宋宁宇，汪晓梅，徐志伟，王建
[长春东狮科技（集团）有限责任公司，吉林 长春130000]
［摘 要］硫酸盐含量是湿式氧化法脱硫系统脱硫液的一项重要质量指标，其常见检测方法各有千秋。针对检测方法之一的《水质 硫酸盐的测定 铬酸钡分光光度法（试行）》（HJ/T 342—2007）检测过程中难以保证重现性、准确度的问题，基于快速检测硫酸盐（以硫酸钠检测为例）的比色法，开展对HJ/T 342—2007的优化改进研究。相关试验结果表明：用酸性铬酸钡替代铬酸钡悬浊液，向其中加入适量胶体稳定剂，可避免悬浊液不稳定带来的检测误差；经过对单因素试验结果与国标法检测结果的对比，得出检测分析的最佳试验条件为胶体稳定剂添加量4%（体积分数）、反应体系（共沉淀体系）pH=2、共沉淀时间10 min；优化改进后的硫酸盐快速检测法检测数据之重复性和再现性良好，检测结果准确可靠，配合多通道专用型脱硫液组分速测仪，可实现多个样品的同时检测及现场采得样品的实时分析，从而可为脱硫系统的过程控制提供及时、可靠的数据支撑。
［关键词］湿式氧化法脱硫；硫酸盐含量检测；络合滴定法；分光光度法；优化改进；试验方法；最佳试验条件；试验结果分析
［中图分类号］TH744.4 ［文献标志码］A ［文章编号］1004-9932（2025）06-0057-04
0 引 言
湿式氧化法脱硫是将硫化氢在液相中氧化成单质硫的一种方法，脱硫液作为脱硫反应的载体，其质量的优劣尤为重要。脱硫液中硫酸盐含量过高会抑制脱硫催化剂的反应活性，硫酸盐还会析出堵塞脱硫系统并腐蚀金属管路。脱硫工艺设计及生产现场调控中，硫酸盐含量是脱硫液的一项重要质量指标。硫酸盐含量常见检测方法有铬酸钡分光光度法[1]、重量法[2]、离子色谱法[3]、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）[4]、络合滴定法[5]、火焰原子吸收分光光度法[6]、电位法[7]等，各类检测方法各有千秋。本研究主要在文献[1]以及《水质 硫酸盐的测定 铬酸钡分光光度法（试行）》（HJ/T 342—2007）[8]的基础上，基于快速检测硫酸盐（脱硫液中硫酸盐主要为硫代硫酸钠与硫酸钠，以硫酸钠检测为例）的比色法，尝试对HJ/T 342—2007进行优化改进。相关试验结果表明，用酸性铬酸钡替代铬酸钡悬浊液，向其中加入适量胶体稳定剂形成相对稳定的铬酸钡胶体试剂，可避免铬酸钡悬浊液不稳定带来的检测误差，实现脱硫液中硫酸盐含量的快速、准确检测，从而为脱硫工艺控制提供数据支撑。
1 分光光度法改进背景
目前，脱硫液中硫酸盐含量检测的主要方法为滴定法，存在如下不足：① 脱硫液具有浊度高、色度深等特点，滴定终点的判断依靠经验，遇到含有油气干扰的脱硫液，几乎无法准确判定滴定终点，即人工滴定有着较大的不确定性；② 人工滴定无法规避实验员之间操作差异带来的误差，检测结果的不稳定性给工艺调整带来困扰；③ 滴定操作较繁琐、检测时间较长，普通人无法做到易学易会，无法通过简单学习即可检测出可靠的结果，需有一定经验的实验员来完成。虽然滴定法检测成本相对较低，但由于其检测时间较长、操作繁琐、无法批量检测，且操作误差较大，并不适应调试现场的批量快速检测要求。
部分客户参照HJ/T 342—2007进行检验，制作的标准曲线相关系数最佳为0.999，且检测过程中难以保证重现性、准确度，究其原因，主要有如下几点：① 铬酸钡悬浊液使用前需现用现配，其稳定性难以保证，且无法形成产品；② 铬酸钡悬浊液若放置时间过长，铬酸钡会沉淀在瓶底，聚集性沉淀会导致铬酸根与钡离子的比例发生改变；③ 取悬浊液前即使进行了充分摇匀操作，但由于铬酸钡沉淀速度较快，仍会导致每次移取铬酸钡悬浊液的体积不尽相同。
针对HJ/T 342—2007应用中的问题，对其开展优化改进研究，优化改进内容主要有如下三点：① 用酸性铬酸钡替代铬酸钡悬浊液，减少悬浊现象；② 加入胶体稳定剂，让悬浊试剂转变为稳定的胶体，提升试验结果的重现性、准确度；③ 反应后上清液用0.45 μm滤膜过滤替代慢速滤纸过滤再进行检测，提升显色溶液的澄清度。最终通过试验研究形成优化后的硫酸盐快速检测法（简称快速检测法）。
2 试验原理与试验方法
2.1 试验原理
酸性条件下铬酸钡与硫酸盐会反应生成硫酸钡沉淀，并释放出相应量的铬酸根。溶液经中和后，多余的铬酸钡和生成的硫酸钡仍呈沉淀状态，经过滤除去沉淀，铬酸根在碱性条件下呈现出的黄色与其浓度成正比，测定其吸光度即可得出硫酸盐的含量。
2.2 试剂/试验材料与仪器
更多内容详见《中氮肥》2025年第6期