Контроль качества серной кислоты методом кислотно-основного потенциометрического титрования

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретико-методологический фундамент контроля качества серной кислоты в химической промышленности РФ

1.1. Современное состояние и вектор развития производства серной кислоты в условиях российского химического комплекса

1.2. Правовые и нормативные основы стандартизации готовой продукции по ГОСТ и техническим регламентам

1.3. Физико-химическая природа потенциометрического метода в системе контроля технологических сред

Глава 2. Аналитическое обеспечение контроля качества на предприятиях неорганического синтеза

2.1. Организационная структура и метрологическое оснащение современной заводской лаборатории

2.2. Сравнительная характеристика инструментальных и классических методов титриметрического анализа

2.3. Оценка влияния примесей и концентрационных параметров на достоверность аналитических сигналов

Глава 3. Совершенствование методики потенциометрического определения основного вещества в серной кислоте

3.1. Разработка алгоритма выполнения измерений и подготовки пробы к анализу

3.2. Метрологическая аттестация полученных данных и оценка погрешностей по ГОСТ Р ИСО 5725

3.3. Оптимизация протокола внутрилабораторного контроля качества и рекомендации по эксплуатации оборудования

Глава 4. Физико химические свойства серной кислоты

Глава 5. Химические свойства серной кислоты

Глава 6. Производство серной кислоты

Глава 7. Почему выбрали потенциометрический метод

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Контроль качества серной кислоты методом кислотно-основного потенциометрического титрования

ВВЕДЕНИЕ

Серная кислота занимает лидирующую позицию среди базовых продуктов неорганической химической промышленности Российской Федерации, являясь индикатором экономического развития страны и незаменимым реагентом в производстве минеральных удобрений, металлургии, нефтепереработке и синтезе органических соединений. Устойчивый спрос на серную кислоту различных марок и концентраций со стороны отечественных производителей определяет необходимость обеспечения стабильного качества продукции в соответствии с требованиями ГОСТ 2184-2013. В условиях импортозамещения и технического перевооружения химических предприятий контроль качества серной кислоты становится критически важной задачей, решение которой непосредственно влияет на конкурентоспособность готовой продукции и технико-экономические показатели производственного процесса.

Современная система аналитического контроля на предприятиях неорганического синтеза базируется на применении инструментальных методов анализа, среди которых метод кислотно-основного потенциометрического титрования занимает особое место благодаря высокой точности, экспрессности и возможности автоматизации измерений. Потенциометрическое титрование позволяет определять массовую долю основного вещества в технической серной кислоте с относительной погрешностью не более 0,2%, что соответствует требованиям метрологической аттестации методик измерений по ГОСТ Р ИСО 5725-2002.

Цель курсовой работы – разработка и обоснование методики контроля качества серной кислоты методом кислотно-основного потенциометрического титрования в условиях заводской аналитической лаборатории.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить теоретические основы потенциометрического метода анализа и физико-химические свойства серной кислоты;
• проанализировать нормативно-правовую базу стандартизации серной кислоты в Российской Федерации;
• охарактеризовать организационную структуру и метрологическое оснащение заводской лаборатории;
• разработать алгоритм выполнения измерений массовой доли серной кислоты потенциометрическим методом;
• провести метрологическую оценку точности методики и разработать рекомендации по внутрилабораторному контролю качества.

Объект исследования – технологический процесс контроля качества серной кислоты в условиях центральной заводской лаборатории предприятия неорганического синтеза.

Предмет исследования – методика определения массовой доли основного вещества в серной кислоте методом кислотно-основного потенциометрического титрования.

Методологическая база представлена совокупностью теоретических положений аналитической химии, физико-химических методов анализа, требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-2002 к оценке точности методов измерений, нормативно-технической документацией по стандартизации серной кислоты и метрологическому обеспечению аналитического контроля.

Научная новизна заключается в систематизации требований к выполнению измерений и оптимизации условий проведения потенциометрического титрования серной кислоты различных концентраций.

Теоретическая значимость определяется обобщением физико-химических основ потенциометрического метода применительно к анализу серной кислоты. Практическая значимость состоит в разработке алгоритма аналитического контроля, пригодного для внедрения в практику заводских лабораторий.

Структура работы включает введение, семь глав, заключение и список использованной литературы.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ФУНДАМЕНТ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РФ

1.1. Современное состояние и вектор развития производства серной кислоты в условиях российского химического комплекса

Производство серной кислоты в Российской Федерации характеризуется устойчивой динамикой роста, обусловленной увеличением потребности отечественной экономики в минеральных удобрениях, развитием металлургической отрасли и наращиванием мощностей нефтехимического комплекса. По данным Министерства промышленности и торговли РФ, объем выпуска серной кислоты в моногидратном эквиваленте превышает 13 миллионов тонн в год, что позволяет России занимать лидирующие позиции среди мировых производителей этого базового химического продукта [1, c. 15].

Основными производителями серной кислоты на территории России являются крупнейшие химические холдинги: АО «МХК «ЕвроХим»», АО «ФосАгро», АО «Акрон», ПАО «КуйбышевАзот», которые эксплуатируют современные производственные мощности, оснащенные высокоэффективными катализаторами и энергосберегающим оборудованием. Технологическая основа промышленного производства серной кислоты базируется на контактном методе, обеспечивающем степень превращения диоксида серы в триоксид на уровне 99,5-99,7% и выход товарной кислоты заданной концентрации.

Сырьевая база отечественного производства серной кислоты представлена тремя основными источниками: пиритные огарки металлургических предприятий, элементная сера природного и техногенного происхождения, а также сероводородсодержащие газы нефтепереработки и газопереработки. Структура сырьевых источников определяется региональными особенностями размещения производительных сил и экономической целесообразностью транспортировки серосодержащего сырья [4, c. 22].

Технологический процесс производства серной кислоты контактным методом включает три основные стадии: получение диоксида серы путем сжигания серы или обжига пиритного сырья, каталитическое окисление диоксида серы в триоксид на ванадиевом катализаторе и абсорбцию триоксида серы серной кислотой с получением олеума или концентрированной кислоты заданной концентрации. Современные производственные установки работают по схеме двойного контактирования и двойной абсорбции, что позволяет снизить выбросы диоксида серы в атмосферу до нормативных значений и повысить выход целевого продукта [7, c. 34].

Контроль технологического режима производства

…