DMSO廢鹽中無機組分組成與含量分析

龍真明+馬會娟+康群

摘 要：文章采用萃取恒重預處理、紫外法和離子色譜法分析了DMSO生產(chǎn)廢鹽中的無機組分組成與含量，經(jīng)過測定知無機鹽占DMSO廢鹽質(zhì)量的百分比43%，其中無機鹽中主要成分為硝酸鈉（占無機組分65%）和甲基磺酸鈉（占無機組分26%），其余9%為亞硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉。文章可為回收利用DMSO廢鹽中無機組分提供參考。

關鍵詞：DMSO廢鹽；無機組分；組成；含量；分析

中圖分類號：TQ209 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）22-0193-02

前言

以二甲基硫醚為原料，以二氧化氮為催化劑氧化制取二甲基亞砜的過程中產(chǎn)生大量廢鹽[1]，平均每生產(chǎn)1噸二甲基亞砜，產(chǎn)生0.2噸廢鹽。該廢鹽為淡黃色半固態(tài)的有機物與無機物的混合物，主要有機組分為二甲基砜（MSM）、二甲基亞砜（DMSO），硝酸鈉，亞硝酸鈉，甲基磺酸鈉等。本文對DMSO廢鹽中無機組分的組成與含量進行了分析，其分析結果可為進一步分離回收DMSO廢鹽中的無機組分提供參考。

1 實驗方法與材料

1.1 樣品來源

測定樣品來源于某DMSO生產(chǎn)裝置正常生產(chǎn)過程中排出的DMSO廢鹽，外觀為淡黃色半固體。

1.2 樣品預處理方法

準確稱取DMSO廢鹽10g或5g左右，用優(yōu)級純苯在50℃下多次萃取，萃取時間20min/次，萃取劑用量40mL/次，直至萃取后苯液中不再含有MSM和DMSO等有機組分。因無機鹽在苯中溶解度極低，故絕大部分無機鹽留在萃殘物中。將萃殘物在鼓風干燥箱中干燥去殘余苯和水分，恒重后稱取其質(zhì)量數(shù)，放入干燥器中備用。

1.3 所用儀器

北京瑞利UV-2100型紫外分光光度計，美國戴安離子色譜儀。鼓風干燥箱，萬分之一天平。

1.4 分析方法

用離子色譜法對無機組分的陰離子進行定性定量[2]；采用紫外可見分光光度法測定硝酸鹽氮含量并轉化為硝酸根含量[2]。

2 DMSO廢鹽中無機組分的測定實驗結果與討論

2.1 DMSO廢鹽中無機組分干重測定

稱取DMSO廢鹽10g或5g，按照1.2樣品預處理方法進行萃取，并烘干至恒重，測定質(zhì)量數(shù)據(jù)見表1。

由表1知，12次測定DMSO廢鹽中無機組分占原廢鹽的質(zhì)量百分比平均值為42.9%；測定結果的相對平均偏差為0.97%。

2.2 DMSO廢鹽中硝酸鈉含量的測定-紫外分光光度法

2.2.1 標準曲線的繪制

標準曲線見圖1，該標準曲線的相關系數(shù)為1，曲線相關性很好，達到方法要求。

2.2.2 DMSO廢鹽中硝酸根含量測定

取經(jīng)預處理后的DMSO廢鹽， 準確稱取1.0165g定容于1L容量瓶中（1.0165g/L）， 使用紫外分光光度計測試水樣中硝酸鹽氮的含量。將7月15日制備的無機鹽烘干（105℃，2h），稱取1.0010g定容于1L容量瓶中，使用紫外分光光度計測試水樣中硝酸鹽氮的含量見表2。

由表2知：測定兩次取平均值。測得萃取后DMSO廢鹽在烘干前、后硝酸鈉的百分含量為65.7%和67%。

取另一批次預處理得到的DMSO廢鹽，分別稀釋100倍于兩個100ml容量瓶中，取其中一個容量瓶加入5ml硝酸鉀使用液（10mg/L），定容。另外一個直接定容。使用紫外分光光度計測試兩容量瓶中硝酸根的濃度，計算加標回收率，結果見表3。

表3知：硝酸鈉在經(jīng)萃取干燥預處理后的廢鹽中的含量為63%，硝酸鹽氮測定的加標回收率為96.2%，滿足測試方法要求。說明無機廢鹽中硝酸鈉的測定結果是準確可靠的。

小結： 紫外法測定兩個批次預處理后的DMSO廢鹽，第一個批次測定結果硝酸鈉含量為67%；第二個批次測定結果硝酸鈉含量為63%，兩個批次結果平均值為65%，相對平均偏差為6.2%，加標回收率為96.2%。

2.3 DMSO廢鹽中甲基磺酸鈉的測定-離子色譜法

據(jù)生產(chǎn)工藝及廠家資料分析知：DMSO廢鹽中無機陽離子只有鈉離子，故只對陰離子進行離子色譜分析。

2.3.1 DMSO廢鹽中無機陰離子定性分析

將預處理后的DMSO廢鹽取準確稱取1g左右，溶解定容于1000mL容量瓶中，再進行稀釋后制樣放入離子色譜自動進樣器中進入陰離子柱進行色譜分析，知主要陰離子為兩種，一種為硝酸根，離子色譜峰面積最大，峰高最高，其次為甲基磺酸根，其余為微量，有亞硝酸根、氯離子、碳酸根離子、硫酸根離子。

2.3.2 DMSO廢鹽中甲基磺酸鈉的定量分析

（1）標準曲線的繪制

采用優(yōu)級純甲基磺酸配制標準系列溶液，在離子色譜上測定相應峰面積并做標準曲線圖見圖2。相關系數(shù)為0.9987。

（2）甲基磺酸鈉的測定

稱取1.0055g經(jīng)預處理的DMSO廢鹽定容于1L容量瓶中（1.0055g/L）備用。取兩個100mL容量瓶，分別加入該溶液10mL， 第一個容量瓶直接用去離子水定容，為試樣一，測定兩次；第二個容量瓶加入10mL的甲基磺酸標準溶液（甲基磺酸根100mg/L），再用去離子水定容為試樣二。為試樣二。使用離子色譜測試兩容量瓶中甲基磺酸根離子的濃度。理論上加入甲基磺酸使用液的水樣與未加甲基磺酸使用液的水樣中甲基磺酸根的濃度差值為10mg/L。

測定結果見表4。由表4知：試樣一中甲基磺酸鈉的含量為26.8%，試樣二中甲基磺酸鈉的含量為26%，加標回收率為106.4%。

3 結論

經(jīng)測定，DMSO廢鹽中無機組分占總廢鹽的42.9%，其中無機組分中硝酸鈉和甲基磺酸鈉為主要兩種成分，硝酸鈉占65%，甲基磺酸鈉占26%，其余9%少量無機鹽為亞硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉、氯化鈉。

可見，DMSO廢鹽中無機組分回收的重點在于硝酸鈉和甲基磺酸鈉的分離。

參考文獻：

[1]鄒璐.二甲基亞砜生產(chǎn)工藝及應用研究[J].貴州工業(yè)職業(yè)技術學院報，2014，9（1）；20-21.

[2]國家環(huán)?？偩?水、廢水監(jiān)測分析方法（第四版）[M].中國環(huán)境科學出版社.