摘要:通過對活性炭碘吸附值的檢測,掌握活性炭清洗周期和清洗效果,指導(dǎo)活性炭的更換,確保水處理效果,穩(wěn)定釀造用水的水質(zhì)。此檢測是啤酒廠、釀造用水處理過程方便實用的監(jiān)控方法。
1 原理
一定量的試樣與碘液充分振蕩吸附后,經(jīng)過濾,取濾液,用0.1mol/L硫酸鈉滴定濾液中殘留的碘量。以剩余碘濃度0.2mol/L時每克炭吸附的碘量(以毫克計)定為碘值。
2 儀器
天平,感量0.lmg;電熱恒溫箱,115±5℃;攪拌式粉碎機;振蕩器,頻率240~275次/min;標(biāo)準(zhǔn)篩,篩孔≤71微米(250目,篩孔66微米)。
3 試劑
1) 1mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液(GB 601),濃度控制0.1±0.002mol/L,用硫代硫酸鈉比較法標(biāo)定。
2) 0.lmol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(GB601)。
3) 0.5g/100mL淀粉指示劑:稱0.5g可溶性淀粉,加水10mL,在攪拌下加入90mL沸水中,再微沸2min,冷卻后取上清液使用,此溶液當(dāng)天配制。
4)(1+9)鹽酸溶液。
4 樣品預(yù)處理
1) 除濕:對于濕活性炭,用150±5℃干燥1小時再粉碎;
2) 粉碎:取10~15g樣品粉碎1min(粉碎時用毛巾或塑料袋罩住粉碎機,3min后飛揚粉塵較少時再開蓋);
3) 過篩:用250目標(biāo)準(zhǔn)篩篩粉碎的樣品,充分搖動;
4)干燥:取5~10g≤71微米的粉碎樣品于干燥稱量皿中,于150±5℃電熱恒溫箱中于燥至恒重(一般3h足夠),取出放干燥器中冷卻至室溫備用。
5 檢測步驟
1) 用減量法稱取經(jīng)粉碎至≤71微米且干燥的試樣約0.5g(稱準(zhǔn)至0.4mg)于干燥的250mL碘量瓶中,記錄稱取的試樣量;
2) 準(zhǔn)確加入鹽酸10.0mL,輕微搖動,使試樣濕潤,放在電爐上加熱至沸,提離電爐,保持微沸30±2S,放入自來水浴中冷卻至室溫;
3) 加0.1mol/L的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液50.0mL,塞好瓶蓋,立即在振蕩機上以240~275次/min的振頻振蕩15min;
4) 用直徑15cm的單層快速濾紙迅速過濾,用玻璃片蓋住過濾漏斗,前10~15mL棄去不要,收集后面的濾液;
5) 吸取10.0mL濾液放入已加100ML蒸餾水的碘量瓶中,用0.1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,在溶液呈淡黃色時,加2mL淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至溶液變成無色,記錄消耗的硫代硫酸鈉體積(mL)。
6 結(jié)果計算
1) 計算剩余濾液濃度=C2×V2/10
2) 據(jù)剩余濃度查附表得出校正系數(shù)D
3) 計算碘值,mg/g
A=5(10C1-1.2C2V2)×127/m×D
式中:A—試樣的碘吸附值,mg/g
C1—碘液濃度,mol/L
C2—硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mol/L
V2—硫代硫酸鈉溶液消耗量,mL
m—試樣質(zhì)量,g
127—碘(1/2 I2)摩爾質(zhì)量,g/mol
D—校正系數(shù)。
準(zhǔn)確度:碘值在600~1450mg/g時,兩個平行樣之差≤5.6%。
7 檢測要點
1) 因為活性炭顆粒的大小、與碘振搖的時間、頻率對活性炭吸附碘的能力有影響。嚴(yán)格選用標(biāo)準(zhǔn)篩和振搖時間、頻率。要求活性炭孔徑≤71微米時,可選用220目或250目的標(biāo)準(zhǔn)篩;
2) 樣品應(yīng)干燥。因為活性炭吸水能力強,在目測正常情況下,水分可高達(dá)20%,嚴(yán)重影響稱量的準(zhǔn)確性;
3) 用減量法稱量活性炭。因為活性炭能快速吸水,暴露時間長會影響稱量的準(zhǔn)確性;
4) 因碘易揮發(fā),移液管加碘液時沿碘量瓶下璧放出,選用配套的碘量瓶,在振搖時密封好,減少碘的損失;
5) 濾紙吸附碘,特別是初濾的10mL,可達(dá)7.7%,后面的濾液碘損失率逐漸減少至1.8%,故選用快速濾紙,初濾的10~15ml濾液不用。
6) 據(jù)試樣碘值不同,調(diào)整試樣稱量范圍,控制滴定量在0.8~3.3mL,確保剩余濾液濃度在校正因子表內(nèi),查得到校正因子。碘值越低,稱量越多。
附表1 碘值試驗的校正因子D
剩余濃度 | 0.0000 | 0.0001 | 0.0002 | 0.0003 | 0.0004 | 0.0005 | 0.0006 | 0.0007 | 0.0008 | 0.0009 |
0.0080 | 1.1625 | 1.1613 | 1.160 | 1.1575 | 1.1575 | 1.1533 | 1.1515 | 1.1500 | 1.1475 | 1.1463 |
0.0090 | 1.1438 | 1.425 | 1.1400 | 1.1375 | 1.1375 | 1.1350 | 1.1325 | 1.1350 | 1.1350 | 1.1275 |
0.0100 | 1.1250 | 1.238 | 1.1225 | 1.1213 | 1.1213 | 1.1175 | 1.1175 | 1.1175 | 1.1175 | 1.1113 |
0.0100 | 1.1100 | 1.1088 | 1.1075 | 1.1063 | 1.1063 | 1.1025 | 1.1025 | 1.1025 | 1.1025 | 1.1025 |
0.0120 | 1.0950 | 1.0938 | 1.0925 | 1.0900 | 1.0900 | 1.0875 | 1.0875 | 1.0875 | 1.0875 | 1.0875 |
0.0130 | 1.0800 | 1.0788 | 1.0775 | 1.0763 | 1.0763 | 1.0738 | 1.0738 | 1.0738 | 1.0738 | 1.0738 |
0.0140 | 1.0675 | 1.0663 | 1.0650 | 1.0625 | 1.0625 | 1.0600 | 1.0600 | 1.0600 | 1.0600 | 1.0600 |
0.0150 | 1.0538 | 1.0525 | 1.0513 | 1.0500 | 1.0500 | 1.0475 | 1.0475 | 1.0475 | 1.0475 | 1.0475 |
0.0160 | 1.0413 | 1.0400 | 1.0388 | 1.0375 | 1.0375 | 1.0363 | 1.0363 | 1.0363 | 1.0363 | 1.0363 |
0.0170 | 1.0300 | 1.0288 | 1.0275 | 1.0263 | 1.0263 | 1.0245 | 1.0245 | 1.0245 | 1.0245 | 1.0245 |
0.0180 | 1.0200 | 1.0188 | 1.0175 | 1.0163 | 1.0163 | 1.0144 | 1.0144 | 1.0144 | 1.0144 | 1.0144 |
0.0190 | 1.0100 | 1.0088 | 1.0075 | 1.0075 | 1.0075 | 1.0050 | 1.0050 | 1.0050 | 1.0050 | 1.0050 |
0.0200 | 1.0013 | 1.0000 | 1.0000 | 0.9988 | 0.9988 | 0.9975 | 0.9975 | 0.9975 | 0.9975 | 0.9975 |
0.0210 | 0.9938 | 0.9925 | 0.9925 | 0.9913 | 0.9913 | 0.9900 | 0.9900 | 0.9900 | 0.9900 | 0.9900 |
0.0220 | 0.9863 | 0.9850 | 0.9850 | 0.9838 | 0.9838 | 0.9825 | 0.9825 | 0.9825 | 0.9825 | 0.9825 |
0.0230 | 0.9788 | 0.9775 | 0.9775 | 0.9763 | 0.9763 | 0.9750 | 0.9750 | 0.9750 | 0.9750 | 0.9750 |
0.0240 | 0.9725 | 0.9708 | 0.9700 | 0.9700 | 0.9700 | 0.9688 | 0.9688 | 0.9688 | 0.9688 | 0.9688 |
0.0250 | 0.9650 | 0.9650 | 0.9638 | 0.9638 | 0.9638 | 0.9625 | 0.9625 | 0.9625 | 0.9625 | 0.9625 |
0.0260 | 0.9600 | 0.9588 | 0.9588 | 0.9575 | 0.9575 | 0.9563 | 0.9563 | 0.9563 | 0.9563 | 0.9563 |
0.0270 | 0.9538 | 0.9525 | 0.9525 | 0.9519 | 0.9519 | 0.9513 | 0.9513 | 0.9513 | 0.9513 | 0.9513 |
0.0280 | 0.9488 | 0.9475 | 0.9475 | 0.9463 | 0.9463 | 0.9463 | 0.9463 | 0.9463 | 0.9463 | 0.9463 |
0.0290 | 0.9425 | 0.9425 | 0.8425 | 0.8413 | 0.8413 | 0.9400 | 0.9400 | 0.9400 | 0.9400 | 0.9400 |
0.0300 | 0.9375 | 0.9375 | 0.9375 | 0.9363 | 0.9363 | 0.9363 | 0.9363 | 0.9363 | 0.9363 | 0.9363 |
0.0310 | 0.9333 | 0.9333 | 0.9325 | 0.9325 | 0.9325 | 0.9319 | 0.9319 | 0.9319 | 0.9319 | 0.9319 |
0.0320 | 0.9300 | 0.9264 | 0.9288 | 0.9288 | 0.9288 | 0.9275 | 0.9275 | 0.9275 | 0.9270 | 0.9270 |
0.0330 | 0.9263 | 0.9263 | 0.9257 | 0.9250 | 0.9250 |