重铬酸钠生产过程中酸化率控制对指示剂选择的探讨

摘 要：工业重铬酸钠生产过程中，酸化率的控制是生产优质重铬酸钠成品的保证。在酸化率检测过程中选择一种高效、灵敏的指示剂是稳定控制酸化率的保证。研究结果表明，选用石蕊指示剂测定酸化率，可避免橙红色的重铬酸钠对滴定终点的干扰，其滴定终点比选用酚酞或者二甲基黄指示剂明显，减少人为操作误差，对酸化率的控制有着积极的意义。

关键词：重铬酸钠；酸化率；指示剂

1、背景

工业重铬酸钠生产中，酸化操作是重铬酸钠生产工艺中的关键控制点。所谓“酸化”就是在铬酸钠中性液中加入适量硫酸，使铬酸钠转变为重铬酸钠的过程。反应原理如下：

2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7 +Na2SO4+H2O

上述反应过程的程度一般用酸化率表示。酸化率是指为总酸值（重铬酸钠+过量硫酸）酸值摩尔数与重铬酸钠摩尔数比值的百分数。

酸化率检测方法：首先用标准硫酸亚铁铵溶液滴定重铬酸钠的浓度，然后用标准氢氧化钠溶液滴定总酸含量。酸化率计算用下式表示：

酸化率=（1/2）C1V1/（1/6）C2V2=3C1V1/C2V2

式中C1、V1——测定H+耗用NaOH标准溶液摩尔浓度及体积；

C2、V2——测定Cr6+耗用标准亚铁溶液的摩尔浓度及体积。

重铬酸钠以1/6Na2Cr2O7计，1:6为 Na2Cr2O7和亚铁反应的摩尔比，硫酸以1/2 H2SO4计，1:2为氢氧化钠与硫酸反应的摩尔比。

重铬酸钠生产过程中酸化率控制直接影响成品质量。酸化率过高，大量游离酸存在于体系中，不但会加大设备的腐蚀程度，而且硫酸与硫酸钠形成溶解性较高的硫酸氢钠，进而使重铬酸钠生产中硫酸盐分离不彻底，造成重铬酸钠成品中二水重铬酸钠含量低于98%，硫酸盐高于0.4%；酸化率过低，中性液中铬酸钠不能完全转化为重铬酸钠，由于铬酸钠在水中溶解度较小，易形成过饱和溶液，使溶液粘度增高，在蒸发时易形成细小的硫酸钠颗粒，工业化分离较为困难，另一方面铬酸钠易与硫酸钠生成固溶体，与重铬酸钠结晶同时析出，造成重铬酸钠成品中二水重铬酸钠含量低于98%，硫酸盐高于0.4%，易生产出不合格的重铬酸钠产品，所以酸化率的控制是生产优质重铬酸钠产品的保证。酸化率的检测准确度显得尤为重要，选择石蕊指示剂测定酸化率能显著提高滴定终点的判断能力，减少了因人为视觉误差造成酸化率测定的偏差。

2、 实验结果及讨论

酸化率测定中，酸化液中重铬酸钠的浓度用标准硫酸亚铁铵溶液滴定，选用二苯磺酸钠为指示剂，滴定终点明显、反应灵敏。但在总酸的滴定中，因重铬酸钠酸化液为橙红色，用标准氢氧化钠溶液滴定时，选用的酸碱指示剂不同，其终点的判断也不同，如终点颜色选用红色或者黄色的酸碱指示剂，必然对滴定终点颜色有干扰，导致酸化率测定误差，进而影响重铬酸钠产品质量的稳定，所以选择一种合适的酸碱指示剂成为提高酸化率检测准确度的关键。以下为选用了三种不同酸碱指示剂测定酸化率的实验结果：

通过上述实验现象及结果表明，用石蕊指示剂，指示终点明显，反应灵敏。

二甲基黄指示剂，滴定终点PH值为2.9～4.2；酚酞指示剂，滴定终点PH值为PH=8.0～9.8；石蕊指示剂，滴定终点PH值为5.0～8.0。

在测定重铬酸钠酸化液酸化率时，选用石蕊指示剂比选用酚酞指示剂酸化率测定低2～3个百分点；比二甲基黄指示剂测定酸化率低5～6个百分点。根据这一点可对酸化率工艺指标进行修订。

3、结论

在重铬酸钠酸化液酸化率测定中，根据重铬酸钠酸化液呈橙红色的特点，选用石蕊指示剂测定酸化率，可避免橙红色的重铬酸钠溶液自身对滴定终点的干扰，其滴定终点比选用酚酞或者二甲基黄指示剂明显，减少人为操作误差，对酸化率的控制有着积极的意义。

参考文献

[1]丁翼 纪柱 铬化合物生产与应用 2000.104～114

[2]纪柱. 铬盐工业. 1994.1.1～15