一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法

摘要

本发明涉及混合物中某种组分含量的检测方法，特别涉及一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，采用碘量法检测硫氢化物溶液中硫脲的含量，在采用碘量法测定硫脲含量之前先进行预处理，所述的预处理是向硫氢化物溶液中加入金属盐溶液，除去硫氢化物溶液中的硫氢根及负二价的硫离子。本发明准确度高，相对标准偏差小、精密度高，重现性好；操作简便快捷，检测成本低，适用范围广，能够满足对硫氢化物溶液中硫脲含量的准确测定。

说明书

技术领域

本发明属于化学分析领域，涉及混合物中某种组分的检测方法，特别涉及一种硫氢化物溶液中硫脲含量的检测方法。

背景技术

在以石灰氮或单氰胺为原料与硫化氢反应合成硫脲的过程中，会生成大量的硫氢化钙、硫氢化铵、硫化铵等中间产物；为了增加反应速率，减少副反应的发生，添加到反应体系中的水（母液）也必须含有一定量的硫氢化钙、硫氢化铵、硫化铵等可溶性的硫氢化物、硫化物。

为了跟踪反应液中硫脲含量的变化，进行反应终点的判断，需要准确测定出反应溶液中硫脲的含量。目前，测定硫脲的方法主要有行业标准（HG/T 3266-2002）中规定的碘量法和液相色谱法两种，在使用碘量法测定反应液中硫脲含量的过程中，溶液中的硫氢化物和硫化物会与碘反应，使碘的消耗量增加，从而导致测定结果不准确。使用液相色谱法测定反应液中的硫脲含量时，由于溶液中含有大量的可溶性无机离子，会对色谱柱及检测器造成严重的损坏，同时，使用液相色谱法会大大增加检测成本。

发明内容

针对现有技术中硫氢化物和硫化物会与碘反应的不足之处，本发明提供了一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，首先对硫氢化物溶液进行预处理，然后采用碘量法检测硫脲的含量，解决了溶液中硫氢化物和硫化物会与碘反应，使碘的消耗量增加，从而导致测定结果不准确的问题。

一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，采用碘量法检测硫氢化物溶液中硫脲的含量，在采用碘量法测定硫脲含量之前先进行预处理，所述的预处理是向硫氢化物溶液中加入金属盐溶液，除去硫氢化物溶液中的硫氢根及负二价的硫离子。本发明准确度高，相对标准偏差小、精密度高，重现性好；操作简便快捷，检测成本低，适用范围广，能够满足对硫氢化物溶液中硫脲含量的准确测定。 

其中所述的碘量法采用工业硫脲行业标准（HG/T 3266-2002）中规定的方法。

一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，具体步骤包括：

（1）称样  用分析天平准确称取2.0000-5.0000g的硫氢化物溶液，置于500mL容量瓶中；

（2）预处理  向步骤（1）所述的容量瓶中加入蒸馏水，加入金属盐溶液，用蒸馏水定容，摇匀后进行干过滤；

（3）检测  取步骤（2）所得滤液采用碘量法测定待测溶液中硫脲的含量。

其中，由于在合成硫脲的过程中，其反应液中含有氢氧化钙、碳粉等固体不溶物，所以步骤（1）中所述的硫氢化物溶液是指用滤纸过滤除去固体不溶物后的不同时间的反应液。由于不同时段的反应液中含有的硫氢根及硫离子的浓度不一样，为了说明本发明所述的检测方法对任何时段、任何浓度含有硫氢根及硫离子的反应液都适用，所以选择不同时段的反应液。

为了使硫氢化物溶液中的硫氢根及硫离子沉淀完全，加入的金属盐溶液必须是过量的。所述步骤（2）中加入金属盐溶液的体积为10-25mL，在这样的体积范围内，保证硫氢化物溶液中的硫氢根及硫离子沉淀完全，可以完全除去。若加入的体积范围过小，则硫氢根及硫离子沉淀不完全，影响硫脲含量的测定结果；若加入的体积范围过大，则副产物增多，也影响硫脲含量的测定结果。

由于硫氢化物溶液中的硫氢根及硫离子的浓度未知，为了增大检测范围，所述步骤（2）中金属盐溶液的质量分数为1%-5%。

步骤（2）中所述的向容量瓶中加入蒸馏水的目的一方面是冲洗瓶壁，另一方面是方便后序加金属盐溶液时比较容易观察沉淀。

步骤（2）中用蒸馏水定容摇匀后进行干过滤。因为普通过滤会引入蒸馏水，改变其滤液的浓度，为了不影响测定结果，所以采用干过滤，把过滤掉沉淀得到的滤液作为待测溶液，从而采用碘量法测定待测溶液中硫脲的含量。

由于硫氢化物溶液中包含硫脲和可溶性的硫氢化物、硫化物，所以硫氢化物溶液一般呈弱酸性、中性或弱碱性，因此加入的金属盐溶液中的金属离子应该与硫氢化物溶液中的硫氢根及硫离子在弱酸性、中性或弱碱性环境中都能形成不溶于水的沉淀。

所选用的金属盐溶液中的金属离子需要价态稳定、无还原性及氧化性。如果金属盐中的金属离子具有较强的还原性，那么在步骤（3）中会与碘反应，导致测定的硫脲含量偏高；如果金属盐中的金属离子具有较强的氧化性，则会与溶液中的硫脲反应，导致测定的硫脲含量偏低，所以所述的金属盐优选为锌盐或镉盐。

为了加快金属盐与硫氢化物溶液中硫氢根及硫离子的反应速度，确保沉淀完全，应该以金属盐溶液的形式加入，且该金属盐在水中的溶解度应尽量的大。同时，由于硫氢化物溶液中硫氢根的存在，在反应过程中会产生氢离子，导致反应体系的pH值降低，对硫脲含量的测定结果有影响。这是因为工业硫脲行业标准（HG/T 3266-2002）中规定的碘量法测定硫脲含量时要求pH为2-9，优选为5-7；如果pH太高，碘会发生歧化反应，pH太低会导致淀粉失效。为了避免反应体系的pH值下降过大，所述的金属盐为可溶性的弱酸盐，优选为乙酸盐。

本发明提供的检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，准确度高，相对标准偏差小、精密度高，重现性好；操作简便快捷，检测成本低，适用范围广，能够满足对硫氢化物溶液中硫脲含量的准确测定。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明作进一步说明，但不作为对发明内容的限制，凡基于本发明所述的原理及技术均属于本发明的组成部分。

本发明所述药品均为分析纯。

实施例1

一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，具体步骤包括：

（1）称样  用分析天平准确称取2.0000g的硫氢化物溶液，置于500mL容量瓶中；

（2）预处理  向步骤（1）所述的容量瓶中加入蒸馏水，加入10mL 质量分数为1.5%的乙酸镉溶液，用蒸馏水定容，摇匀后进行干过滤；

（3）检测  取步骤（2）所得滤液采用碘量法测定待测溶液中硫脲的含量：

取干净的250ml碘量瓶，用移液管准确加入25ml碘标准溶液及10ml氢氧化钠溶液，轻轻摇动后用移液管准确加入10ml滤液。将碘量瓶用磨口塞塞紧并进行水封，轻轻摇动后放在暗处10分钟。完成后用量筒加入50ml蒸馏水，然后用移液管加入5ml的盐酸溶液。用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，当溶液滴至浅黄色时加入3滴淀粉指示剂，继续用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，直至溶液变为无色。

（4）结果 

重复1重复2重复3平均相对标准偏差液谱21.35%21.36%21.31%21.34%0.124%21.65%

测得试样中硫脲的质量分数为21.34%，同时，采用液相色谱法对该试样进行测定，硫脲含量为21.65%。

实施例2

一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，具体步骤包括：

（1）称样  用分析天平准确称取5.0000g试样，置于500mL容量瓶中；

（2）预处理  向步骤（1）所述的容量瓶中加入蒸馏水，加入25mL质量分数为1%的乙酸锌溶液，用蒸馏水定容，摇匀后进行干过滤；

（3）检测  取步骤（2）所得滤液采用碘量法测定待测溶液中硫脲的含量：

取干净的250ml碘量瓶，用移液管准确加入25ml碘标准溶液及10ml氢氧化钠溶液，轻轻摇动后用移液管准确加入10ml滤液。将碘量瓶用磨口塞塞紧并进行水封，轻轻摇动后放在暗处10分钟。完成后用量筒加入50ml蒸馏水，然后用移液管加入5ml的盐酸溶液。用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，当溶液滴至浅黄色时加入3滴淀粉指示剂，继续用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，直至溶液变为无色。

（4）结果  

重复1重复2重复3平均相对标准偏差液谱21.48%21.55%21.53%21.52%0.168%21.99%

测得试样中硫脲的质量分数为21.52%，同时，采用液相色谱法对该试样进行测定，硫脲含量为21.99%。

实施例3

一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，具体步骤包括：

（1）称样  用分析天平准确称取3.5000g试样，置于500mL容量瓶中；

（2）预处理  向步骤（1）所述的容量瓶中加入蒸馏水，加入17 mL质量分数为5%的乙酸镉溶液，用蒸馏水定容，摇匀后进行干过滤；

（3）检测  取步骤（2）所得滤液采用碘量法测定待测溶液中硫脲的含量：

取干净的250ml碘量瓶，用移液管准确加入25ml碘标准溶液及10ml氢氧化钠溶液，轻轻摇动后用移液管准确加入10ml滤液。将碘量瓶用磨口塞塞紧并进行水封，轻轻摇动后放在暗处10分钟。完成后用量筒加入50ml蒸馏水，然后用移液管加入5ml的盐酸溶液。用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，当溶液滴至浅黄色时加入3滴淀粉指示剂，继续用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，直至溶液变为无色。

（4）结果

重复1重复2重复3平均相对标准偏差液谱23.56%23.53%23.50%23.53%0.128%23.40%

测得试样中硫脲的质量分数为23.53%，同时，采用液相色谱法对该试样进行测定，硫脲含量为23.40%。

实施例4

一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，具体步骤包括：

（1）称样  用分析天平准确称取3.0431g试样，置于500mL容量瓶中；

（2）预处理  向步骤（1）所述的容量瓶中加入蒸馏水，加入20mL质量分数为3%的乙酸镉溶液，用蒸馏水定容，摇匀后进行干过滤；

（3）检测  取步骤（2）所得滤液采用碘量法测定待测溶液中硫脲的含量：

取干净的250ml碘量瓶，用移液管准确加入25ml碘标准溶液及10ml氢氧化钠溶液，轻轻摇动后用移液管准确加入10ml滤液。将碘量瓶用磨口塞塞紧并进行水封，轻轻摇动后放在暗处10分钟。完成后用量筒加入50ml蒸馏水，然后用移液管加入5ml的盐酸溶液。用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，当溶液滴至浅黄色时加入3滴淀粉指示剂，继续用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，直至溶液变为无色。

（4）结果

重复1重复2重复3平均相对标准偏差液谱11.54%11.34%11.40%11.43%0.898%11.25%

测得试样中硫脲的质量分数为11.43%，同时，采用液相色谱法对该试样进行测定，硫脲含量为11.25%。

实施例5

一种检测硫氢化物溶液中硫脲含量的方法，具体步骤包括：

（1）称样  用分析天平准确称取4.0783g试样，置于500mL容量瓶中；

（2）预处理  向步骤（1）所述的容量瓶中加入蒸馏水，加入15mL质量分数为4%的乙酸锌溶液，用蒸馏水定容，摇匀后进行干过滤；

（3）检测  取步骤（2）所得滤液采用碘量法测定待测溶液中硫脲的含量：

取干净的250ml碘量瓶，用移液管准确加入25ml碘标准溶液及10ml氢氧化钠溶液，轻轻摇动后用移液管准确加入10ml滤液。将碘量瓶用磨口塞塞紧并进行水封，轻轻摇动后放在暗处10分钟。完成后用量筒加入50ml蒸馏水，然后用移液管加入5ml的盐酸溶液。用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，当溶液滴至浅黄色时加入3滴淀粉指示剂，继续用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，直至溶液变为无色。

（4）结果

重复1重复2重复3平均相对标准偏差液谱10.99%10.96%11.13%11.03%0.823%10.89%

测得试样中硫脲的质量分数为11.03%，同时，采用液相色谱法对该试样进行测定，硫脲含量为10.89%。

从实施例1-5所得结果可以看出，采用本发明检测硫氢化物溶液中硫脲的含量，其测定结果准确度高，相对标准偏差小，精密度高，重现性好；操作简便快捷，检测成本低，适用范围广，能够满足对硫氢化物溶液中硫脲含量的准确测定。