的电热板上，边加热边搅拌，至完全溶解后，将溶液倒入 锥形分液漏斗中，并用 水冲洗烧杯 次，冲洗液倒入分液漏斗；将分液漏斗置于铁架台的铁圈上，静置，水溶液与油分层；缓慢放掉分液漏斗下层的水溶液，用 的水冲洗漏斗，重复操作 次；将烘至恒重的称量瓶置于分液漏斗下方，加入丙酮清洗分液漏斗内壁至清洁；将称量瓶在 水浴中加热，待丙酮挥发近干后，放入 烘箱中烘 ，冷却后称量残留物的质量。多孔硝酸铵中包裹剂含量计算公式为（包裹剂）（式中各符号代表的物理量及单位同索氏抽提法）。.分光光度法检测原理：在一定温度下，用四氯化碳萃取试样中的有机物，以不含有机物的四氯化碳溶液为参比，在 处用紫外可见光分光光度计测定溶液的吸光度，根据溶液的吸光度间接计算出多孔硝酸铵中包裹剂的含量。标准工作曲线绘制：准确配制浓度为 的包裹剂 四氯化碳标准溶液，分别移取 、.、.、.、.、.于 容量瓶中，用四氯化碳稀释至刻度，测定溶液的吸光度分别为.、.、.、.、.、.，对应的包裹剂质量分别为 、，以包裹剂质量为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准工作曲线。标准工作曲线显示，吸光度与包裹剂含量呈线性关系，其回归方程为 .，相关系数 为.，线性良好。试验步骤：在 碘量瓶中准确加入（精确至.）多孔硝酸铵试样和 四氯化碳，盖紧瓶塞，在 的水浴中振荡（为萃取完全，中间摇动 次）萃取.后，第 期赵保真等：多孔硝酸铵中包裹剂含量三种测定方法比较 取出碘量瓶冷却，过滤；以不加包裹剂的四氯化碳溶液为参比溶液，用.石英比色皿在 处测定溶液的吸光度；据标准工作曲线，得出对应吸光度下包裹剂的质量。多孔硝酸中包裹剂含量计算公式为（包裹剂）（）式中：（包裹剂）多孔硝酸铵中包裹剂的质量百分数，；包裹剂的质量，；试样的质量，。试验结果与分析.三种测定方法精密度的比较选取 个不同包裹剂含量的多孔硝酸铵样本，分别采用索氏抽提法、分液后重量法、分光光度法对多孔硝酸铵样品中的包裹剂含量进行测定，每个样品进行 次平行试验，试验结果见表。可以看出：三种测定方法的标准偏差在.之间，相对标准偏差在.之间，均在允许的误差范围内，三种测定方法的精密度均符合质控要求；包裹剂含量在.以下时，索氏抽提法与分液后重量法的标准偏差相近且低于分光光度法，精密度较高，此时可考虑选用索氏抽提法和分液后重量法分析试样；包裹剂含量.时，索氏抽提法与分光光度法的标准偏差相近且低于分液后重量法，精密度较高，此时可考虑选用索氏抽提法和分光光度法分析试样。表 三种测定方法测定多孔硝酸铵中包裹剂含量的试验结果项 目试样质量 吸光度 包裹剂含量 均值标准偏差 相对标准偏差 样（索氏抽提法）.样（索氏抽提法）.样（索氏抽提法）.样（分液后重量法）.样（分液后重量法）.样（分液后重量法）.样（分光光度法）.样（分光光度法）.样（分光光度法）.三种测定方法准确度的比较在 个不同包裹剂含量的 多孔硝酸铵样品中准确加入.、.、.（精确至.）换算成含量分别为.、.、.的包裹剂，分别采用索氏抽提法、分液后重量法和分光光度法测定多孔硝酸铵样品中的包裹剂含量并进行加标回收试验，加标回收试验结果见表。表 三种测定方法加标回收试验结果项 目测定值加标量加标后测定值回收量回收率样（索氏抽提法）.样（索氏抽提法）.样（索氏抽提法）.样（分液后重量法）.样（分液后重量法）.样（分液后重量法）.样（分光光度法）.样（分光光度法）.样（分光光度法）.由表 可以看出：索氏抽提法的加标回收率在.之间，分液后重量法的加标回收率也在.之间，分光光度法的加标回收率在.之间，三种测定方法的回收率均在.之间，准确度均满足要求；相较而言，分光光度法测定多孔硝酸铵中包裹剂含量的回收率高于索氏抽提法和分液后重量法，其准确度相对高一些。.三种测定方法测定结果的比较由表 可以看到，不同多孔硝酸铵样品分别采用索氏抽提法、分液后重量法、分光光度法测定其中的包裹剂含量，样测定结果的平均值分别为.、.、.，样测定结果的平均值分别为.、.、.，样 测 定 结 果 的 平 均 值 分 别 为.、.、.；样品中包裹剂含量.时分液后重量法测定结果略低，样品中包裹剂含量在.之间时分光光度法测定结果略低，样品中包裹剂含量.时分光光度法测定结果略高。采用配对 检验三种分析方法测定结果差异中 氮 肥第 期的显著性，结果如下：当多孔硝酸铵中的包裹剂含量.时，通过配对 检验计算，索氏抽提法与分液后重量法的配对 检验 值为.（值.），分液后重量法与分光光度法的配对 检验 值为.（值.），索氏抽提法与分光光度法的配对 检验 值为.（值.），表明三种方法的测定结果无显著性差异；当包裹剂含量在.之间时，索氏抽提法与分液后重量法的配对 检验 值为.（值.），分液后重量法与分光光度法的配对 检验 值为.（值.），索氏抽提法与分光光度法的配对 检验 值为.（值.），表明三种方法的测定结果无显著性差异；当包裹剂含量.时，索氏抽提法与分液后重量法的配对 检验 值为.（值.），分液后重量法与分光光度法的配对 检验 值为.（值.），索氏抽提法与分光光度法的配对 检验 值为.（值.），表明索氏抽提法与分液后重量法的测定结果无显著性差异，而分光光度法与其他两种方法测定结果存在显著性差异。.三种测定方法分析耗时的比较对多孔硝酸铵样品分别采用索氏抽提法、分液后重量法、分光光度法测定其中的包裹剂含量，索氏抽提法分析总耗时 、分液后重量法分析总耗时、分光光度法分析总耗时，相较而言，分光光度法分析总耗时较短，可大大减轻分析人员的劳动强度，更能及时地用于指导工艺调整。多孔硝酸铵产品堆高储存试验对使用汇邦牌包裹剂的多孔硝酸铵产品进行堆高储存试验，试验结果表明，同等条件下，添加的包裹剂含量 .时多孔硝酸铵结块现象明显减少，添加的包裹剂含量 .时多孔硝酸铵几乎无结块现象。结 语对于客户来说，多孔硝酸铵中包裹剂含量是一项重要的质量控制指标，包裹剂含量的快速、准确分析关系到工艺上能否据此来调整包裹剂的添加量，以生产出合格且不产生结块现象的多孔硝酸铵产品，因此多孔硝酸铵中包裹剂含量的分析方法选择非常重要。包裹剂生产厂家提供的包裹剂含量测定方法为索氏抽提法，该方法虽精密度和准确度较高，但必须购置专用的索氏抽提装置，各部分连接处要严格密封，不能漏气，回流时间长，存在操作繁琐、耗时长、消耗试剂多等缺点。分液后重量法精密度和准确度较高，分液时间只需 ，分析耗时较索氏抽提法少，但操作步骤还是较多，产生误差的影响因素也较多。相较于索氏抽提法、分液后重量法，分光光度法精密度较好、准确度较高，试剂消耗较少，操作步骤简单、分析耗时较短，可大大提高工作效率，降低分析成本，因此该法更适合需要快速分析的场合。综上所述，分液后重量法和索氏抽提法测定多孔硝酸铵中包裹剂含量具有较高的精密度和准确度，在产品出厂检验时可优先考虑采用分液后重量法和索氏抽提法；分光光度法测定多孔硝酸铵中包裹剂含量具有简便、快速以及精密度较好、准确度较高的特点，更适合于中间控制过程采用，可作为中间过程控制的首选分析方法，以利指导生产。根据对比试验结果及实际包裹剂添加量，现河南晋开采用分光光