硫化鈉中三硫碳酸氫鈉的含量檢測方法

丁現帥 梁富文

(陜西漢江藥業集團股份有限公司，陜西 漢中 723000)

硫化鈉和硫氫化鈉的制備一般為氫氧化鈉吸收硫化氫，此處硫化氫的來源是一個值得深入探討的話題。硫化氫的主要來源有以下3種：(1) 將20%～30%磷酸滴到Na2S·9H2O濃水溶液中，產生的硫化氫經過干燥壓入鋼瓶；(2) 用硫磺和氫直接合成制得硫化氫：高純氫減壓后進入干燥器進一步純化，然后經計量進入反應器底部與硫磺直接接觸反應，生成硫化氫，硫化氫經洗滌器洗滌，再進入硫蒸氣冷凝器將其中剩余的硫蒸氣冷凝下來。純凈的硫化氫氣體經壓縮后進入硫化氫冷凝器，液體硫化氫收集在貯罐中；(3) 來自于石油裂解脫硫的尾氣。

從經濟性和實際來說，第3種方法是目前工業硫化鈉和硫氫化鈉的硫化氧的主流來源。但是石油裂解脫硫的尾氣成分復雜，主要含有硫化氫，其次為二硫化碳。[1]

硫化氫和二硫化碳反應生成三硫碳酸，三硫碳酸與氫氧化鈉反應則生成三硫碳酸氫鈉。三硫碳酸氫鈉在還原過程中會生成一系列的雜質，因此在利用硫化鈉或硫氫化鈉還原時，三硫碳酸氫鈉的含量檢測至關重要。[2]

硫化鈉的含量檢測通用方法為滴定，但該方法并不能準確反應出三硫碳酸氫鈉的含量。本文通過溶解，有機相提取，滴加鹽酸使三硫碳酸氫鈉轉化為二硫化碳，進而溶解在有機相中，再通過氣相色譜檢測二硫化碳的含量，進而折算出硫化鈉中三硫碳酸氫鈉的含量。

1 研究方案

方法：氣相色譜法。

樣品處理：準確稱取1.0 g被硫化鈉放入三角瓶中，加入20 ml的純化水，超聲使之溶解，加入10 ml的二氯甲烷，滴加鹽酸使pH為2～3，二氯甲烷層進行氣相色譜檢測。

2 分析設備

氣相色譜：島津 GC-2010 Pro。

3 實驗部分

3.1 標準溶液的配制

二硫化碳標準儲備液S配制：準確稱量二硫化碳1.0 g，二氯甲烷稀釋至100 ml，搖勻。(濃度10 mg/ml)。

二硫化碳標準儲備液S1配制：精密吸取1 ml儲備液S，至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度(濃度1.0 mg/ml)。

空白溶液：二氯甲烷空白溶劑。

二硫化碳標準溶液1：標準儲備液S1(濃度1.0 mg/ml)。

二硫化碳標準溶液2：吸取標準儲備液S1 5 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.5 mg/ml)。

二硫化碳標準溶液3：吸取標準儲備液S1 1 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.1 mg/ml)。

二硫化碳標準溶液4：吸取標準儲備液S1 0.2 ml至10 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.02 mg/ml)。

二硫化碳標準溶液5：吸取5 ml標準溶液3 至100 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.005 mg/ml)。

二硫化碳標準溶液6：吸取1 ml標準溶液3 至100 ml容量瓶中，用二氯甲烷稀釋至刻度。(濃度0.001 mg/ml)。

3.2 測試溶液的配制

硫化鈉樣品的配制：準確稱取1.0 g硫化鈉放入三角瓶中，加入20 ml純化水，超聲使之溶解，加入10 ml 二氯甲烷，水浴降溫，開啟磁力攪拌，滴加鹽酸約1.50 g，使pH為2～3。靜置使之分層。二氯甲烷溶液進行液相檢測。(理論樣品濃度100 mg/ml)。

樣品批號：被檢溶液1-180301，被檢溶液2-180302，被檢溶液3-180303。

4 實驗數據

4.1 二硫化碳標準曲線

對不同濃度二硫化碳標準液進行檢測，所得結果如表1所示，對表1中數據進行線性回歸，所得結果如圖1所示。從圖1可知，在檢測范圍內，二硫化碳濃度與峰面積線性關系良好。

表1 標準溶液出峰面積和濃度關系

圖1 線性方程Fig. 1 Linear Equations

4.2 樣品中二硫化碳的檢測結果

表2 峰面積和二硫化碳含量

5 結論與分析

通過以上定量研究，3批硫化鈉樣品中三硫碳酸氫鈉含量約2%左右。本方法結合了化驗和提取的手段，將還原過程中相應雜質的含量和三硫碳酸氫鈉的含量相對應，測試硫化鈉中三硫碳酸氫鈉的含量。