1杨建杰 2赵伟凤
1 1304261984100****内蒙古鄂尔多斯市017000
2 13012619831012****内蒙古鄂尔多斯市017000
【摘 要】 高纯盐酸（一种合成盐酸）的用途十分广泛，可用于金属的清洗，石油井的酸化，矿产品的加工,无机物的制造,食品加工,造纸,医药、农药的制造,离子交换树脂的再生等生产领域。也可用于烧碱生产装置中离子膜电解调节淡盐水的PH值和除盐水工艺调节PH值。通过工业盐酸氧化性、还原性分析描述，提出对盐酸质量造成影响的两种杂质分析必要性，对于工业应用、质量控制，具有非常重要的意义。
【关键词】工业盐酸；氧化；还原；杂质；分析
概述：
在工业部门，原料、中间产品和出厂成品的质量检查、生产过程的控制和管理；在农业部门，土壤普查、化肥和农药的质量控制、农产品的质量检查；在环境部门，大气和水质监测、三废处理和综合利用、生态平衡的研究都离不开化学分析。滴定分析法是化学分析方法的重要组成部分，是利用已知准确浓度的溶液—标准溶液，通过滴定测定试样含量的。它不需要使用昂贵的精密仪器，一般相对误差可小于0.2%，具有操作方便、分析速度快、测定准确度较高的特点，不仅用于各种无机物和有机物的常量和半微量分析，而且经常作为标准方法使用。工业盐酸是一种常用的、重要的化学药品，在很多化工企业都被广泛使用。假如工业盐酸不合格，含有氧化性物质（如次氯酸钠）和还原性物质（如亚硫酸钠），除了直接损失外，还会造成不可估计的间接损失。长时间用氧化性强的盐酸再生树脂，会造成树脂的快速变质和老化，严重减少树脂的使用寿命。树脂中若含有还原性物质亚硫酸盐，再生时会挥发出大量的SO2气体，不但对再生操作人员的身体造成危害，还会造成设备的酸性腐蚀。
1.氧化性物质的分析
在对入厂工业盐酸进行取样化验时，通常用甲基橙做指示剂，用氢氧化钠溶液滴定，通过消耗氢氧化钠的量来计算盐酸的浓度。某日取样化验，按规定加入2滴甲基橙指示剂后，本来遇酸显红色的甲基橙居然没有颜色，这引起了我的注意，随即重新取样，加入指示剂后仍然没有颜色。是什么物质会使本该显红色的物质褪色呢，甲基橙是酸碱指示剂，在溶液PH小于3.1时显红色，大于4.4时显黄色，通常用于测定水的碱度。天然水中的常见离子如Na+，Ca2+，NO3-，SO42-等都不会使甲基橙褪色。说到测定碱度，突然让我想起循环水常用次氯酸钠来杀死水中有机物，以减少有机物对系统的污堵。有一次杀菌结束后取循环水测定碱度，加入甲基橙后也是不显颜色，这是不是同样的原因造成的呢，难道是水中含有氧化性物质次氯酸钠使甲基橙褪色了吗，而工业盐酸中会有次氯酸钠吗，这些都只是疑问。事实还需要进一步验证。联想到工业盐酸的生产过程中不可避免的会接触到残余的氯气，氯气与水反应就会生成强氧化性物质次氯酸。随即我就用测定水中次氯酸钠含量的方法来检验盐酸，果然检测出次氯酸钠的存在，并且用这种方法能准确的检验出次氯酸钠的浓度。随即我把我的想法请教了主任和专工，他们也赞同我的看法。我又查了一些资料，也验证了我的观点，正是盐酸中的氧化性物质（次氯酸钠）造成了甲基橙的褪色，通过消耗甲基橙的量也可以简单的测定氧化性物质的含量。除了次氯酸钠，氧化性物质也可能是三价铁，三价铁会形成氢氧化铁沉淀，包住树脂，造成树脂的“中毒”。氧化性物质都会使树脂变质、老化甚至氧化分解。被氧化的树脂很难再生，甚至失去交换能力。
2.还原性物质的分析
运行人员反映用盐酸再生混床时，现场产生大量无色刺激性气体，使运行人员难以操作甚至气体中毒，不得不停止再生。由于以前没有发生过这样的情况，车间领导也比较重视，立即派我去取样进行化验。
现场刺激性的气体经颜色和气味初步判断是SO2。而化学上常见的刺激性气体还有H2S、NO2、NO、NH3、HCl等。而盐酸中能挥发出刺激性HCl气体，这是众所周知的。
现场的气体明显不是HCl气体。H2S是臭鸡蛋气味，NO2是红棕色气体，NO在空气中不稳定，很容易和氧气化合成红棕色NO2气体，而NH3不可能存在与盐酸中。应该是再生时盐酸中的亚硫酸盐与空气充分接触后，通过如下反应产生SO2气体：
2H++SO32-=H2O+SO2
想到这些，化验起来就有目标了，首先就是要检验盐酸中是不是含有还原性物质特别是SO32-。我取了2个盐酸样品进行对照，一个是刚才取的样，一个是化验用分析纯盐酸，分别逐滴加入I2溶液，效果出来了，第一个样加入I2后很快褪色，分析纯盐酸加入I2后显示的是I2的淡黄色，并且不会褪色。第一个样品加入I2后，里面的还原性物质和氧化剂I2发生了氧化还原反应，使I2失去了原有的黄色，而分析纯盐酸里没有还原性物质，I2依然是原来的黄色。这一现象立即让我受到启发，用氧化剂I2不就很容易检验出工业盐酸中是否含有还原性物质吗！这种方法很直观，加入几滴I2就很容易判断出来盐酸是否合格。既发生了以下化学反应：
I2+SO32-=SO42-+2I-
我又重新进行实验，并加入了淀粉指示剂，I2遇淀粉变蓝色，颜色比刚才的淡黄色更容易发现。于是我把实验结果汇报了专工。专工认为，用强氧化剂高锰酸钾来代替碘是不是也可以呢，而且不用加入淀粉指示剂，由于高锰酸钾是紫色，辨别起来也比较容易。在专工的指导下，用高锰酸钾重新进行了实验，结果和刚才的一致，工业盐酸中滴入高锰酸钾溶液后很快边成无色，而分析纯盐酸滴入一滴高锰酸钾溶液就变成了紫色。这也同样说明，工业盐酸中含有亚硫酸盐。并且在实验时，能明显闻到从工业盐酸中散发出的刺激性气味，和现场的气体是一样的。SO2气体不但会使人中毒，而且是形成酸雨的主要物质，很容易对设备造成严重的酸性腐蚀。
3.废水的产生及环保回收
上述最后一段水力喷射泵用水的循环过程中，由于水循环吸收炉内未被完全吸收的多余氯化氢气体，随着循环时间吸收氯化氢量逐渐增多，导致酸浓度不断升高、温度不断升高，需要岗位人员定期对罐内的循环用水排放并补充新水，排放过程中酸性废水的将直接影响周边环境，需要作出额外处理，不仅增加了能源耗量也加大了员工的工作量。为此，特提出针对酸性废水的回收方案，将水力喷射泵的循环用水与三合一炉内吸收氯化氢的吸收水合并为同一水源，使水力喷射泵用水不再闭路循环，循环回来的水可直接参与三合一炉内的氯化氢气体吸收生成盐酸产品，随着合成盐酸的生成，总水源不断被消耗，进而解决了水力喷射泵所用酸性循环废水外排的问题。
4.分析的结果和在实际生产中的应用
经过以上分析，工业盐酸中若含有氧化性物质和还原性物质，不但直接带来经济损失，而且对人和设备都会造成严重的不良影响。因此，经车间领导决定，对入厂工业盐酸进行氧化性和还原性检验是必要的。对每一车入厂盐酸都要进行以上的检验，合格后方可使用。
氧化性检验就是直接观察加入甲基橙指示剂后是否显红色，若显红色，说明盐酸中基本不含氧化性物质，或氧化性很弱，基本不会对树脂造成坏的影响，盐酸合格，可以入厂。不显红色（无色）就说明盐酸不合格。
还原性检验就是向样品中滴加高锰酸钾溶液，若溶液显紫色，说明盐酸无还原性，若紫色很快褪去，就可看做是不合格的盐酸。
因此，这种方法在实际生产中有很大的实用价值。特别是在公司进行节能降耗的紧要关头，更是要对生产成本进行严格控制。同时也对电厂化学设备尽到了我们应尽的义务，确保了设备的安全稳定运行！
参考文献：
[1]张军. 工业用合成盐酸质量不合格原因分析及解决措施[J]. 氮肥与合成气,2017,45(12):22-24,27.
[2]荣俊锋,李宁宁,何媛,等. 工业废盐酸的提纯工艺研究[J]. 应用化工,2019,48(10):2529-2531