吴维呈 ，周发海

(河南龙宇煤化工有限公司 ，河南 永城 476600)

公司40万t/a醋酸生产装置主要包括反应系统、反应液冷却及冷凝液回收系统、精馏系统、尾气吸收系统、催化剂制备系统、产品输送装运系统、火炬系统等。生产醋酸的主要物料为CH3OH和CO，CH3OH自一期精甲醇储罐经泵送至醋酸反应系统，CO源自公司气体净化厂深冷分离装置，CO经高低压CO压缩机提压后进入醋酸反应系统。CH3OH和CO在催化剂的作用下，进行低压羰基化反应，生成的粗醋酸经精制系统进行提纯，可得到纯度为99.9%的产品醋酸。铑作为醋酸装置反应中的重要催化剂，其价格比较昂贵，所以铑含量需要控制在一个最佳的浓度范围内，公司醋酸装置反应釜中铑含量控制在(700±50)mg/L，所以反应釜液中铑含量准确测定对生产控制调节至关重要。

1 实验部分

1.1 方法原理

试样配制成适当浓度的溶液，在空气-乙炔火焰中喷雾，以铑空心阴极灯为光源，在343.6 nm波长下测定试样的吸光度，根据在相同条件下确定的铑工作曲线，计算试样中铑含量[1-2]。

1.2 仪器及条件

原子吸收光谱仪TAS-990；乙炔，0.05～0.07 MPa；空气，0.2～0.25 MPa；铑元素灯。

1.3 实验试剂

实验所用试剂：浓硫酸；浓硝酸；硫酸(1+1)；次氯酸钠；铑标准储备溶液，1 000 mg/L；铑标准工作液，100 mg/L。

1.4 分析步骤

1.4.1样品的制备

取样0.4 g左右反应釜液，精确至0.000 2 g，加入到一个已剩有一定量蒸馏水的100 mL的容量瓶中，分别加入8 mL硫酸(1+1)，4 mL次氯酸钠溶液于容量瓶内，摇匀，然后用蒸馏水稀释到刻度，并摇匀。

1.4.2标准系列溶液的配制

吸取铑标准工作液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL，分别置于100 mL容量瓶中，以去离子水定容，摇匀。此时标准系列溶液中铑浓度分别为0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/L。分别测定相应浓度下的吸光度，进行线性曲线拟合结果，相关系数为0.999 9。

1.5 标准曲线的建立

根据对应浓度下的吸光度，建立铑离子标准曲线，见图1。

图1 铑离子标准曲线

1.6 样品的测定

将配制好的标准系列溶液、样品溶液、试剂空白溶液分别导入空气与乙炔的火焰原子吸收光谱仪中，以铑元素空心阴极灯为光源，在波长343.6 nm处调节TAS-990处于最佳工作条件，分别测定各自吸光度。以标准系列溶液中铑的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准工作曲线，根据样品溶液的吸光度减去空白溶液的吸光度值后，从标准工作曲线上查出对应的铑浓度。同样条件下测定样品，得到样品质量。

2 结果与讨论

2.1 精密度实验(见表1)

表1 精密度分析

称取4份样品，按照测定步骤测定，测得铑含量为672.4 mg/L，相对标准偏差为1.36%。

2.2 样品回收率实验

在铑离子样品中加入铑离子标准溶液中，通过测定加标回收率来判断该方法的准确度。取样品4份，分别加入1.0、1.0、2.0、2.0 mL的100 mg/L铑标准工作溶液，按样品的测定步骤进行加标回收率实验，见表2。

由表2可知，该方法的加标回收率为98.63%～102.11%，准确度符合要求。

3 结论

由实验可以看出，用原子吸收光谱法测定反应釜液中的铑含量，其精密度和准确度都能满足实验要求，而且用本方法测定操作简单，分析速度快，重现性好，准确度高，干扰小，提高了分析效率。因此用该方法测定醋酸反应釜液中的铑含量是理想的选择。

表2 回收率实验结果

同时，在测定过程中应注意以下问题：①样品稀释后，测定结果得到的吸光度在0.1～0.3为宜，并且为消除其他元素的干扰，可加入0.5%的硫酸钠。②开机时，要先开空气阀，后开乙炔阀。乙炔压力0.06～0.08 MPa，空气压力0.2～0.25 MPa。③空气压缩机机内的水，一定要排出，若未及时排出，则会被抽入空气流量计中，影响使用。④元素灯的通光窗口不可用手或油污触摸，若脏了可用酒精乙醚混合液1∶3擦净。⑤乙炔应放在通风良好的地方，严禁高温、明火。使用过程中，若突然断电，必须立刻关闭电源和乙炔阀。⑥喷雾器若堵，拆后用压缩空气机反或倒抽。雾化燃烧器清洁时，用 10%盐酸或硝酸浸泡一晚，用自来水冲洗，再用蒸馏水清洗。⑦由于反应釜液样品脏、酸性强，每次分析完成后及时用高纯水进行冲洗，直至火焰颜色变为浅蓝色为止。