氧化还原吸收法示范文本
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海水总氮的测定方法海水总氮的测定方法是指通过一系列实验技术和分析手段,来确定海水中总氮的含量。
总氮是衡量海水中氮物质总量的指标,可以反映海洋生态系统中氮元素的循环情况及其对生态系统的影响。
因此,准确测定海水总氮含量对于海洋环境保护、生态研究和资源开发具有重要意义。
以下是海水总氮的测定方法。
一、氧化-还原法氧化-还原法是常用的海水总氮测定方法之一。
该方法的基本原理是,将海水中的总氮转化为氨氮气体,通过标准化的反应条件和滴定测定法确定其含量。
具体步骤如下:1. 用加热浓硫酸将样品液化,使其中的氨态氮转化为氨气。
2. 将氨气通过氢氧化钠溶液中的吸收剂,使其被吸收,并转化为氢氧化钠和氨气。
3. 在还原剂的作用下,氢氧化钠中的氨气转化为氨。
4. 用酸度指示剂测定样品的pH,据此确定滴定终点,并通过氨气的滴定测定含量。
二、紫外分光光度法紫外分光光度法也是常用的海水总氮测定方法。
该方法的基本原理是,利用海水中总氮所形成的氨基酸、肽和蛋白质等有机氮化合物,在紫外线的辐射下吸收特定波长的光线,从而测定其含量。
具体步骤如下:1. 用苏打灰、SOD和EDTA等试剂将海水样品中的有机氮化合物转化为氨态氮。
2. 经过过滤和调节pH值后,通过紫外分光光度计测定在220nm处的吸收值。
3. 用标准氨水制备标准曲线,根据吸收值和标准曲线,测定样品中总氮的含量。
三、氮化物还原法氮化物还原法也是常用的海水总氮测定方法之一。
该方法的基本原理是,通过样品中存在的氮化物与邻位醌氧化,同时氮化物还原为氨态氮,最后用Nessler试剂测量所形成的氨的含量,从而测定总氮含量。
具体步骤如下:1. 将样品中的氮化物加入NaOH试液中,并在室温下反应。
2. 在醌的氧化作用下,氮化物还原为氨态氮,同时醌被还原为氢醌醇。
3. 用Nessler试剂测量样品中的氨含量,从而测定总氮含量。
综上所述,海水总氮的测定方法包括氧化-还原法、紫外分光光度法和氮化物还原法等多种技术和手段,各有其优缺点和适用范围。
一、定义氧化还原法 以氧化还原反应为基础的容量分析法。
二、原理氧化还原反应是反应物间发生电子转移。
示意式:还原剂1 - ne →← 氧化剂1 氧化剂2 + ne →← 还原剂2还原剂1 + 氧化剂2 →← 氧化剂1 + 还原剂2氧化还原反应按照所用氧化剂和还原剂的不同,常用的方法有碘量法、高锰酸钾法、铈量法和溴量法等。
三、碘量法 (一)定义碘量法 利用碘分子或碘离子进行氧化还原滴定的容量分析法。
(二)原理 1.基本原理碘量法的反应实质,是碘分子在反应中得到电子,碘离子在反应中失去电子。
半反应式: I 2 + 2e →← 2I - 2I - - 2e →← I 2 2.滴定方式I 2/2I -电对的标准电极电位大小适中,即I 2是一不太强的氧化剂,I -是一不太弱的还原剂。
(1)凡标准电极电位低于E 0I2/2I -的电对,它的还原形便可用I 2滴定液直接滴定(当然突跃范围须够大),这种直接滴定的方法,叫做直接碘量法。
(2)凡标准电极电位高于E 0I2/2I -的电对,它的氧化形可将加入的I -氧化成I 2,再用Na 2S 2O 3滴定液滴定生成的I 2量。
这种方法,叫做置换滴定法。
(3)有些还原性物质可与过量I 2滴定液起反应,待反应完全后,用Na 2S 2O 3滴定液滴定剩余的I 2量,这种方法叫做剩余滴定法。
3.滴定反应条件(1)直接碘量法只能在酸性、中性及弱碱性溶液中进行。
如果溶液的pH >9,就会发生下面副反应:I 2 + 2OH - → I - + IO - + H 2O 3IO - → IO 3- + 2 I -(2)间接碘量法是以I2+ 2e→←2I-2S2O32-- 2e → S4O62-—————————————I2+ 2S2O32-→2I-+ S4O62-反应为基础的。
这个反应须在中性或弱酸性溶液中进行;在碱性溶液中有下面副反应发生:Na2S2O3+ 4I2+ 10NaOH → 2Na2SO4+ 8NaI + 5H2O在强酸性溶液中,Na2S2O3能被酸分解:S2O32-+ 2H+→ S↓+ SO2↑+ H2O如果在滴定时注意充分振摇,避免Na2S2O3局部过剩,则影响不大。
浅析天然气脱硫主要方法天然气脱硫是指利用不同的方法将天然气中的硫化氢和二硫化碳等含硫化合物去除的过程。
天然气中的含硫化合物不仅会对环境和人体健康造成危害,还会对天然气设备造成腐蚀,因此脱硫处理是天然气加工中不可或缺的一环。
在实际的生产中,天然气脱硫主要有化学脱硫法、物理脱硫法和生物脱硫法三种方法。
本文将从这三种主要方法着手,对天然气脱硫进行浅析。
一、化学脱硫法化学脱硫法是利用化学方法将含硫化合物转化为易溶解或易挥发的物质来实现脱硫的方法。
最常用的化学脱硫方法是氧化还原法和吸收法。
1.氧化还原法氧化还原法是将硫化氢气体氧化成硫酸氢盐或硫酸来完成脱硫的方法。
其中最常用的氧化剂是空气和过氧化氢。
当天然气中的硫化氢气体通过氧化剂催化氧化后,产生的硫酸氢盐或硫酸会在吸收液中溶解,从而实现了脱硫的效果。
氧化还原法的优点是操作简单、设备投资较小,但缺点是需要大量的氧化剂,且产生的硫酸盐容易结晶堵塞设备。
2.吸收法吸收法是利用一定溶液将天然气中的硫化氢和二硫化碳等含硫化合物吸收、浓缩,然后再进行氧化或还原反应转化为易溶解或挥发的物质的方法。
根据不同的溶液可以将吸收法分为物理吸收法和化学吸收法两种。
二、物理脱硫法物理脱硫法是利用物理方法将天然气中的含硫化合物分离或转化为易处理的物质的方法。
物理脱硫法主要包括凝结法、吸附法和膜分离法。
1.凝结法凝结法是通过降低天然气中的含硫化合物的温度,使其凝结成固体或液体的方法来实现脱硫的。
常用的凝结剂为液化石油气或丙烷。
将含硫化合物冷却后凝结成液体或固体,然后通过分离设备将其分离出去,从而实现脱硫的目的。
凝结法的优点是操作简单,但需要消耗大量的冷却剂,并且对设备要求较高。
2.吸附法吸附法是利用固体吸附剂将天然气中的含硫化合物吸附到表面上,然后再通过再生或更换吸附剂来实现脱硫的方法。
常用吸附剂为活性炭、分子筛等。
吸附法的优点是可以循环使用吸附剂,但需要对吸附剂进行再生或更换,操作上相对复杂。
微课05 新情境下氧化还原反应方程式的书写氧化还原反应方程式的书写一般在填空题中出现较多,常结合化工生产流程及实验探究中考查,越来越注重结合新信息书写陌生的化学方程式(离子方程式)。
要求考生要有效地接受、吸收、整合题目的信息,推断物质,利用守恒规律加以书写,充分体现出学科核心素养:电子得失——变化观念与守恒思想;方程式配平―→模型认知;而氧化性(还原性)体现宏观辨识与微观探析。
具体解题可用以下方法:“四步法”突破新情境下氧化还原方程式的书写视角1工艺流程中的氧化还原方程式书写1.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。
回答下列问题:(1)“滤渣1”含有S和;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是。
解析:(1)硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在,则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2(或不溶性硅酸盐)。
结合“滤渣1”中含S,可知“溶浸”时MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S,根据化合价升价法可配平该反应。
(2)“溶浸”后溶液中含Fe2+,“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2+氧化为Fe3+。
答案:(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2+MnS+2H2SO4===2MnSO4+S+2H2O(2)将Fe2+氧化为Fe3+2.为原料,可按如下工艺生产立德粉:在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为 。
回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO 2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为 _。
解析:由流程图中经浸出槽后得到净化的BaS 溶液以及回转炉尾气中含有有毒气体可知,在回转炉中BaSO 4与过量的焦炭粉反应生成可溶性的BaS 和CO ;生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体CO ,即CO 与H 2O 反应生成CO 2和H 2。
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氧化还原法是指将H₂S在液相中直接氧化为元
素硫的气体脱硫方法。与醇胺法相比,氧化还原法优
点在于:
① 净化度高,净化气中H₂S含量可低于
5mg/m³;
② 在脱硫的同时直接生产元素硫,基本无废气
污染;
③ 多数方法可选择性脱除H₂S而基本上不脱除
CO₂;
④ 操作温度为常温,操作压力为高压或常压。
这类方法已在克劳斯装置尾气、低含硫气井、焦
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炉气、水煤气、合成气等气体中广泛应用。以下以改
良蒽醌二磺酸钠法(改良ADA法)为例说明其工艺流
程(图2-40)。
原料气从吸收塔底部进入,通过填料层与自上而
下流动的再生贫液发生逆流接触,气体中硫化氢被溶
液所吸收,从吸收塔顶部出来的气体为净化气。从吸
收塔底部出来的溶液称为富液,它吸收了硫化氢并与
之发生氧化还原反应,故不再具有脱硫性质,需要再
生。富液进入氧化器用空气使之氧化,重新恢复脱硫
性能。由于ADA溶液与硫化氢发生氧化还原反应后
直接生成了粉末状硫单质悬浮于溶液中,当空气从氧
化器底部通入时,以气泡形式携带悬浮的硫单质进入
上层液面形成泡沫,把含有硫单质的泡沫引入硫浆液
罐储存,再通过离心机或过滤机对固液进行分离,固
体即可加工成硫磺产品,液体部分则流入溶液罐。从
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氧化器底部出来的溶液是已经再生彻底的贫液,进入
溶液罐再用泵打入吸收塔循环使用。当溶液因排污产
生一定损失时,可向溶液罐中补充新鲜溶液及用水调
节溶液浓度。
吸收塔可以采用任何一种高效气一液接触设备。
常用的是木格填料塔或喷射塔。因吸收过程中有元素
硫生成,为防止其堵塞填料或设备,对H₂S含量高
的原料气可先选用喷射塔脱除大部分H₂S后,再用
填料塔精脱。氧化器一般采用氧化槽,其尺寸能保证
脱硫溶液在槽内有充分的停留时间,使氧载体复原为
氧化态(大约10~20min)。氧化槽底部有空气分布
器,以提高氧化效果。
改良ADA法与其他氧化还原法一样,在工业运
用上有一定局限性,主要在于:
① 硫容量低,这就使得溶液循环量增大,常压
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装置的电耗要占生产成本的70%以上;
② 脱硫过程副反应较多,因而与常用的克劳斯
回收硫法相比,硫回收率较低,硫磺纯度也较差;
③ 近年来在改良ADA法脱硫溶液中发现有细
菌污染的问题,因而使得氧化器内溶液起泡,碱耗量
剧增,元素硫的浮选变差;
④ 目前氧化还原法脱硫溶剂中使用的氧载体、
螯合剂等大多数价格较贵,影响了此法的运用。
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