[发明专利]一种HMX生产废酸中硝酸和硝酸铵含量的分析方法

说明书

本发明涉及一种HMX生产废酸中硝酸和硝酸铵含量的分析方法，利用NaOH溶液，对待测液进行电位滴定，随着NaOH量的增加，待测液的pH值变化引起电位突跃，通过突跃时的NaOH消耗量计算待测液中各关键组分含量，根据各组分NaOH的消耗量，即可计算出各组分含量。由于醋酸的存在，导致硝酸滴定的电位突跃范围太窄，等当点不易找准，尤其是硝酸酸含量极低时更为明显。因此，本发明采用向样品中加入环丁砜或丙酮溶剂的方法，拓宽了硝酸的突跃范围。该方法用于测定硝酸含量大于0.8%（wt）的物料为宜，硝酸铵的含量大于1%，相对误差均在2%以内，平均相对误差均在1%以内。

技术领域

本发明涉及化学分析技术领域，更具体的讲，涉及一种利用电位滴定法测定HMX生产废酸中硝酸、乙酸含量的方法。

背景技术

奥克托今(HMX)，也称奥克托金、奥托金，是现今军事上使用的综合性能最好的炸药，具有八元环的硝胺结构，命名为“1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷”，化学名“环四亚甲基四硝胺”(Cyclotetramethylenetetranitramine)。通常用于高威力的导弹战斗部，也用作核武器的起爆装药和固体火箭推进剂的组分。在HMX生产过程中，乌洛托品经过硝化、结晶、过滤得到HMX粗品，对应废酸中含醋酸、硝酸、硝酸铵及少量药品，废酸需分离回收其中的醋酸循环使用，而回收醋酸需先测定其中硝酸和硝酸铵的含量。

目前国内HMX(奥克托今)生产废酸中硝酸含量的分析方法并不成熟，其中以硫酸亚铁滴定为主，在浓硫酸环境下，氧化还原反应测定硝酸含量，滴定终点以“稳定的棕色”来判定，然后以硫酸亚铁量计算硝酸，测定的硝酸含量与理论值偏差较大。此外，CN103257111A介绍了一种己二酸中硝酸含量的分析方法，该方法通过绘制不同硝酸浓度下的吸光度标准曲线，来测定硝酸含量，相对标准偏差仍能达到4％，不够精准。CN 103487550A介绍了一种测定钛板酸洗液中硝酸含量的方法，该通过配置Fe²⁺标准溶液，利用氧化还原滴定法测量硝酸含量，方法准确度高，操作简单，但不适用HMX(奥克托今)生产废酸体系。

而硝酸铵的测定多为甲醛法，先以NaOH滴定，以酚酞和甲基红指示剂判定终点，NaOH消耗定量结果。再加过量中性甲醛将NH4⁺转化为H⁺后，再以NaOH滴定新转化的H⁺，通过两次NaOH的消耗来确定硝酸铵的含量，此为测定酸性环境中铵根离子的经典方法，但需制备处理甲醛，过程稍复杂，操作步骤多，不便捷。CN 1102883A介绍了一种钾铵的快速测定方法，以四苯硼钠进行沉淀反应，通过絮凝剂快速沉淀，由沉淀高度换算成对应的钾铵的含量，该方法方便快捷，操作简单，但是准确率低。

由于还没有现行有效的针对HMX(奥克托今)生产废酸中硝酸和硝酸铵含量测定方法的行业标准和国家标准，为了回收废酸中的醋酸循环使用，亟需开发一种操作简单，准确度高，适用性强的针对HMX生产废酸中硝酸和硝酸铵含量的分析方法。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单，准确度高，适用性强的针对HMX生产废酸中硝酸和硝酸铵含量的分析方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种HMX生产废酸中硝酸含量的分析方法，包括以下步骤：

S1：NaOH标准溶液的配制和标定

按照国标配置一定浓度的NaOH标准溶液，并进行标定；

S2：硝酸和硝酸铵含量的测定

取待测样品25～50mL于烧杯中，利用电位滴定法，用NaOH标准溶液滴定待测样品至不再有电位突跃，并记录每次电位突越时NaOH标准溶液的消耗量；

S3：按照式1-3分别计算待测样品中硝酸、乙酸和硝酸钠的含量