碳酸盐型盐湖食盐质量检测问题的研究.pdf
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1、收稿日期:2023-12-07基金项目:甘肃省市场监督管理局科技计划项目(SSCJG-SP-202119)作者简介:杨九新(1966),男,甘肃张掖人,本科,高级工程师,主要从事盐业、化工工作。联系方式:13609380343碳酸盐型盐湖食盐质量检测问题的研究杨九新(甘肃省盐务安全监测中心,甘肃 兰州 730000)摘要:对碳酸盐型盐湖生产的食盐检测数据检验不成立问题进行分析研究,制定食盐中碳酸根和碳酸氢根离子的检测方法,并对检测方法的准确性进行试验验证,提出了新的数据检验方法。关键词:食盐;碳酸根离子;碳酸氢根离子;检测方法;数据检验中图分类号:TS37文献标识码:A文章编号:2096-34
2、08(2024)05-0008-07Study on the Quality Detection of Salt Produced fromCarbonate Type Salt LakeYANG Jiuxin(Gansu Province Salt Affairs Safety Monitoring Center,Lanzhou 730000,China)Abstract:This article analyzed the failure of testing data of salt produced from carbonatesalt lake,formulated the deter
3、mination method of carbonate ion and hydrogen carbonate ion in salt.It was verified for the accuracy of the determination method,and proposed the new data verifymethod.Key words:Salt;Carbonate ion;Hydrogen carbonate ion;Test method;Data verify1前言我国是一个盐湖水化学类型丰富的国家,氯化物型、硫酸盐型、碳酸盐型盐湖和盐矿种类齐全1。各类盐湖均可生产食盐,
4、食盐质量检测是经常性工作。在检测内蒙古自治区杭锦旗巴音乌素镇盐海子盐湖所产食盐,出现检测结果数据检验不符合标准要求的情况。即按照GB/T 54612016 食用盐及GB/T 54622015 工业盐 国家标准对该食盐样品进行质量检验,按照标准规定,“氯化钠、硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠、氯化钙、氯化镁、水分、水不溶物之和在 99.5100.4 g/100 g 之间时检测结果检验数据成立”2-3;否则,检测结果检验数据不成立,需要对样品重新检验。经对样品的分析项目进行多次检测,单项检测误差都在规定范围以内,但仍存在数据检验不成立的情况。内蒙古自治区杭锦旗巴音乌素镇盐海子盐湖所产食盐的检测结果见表1。参
5、考相关文献,按照QB/T 44452012 制盐工业通用检测方法钾的测定 补充钾离子检测,在检测结果加和数据中增加氯化钾后,仍不在标准要求的99.5100.4 g/100 g之间4。内蒙古自治区杭锦旗巴音乌素镇盐海子盐湖所产工业盐在以上检测的基础上补充钾离子后的检测结果见表2。2问题分析考虑到食盐可能含有标准设定检测项目以外的成分,对内蒙古自治区杭锦旗巴音乌素镇盐海子盐湖卤水取样检测分析,盐湖卤水检测结果见表3。表1食盐检测结果Tab.1Test results of salt样品编号123理化指标/(g/100 g)Ca2+0.010.000.01Mg2+0.010.000.00SO2-40
6、.010.160.10Cl-56.7058.0858.77水分3.802.361.92水不溶物0.150.150.4数据检验化合物加和/(g/100 g)97.4498.4999.35盐科学与化工Journal of Salt Science and Chemical Industry第53卷第5期2024年5月8检测分析结果显示碳酸根和碳酸氢根离子含量比较高,所产食盐中碳酸盐和碳酸氢盐含量很可能已达到了影响数据检验的程度,需要对其含量进行检测,而 GB/T 54612016 食用盐 及GB/T 54622015 工业盐 国家标准没有设计碳酸根和碳酸氢根离子的检测,因此需要研究制定食盐中测定方
7、法。3食盐中碳酸盐检测方法的研究大量食盐质量检测结果表明,食盐主要有K+、Ca2+、Na+、Mg2+、SO-、Cl-组成的化合物、水分及水不溶物组成。从表2看出这些离子化合物、水分及水不溶物合计在97.44 g/100 g以上。这些离子组成的化合物都是不显示酸碱性的中性盐类,并且比较稳定,所以食盐中若含有碳酸盐和碳酸氢盐,溶液就会显碱性,可用酸碱中和滴定法测定碳酸盐含量。用标准盐酸溶液滴定食盐样品溶液时,若以酚酞作指示剂,滴定到等当点时,pH值为8.4,此时消耗的酸量仅相当于碳酸盐含量的一半,当再向溶液中加入甲基橙指示剂,继续滴定到等当点时,溶液的pH值为4.4,这时滴定的是由碳酸盐所转变的碳
8、酸氢盐和水样中原有的碳酸氢盐的总和,根据酚酞和甲基橙指示两次终点时所消耗的盐酸标准溶液的体积,即可分别计算碳酸盐和碳酸氢盐的含量。4检测方法的制定4.1检测试剂(1)盐酸(=1.19 g/mL)。(2)酚酞乙醇溶液(10 g/L):称取酚酞1 g,加入乙醇100 mL,摇匀。(3)甲基橙溶液(0.5 g/L):称取甲基橙0.05 g,加纯水100 mL,摇匀。(4)盐酸标准溶液 c(HCl)=0.05 mol/L。配制:吸取4.2 mL盐酸(1)中所述与纯水混合并稀释到1 000 mL,其准确浓度用基准碳酸钠标定。标定:称取3份经250 C烘干4 h的无水碳酸钠0.10.2 g(优级纯,准确至
9、0.000 2 g),分别放入3个250 mL三角瓶中,加50 mL纯水溶解,加入甲基橙指示剂4滴,用盐酸标准溶液滴定到溶液由黄色突变为橙色即为终点。记下消耗盐酸溶液的体积(V)。按公式(1)计算盐酸溶液的浓度:c(HCl)=mV 53.0 1 000(1)式中:c(HCl)为盐酸标准溶液的浓度,单位 mol/L;m为称取基准碳酸钠的质量,单位g;V为消耗盐酸标准溶液的体积,单位mL;53.0为与1.00 mL盐酸标准溶液 c(HCl)=1.000 mol/L 相当的以毫克表示的碳酸钠质量。4.2检测方法称取试样 25.000 0 g 于 500 mL 容量瓶中定容后,吸取 50 mL 于 2
10、50 mL 三角瓶中,加入 4滴酚酞乙醇溶液,如出现红色,则用盐酸标准溶液滴定到溶液红色刚刚消失,记录消耗盐酸标准溶液的毫升数V1。在上述步骤测定后的溶液中,继续加入4滴甲基橙溶液,用盐酸标准溶液滴定到溶液由黄色突变为橙色,记录消耗盐酸标准溶液的毫升数V2。4.3检测数据处理实际工作中,可能出现以下5种不同情况,根据下列情况,分别计算氢氧根、碳酸根和碳酸氢根的质量浓度。(1)当 V1V2时,表明有 OH-和CO2-3存在,无HCO-3存在。此时:(OH-)=c(V1-V2)1 000 17.01m500 50 100(2)表2工业盐补充K+后检测结果Tab.2Test results afte
11、r adding K+with industrial salt样品编号123理化指标/(g/100 g)Ca2+0.010.000.01Mg2+0.010.000.00SO2-40.010.160.10Cl-56.7058.0858.77水分3.802.361.92水不溶物0.150.150.4原标准计算数据检验化合物加和/(g/100 g)97.4498.4999.35K+检测结果/(g/100 g)K+0.000.090.13增加氯化钾计算数据检验化合物加和/(g/100 g)97.4498.5399.40表3盐湖卤水检测结果Tab.3Test results of salt lake b
12、rine样品编号12密度/(g/cm3)1.235 81.286 3理化指标(g/L)Ca2+0.000.00Mg2+0.020.00SO2-410.8721.58Cl-168.27138.73K+4.163.77CO2-330.4073.42HCO-30.000.00杨九新:碳酸盐型盐湖食盐质量检测问题的研究9盐科学与化工第53卷第5期2024年5月(CO2-3)=c 2V21 000 30.01m500 50 100(3)(2)当 V1=V2时,表明有CO2-3存在,而无 OH-和HCO-3存在。此时:(CO2-3)=c 2V11 000 30.01m500 50 100(4)(3)当V1
13、V2时,表明有CO2-3和HCO-3存在,没有OH-存在。此时:(CO2-3)=c 2V11 000 30.01m500 50 100(5)(HCO-3)=c V2-V11 000 61.02m500 50 100(6)(4)当V1=0时,表明仅有HCO-3存在。此时:(HCO-3)=c V21 000 61.02m500 50 100(7)(5)当V2=0时,表明仅有OH-存在。此时:(OH-)=c V11 000 17.01m500 50 100(8)式中:(OH-)为试样中氢氧根的质量分数,单位g/100 g;(CO2-3)为试样中碳酸根的质量分数,单位g/100 g;(HCO-3)为试
14、样中碳酸氢根的质量分数,单位g/100 g;c为盐酸标准溶液的浓度,单位mol/L;V1为用酚酞作指示剂时,滴定消耗的盐酸标准溶液体积,单位mL;V2为用甲基橙作指示剂时,滴定消耗的盐酸标准溶液体积,单位mL;m为所称取样品的质量,单位g;17.01为与1.00mL盐酸标准溶液 c(HCl)=1.000mol/L 相当的以毫克表示的氢氧根离子质量;30.01为与1.00 mL盐酸标准溶液 c(HCl)=1.000 mol/L 相当的以毫克表示的碳酸根离子质量;61.02为与1.00 mL盐酸标准溶液 c(HCl)=1.000 mol/L 相当的以毫克表示的碳酸氢根离子质量。5检测方法准确性的验
15、证5.1检测样品的准备已知含量样品的制备:以市售未加碘精制盐(符合 GB/T 54612016标准)和市售碳酸钠(符合GB 1886.1标准)碳酸氢钠(符合GB 1886.2标准)为原料配制,配制样品所用未加碘精制盐氯化钠含量98.78 g/100 g,所用市售碳酸钠总碱量(以Na2CO3干基 计)99.62%,所 用 市 售 碳 酸 氢 钠 总 碱 量(以NaHCO3干基计)99.70%,检测结果详见表46。按不同比例配制出已知碳酸钠和碳酸氢钠含量在0.121.00 g/100 g之间的样品12个(样品编号:KJXM01-12)。配制记录见表7检测样品制备记录。5.2样品检测项目及检测方法的
16、确定样品中Ca2+、Mg2+、SO2-4、Cl-、水分、水不溶物仍按GB/T 54622012 工业盐 检验方法进行检验测定。具体指标检测方法确定为:Cl-按 GB/T 13025.52012 中银量法检测;SO2-4按 GB/T 13025.82012中容量法检测;Ca2+、Mg2+按GB/T 13025.62012 中 容 量 法 检 测;水 分 按GB/T 13025.32012中干燥失重法检测;水不溶物按 GB/T 13025.4 2012 检 测;样 品 中 K+按QB/T 44452012 制盐工业通用检测方法钾的表4未加碘精制盐主要成分的检测结果Tab.4Test results
17、 of the main components of non-iodized refined salt项目白度/度粒度/(g/100 g)氯化钠/(g/100 g)水分/(g/100 g)水不溶物/(g/100 g)硫酸根/(g/100 g)碘(以I计)/(mg/kg)精制盐二级质量指标670.150.85 mm7597.200.800.101.005实测结果779698.780.280.040.371表5碳酸钠主要成分的检测结果Tab.5Test results of the main components of Na2CO3%项目总碱量(以Na2CO3干基计)总碱量(以Na2CO3湿基计)
18、氯化物(以NaCl干基计)水不溶物(以干基计)标准要求99.2097.900.700.03实测结果99.6299.220.290.01表6碳酸氢钠主要成分的检测结果Tab.6Test results of the main components of NaHCO3%项目总碱量(以NaHCO3干基计)干燥减量氯化物(以Cl计)标准要求99.0100.50.200.40实测结果99.70.120.1010杨九新:碳酸盐型盐湖食盐质量检测问题的研究检测 中的容量法检测;样品中CO2-3、HCO-3按照上述制定的检测方法进行检测。5.3样品检测结果样品检测结果汇总见表8。5.4按现行标准进行数据检验的
19、结果按照 GB/T 54622015 工业盐 标准中规定的数据检验规定进行检测数据检验计算结果见表 9。由数据检验计算结果可以看出,除KJXM-07号样品外,其他11个样品检测项目合计结果都不在99.5100.4 g/100g之间。按照标准规定,这11个样品检测误差超出了允许范围,不能作为检测报告依据,应重新检测。5.5检测结果的分析5.5.1检测结果可靠性分析从表7检测样品制备记录可以计算出样品中碳酸钠、碳酸氢钠和食盐成分合计含量。样品中碳酸钠、碳酸氢钠和食盐成分含量见表10。将上述样品实际检测结果数据检验合计与食盐成分合计含量列表比较(见表11),根据以上样品表7检测样品制备记录Tab.7
20、Preparation records of test samples编号KJXM-01KJXM-02KJXM-03KJXM-04KJXM-05KJXM-06KJXM-07KJXM-08KJXM-09KJXM-10KJXM-11KJXM-12碳酸钠用量/g2.505.007.5010.000.000.000.000.001.252.503.755.00碳酸氢钠用量/g0.000.000.000.002.505.007.5010.001.252.503.755.00精制盐用量/g1 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 00
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