纸浆中过氧化氢残留量的检测方法与流程

1.本发明涉及过氧化氢含量检测技术领域，特别涉及一种纸浆中过氧化氢残留量的检测方法。


背景技术：

2.过氧化氢具有较强的氧化能力以及绿色环保的特点，被广泛应用于造纸中纸浆的漂白，但残留在纸浆中的过氧化氢将会影响成纸外观、碱回收系统的设备寿命以及黑液粘度。因此，准确测定纸浆漂白段后各环节中的过氧化氢残留量对生产工艺、管道浆以及黑液粘度的控制都非常重要。
3.水中过氧化氢的检测方法包括“碘量法”以及“钛盐比色法”。“碘量法”的原理为，过氧化氢在稀硫酸中使碘化钾氧化，产生定量的碘，生成的碘以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定得到强氧化物总量。“钛盐比色法”的原理为，过氧化氢在酸性溶液中与钛离子生成稳定的橙色络合物，在430nm下，吸光度与样品中过氧化氢含量成正比，用比色法测定样品中过氧化氢的含量。“碘量法”的滴定终点需要根据指示剂的颜色变化进行判断，“钛盐比色法”也依赖于溶液的颜色，而纸浆(如化学机械浆)通常呈黑色，因此现有检测方法不能检测纸浆中过氧化氢的残留量。


技术实现要素：

4.本技术提供一种纸浆中过氧化氢残留量的检测方法，可解决现有检测方法不能检测纸浆中过氧化氢残留量的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提供的纸浆中过氧化氢残留量的检测方法包括：
6.在纸浆中加入絮凝沉淀剂，并静置沉淀；
7.取纸浆静置沉淀后的上层清液，测量上层清液中的过氧化氢残留量。
8.本技术所提供的纸浆中过氧化氢残留量的检测方法，通过在纸浆中加入絮凝沉淀剂，将纸浆中带有颜色的木质素絮凝沉淀，可降低纸浆的色度，以消除颜色对过氧化氢检测的影响，从而可以准确测定过氧化氢的残留量。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1是本技术提供的纸浆中过氧化氢残留量的检测方法一实施例的流程示意图；
11.图2是本技术提供的碘量法一实施例的流程示意图；
12.图3是本技术提供的钛盐比色法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
14.本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本技术实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。
15.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
16.本技术提供一种纸浆中过氧化氢残留量的检测方法。请参阅图1，图1是本技术提供的纸浆中过氧化氢残留量的检测方法一实施例的流程示意图。纸浆中过氧化氢残留量的检测方法100可包括步骤s10-s20：
17.s10，在纸浆中加入絮凝沉淀剂，并静置沉淀。静置时间大于10min，待纸浆溶液上下分层后再进行下一步操作。
18.研究发现，纸浆中含有大量木质素，使其呈黑褐色，导致现有检测方法不能检测纸浆中过氧化氢的残留量。在本技术中，通过将纸浆中带有颜色的木质素絮凝沉淀，可降低纸浆的色度，以消除颜色对过氧化氢检测的影响，从而可以准确测定过氧化氢的残留量。
19.具体地，絮凝沉淀剂可包括聚合氯化铝(pac)以及聚丙烯酰胺(pam)。聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羟基络合物组成，为无定形的无机高分子，在常温下化学性稳定，久贮不变质，无毒无害。聚合氯化铝有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程，絮凝沉淀速度快，沉降快、活性好。聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力。聚丙烯酰胺水溶液几近是透明的粘稠液体，不会影响纸浆的色度。聚丙烯酰胺属非危险品，无毒、无腐蚀性。聚合氯化铝具有絮凝木质素的作用，聚丙烯酰胺可沉淀木质素，二者具有互补作用，同时使用能够快速有效絮凝并沉淀木质素，从而降低纸浆的色度。
20.絮凝沉淀剂可以是聚合氯化铝溶液以及聚丙烯酰胺溶液混合配置而成，其中，聚合氯化铝溶液以及聚丙烯酰胺溶液的质量百分比浓度为5％-15％。试验表明，如果聚合氯化铝溶液以及聚丙烯酰胺溶液的质量百分比浓度小于5％，沉淀后纸浆仍然存在一定的色度，影响过氧化氢残留量的检测；如果聚合氯化铝溶液以及聚丙烯酰胺溶液的质量百分比
浓度大于15％，纸浆的色度无明显进一步改善，且会增加絮凝沉淀剂的成本。具体地，聚合氯化铝溶液以及聚丙烯酰胺溶液的质量百分比浓度可以是5％、8％、10％、12％、15％等等，在此不做具体限定。
21.聚合氯化铝溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比可以是1:2-1:4。具体地，聚合氯化铝溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比可以是1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4等。研究发现，聚合氯化铝溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比在上述范围内时，可快速有效絮凝并沉淀木质素，从而提高检测的效率。
22.进一步研究表明，木质素是一种有机分子，呈碱性，不溶于水，但可以少量溶解于碱性或中性极性溶剂中。为减少木质素的溶解，可在步骤s10之前对纸浆进行酸化处理，以使木质素析出。具体而言，可使用硫酸溶液对纸浆进行酸化处理。木质素在酸性溶剂中溶解性低，木质素从溶液中析出，使得加入的絮凝沉淀剂可将带有颜色的木质素充分絮凝沉淀，从而消除木质素对过氧化氢检测的影响。
23.s20，取纸浆静置沉淀后的上层清液，测量上层清液中的过氧化氢残留量。
24.具体地，测量上层清液中的过氧化氢残留量的方法可以是碘量法或钛盐比色法。通过s10步骤的处理，降低了纸浆的色度，消除了颜色对过氧化氢检测的影响，因此，使用碘量法或钛盐比色法可准确测定过氧化氢的残留量。
25.在一实施例中，测量过氧化氢残留量的方法为碘量法，如图2所示，碘量法21可包括步骤s211-s214：
26.s211，取上层清液25ml，定容至250ml；
27.s212，在上层清液中加入10％碘化钾溶液10ml以及3滴新配制的钼酸铵饱和溶液；
28.s213，用硫代硫酸钠标准溶液滴至淡黄色，加入淀粉指示剂；
29.s214，继续用硫代硫酸钠溶液滴至蓝色消失，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量，利用硫代硫酸钠溶液的消耗量计算得到纸浆中过氧化氢的残留量。
30.具体地，纸浆中过氧化氢的残留量的计算公式为：
31.p(ppm)＝17.01*cv2/v1*1000，其中，v1为上层清液的体积(ml)；v2为消耗的硫代硫酸钠溶液体积(ml)；c为硫代硫酸钠标准溶液摩尔浓度(mol/l)；17.01为与1mol硫代硫酸钠相当的过氧化氢的质量(g)。
32.在一实施例中，测量过氧化氢残留量的方法为钛盐比色法，如图3所示，钛盐比色法22可包括步骤s221-s223：
33.s221，吸取10.0ml上层清液于25ml带塞比色管中；
34.s222，加入钛溶液5.0ml，用水定容至25ml，摇匀后放置10min；
35.s223，用5cm比色皿，以空白管调节零点，于波长430nm处测吸光度。将测得的吸光度与吸光度标准曲线对照可计算得到过氧化氢残留量。
36.为评估本技术提供的检测方法的准确性，进行以下验证实验：
37.在纸浆稀黑液中加入h2o2配制成含有不同浓度h2o2的稀黑液，加入pac和pam进行絮凝沉淀处理，以碘量法为例，取上层清液用碘量法测定h2o2实际的含量，比较加入h2o2的理论含量与用本技术提供的检测方法测得的实际含量。
38.空白对照：量取25ml纸浆稀黑液，加入h2so4溶液10ml酸化处理，摇匀，再加入10％聚合氯化铝0.5ml、10％聚丙烯酰胺1.5ml絮凝沉淀，定容至250ml，摇匀，静置30min。
39.样品1-样品7：分别配制h2o2浓度为300ppm、500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm、3000ppm的纸浆稀黑液25ml，记录h2o2的称样量，加入h2so4溶液10ml酸化处理，摇匀，再加入10％聚合氯化铝0.5ml、10％聚丙烯酰胺1.5ml絮凝沉淀，定容至250ml，摇匀，静置30min。
40.取静置后的上层清液加入10％碘化钾溶液10ml以及3滴新配制的钼酸铵饱和溶液，用硫代硫酸钠标准溶液滴至淡黄色，加入淀粉指示剂，继续用硫代硫酸钠溶液滴至蓝色消失，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量，利用硫代硫酸钠溶液的消耗量计算得到纸浆中过氧化氢的残留量。实验结果参见表1。
41.表1
[0042][0043]
从表1可以看出，本技术提供的纸浆中过氧化氢残留量检测方法测得的过氧化氢残留量与理论值相差不超过2％，表明该方法可以较为准确的检测纸浆中过氧化氢的残留量，本技术提供的检测方法对生产工艺、管道浆以及黑液粘度的控制有着非常重要的实践意义。
[0044]
本技术提供的纸浆中过氧化氢残留量的检测方法，至少具有以下有益效果：
[0045]
1、通过在纸浆中加入絮凝沉淀剂，将纸浆中带有颜色的木质素絮凝沉淀，可降低纸浆的色度，以消除颜色对过氧化氢检测的影响，从而可以准确测定过氧化氢的残留量。
[0046]
2、絮凝沉淀剂包括聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺，聚合氯化铝具有絮凝木质素的作用，聚丙烯酰胺可沉淀木质素，二者具有互补作用，同时使用能够快速有效絮凝并沉淀木质素，从而降低纸浆的色度。
[0047]
3、在加入絮凝沉淀剂之前对纸浆进行酸化处理，可减少木质素的溶解，木质素从溶液中析出，使得加入的絮凝沉淀剂可将带有颜色的木质素充分絮凝沉淀，从而消除木质素对过氧化氢检测的影响。
[0048]
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种纸浆中过氧化氢残留量的检测方法，其特征在于，包括：在纸浆中加入絮凝沉淀剂，并静置沉淀；取所述纸浆静置沉淀后的上层清液，测量所述上层清液中的过氧化氢残留量。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述絮凝沉淀剂包括聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述絮凝沉淀剂为聚合氯化铝溶液以及聚丙烯酰胺溶液混合配置而成，其中，聚合氯化铝溶液以及聚丙烯酰胺溶液的质量百分比浓度为5％-15％。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，聚合氯化铝溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比1:2-1:4。5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述纸浆中加入所述絮凝沉淀剂之前对所述纸浆进行酸化处理。6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，使用硫酸溶液对所述纸浆进行酸化处理。7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述测量所述上层清液中的过氧化氢残留量的方法为碘量法或钛盐比色法。8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述碘量法包括：取所述上层清液25ml，定容至250ml；在所述上层清液中加入10％碘化钾溶液10ml以及3滴新配制的钼酸铵饱和溶液；用硫代硫酸钠标准溶液滴至淡黄色，加入淀粉指示剂；继续用硫代硫酸钠溶液滴至蓝色消失，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量，利用所述硫代硫酸钠溶液的消耗量计算得到所述纸浆中过氧化氢的残留量。9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述纸浆中过氧化氢的残留量的计算公式为：p(ppm)＝17.01*cv2/v1*1000，其中，v1为上层清液的体积(ml)；v2为消耗的硫代硫酸钠溶液体积(ml)；c为硫代硫酸钠标准溶液摩尔浓度(mol/l)；17.01为与1mol硫代硫酸钠相当的过氧化氢的质量(g)。10.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述钛盐比色法包括：吸取10.0ml所述上层清液于25ml带塞比色管中；加入钛溶液5.0ml，用水定容至25ml，摇匀后放置10min；用5cm比色皿，以空白管调节零点，于波长430nm处测吸光度。

技术总结
本申请公开了一种纸浆中过氧化氢残留量的检测方法，属于过氧化氢含量检测技术领域。纸浆中过氧化氢残留量的检测方法包括：在纸浆中加入絮凝沉淀剂，并静置沉淀；取纸浆静置沉淀后的上层清液，测量上层清液中的过氧化氢残留量。本申请所提供的纸浆中过氧化氢残留量的检测方法，通过在纸浆中加入絮凝沉淀剂，将纸浆中带有颜色的木质素絮凝沉淀，可降低纸浆的色度，以消除颜色对过氧化氢检测的影响，从而可以准确测定过氧化氢的残留量。可以准确测定过氧化氢的残留量。可以准确测定过氧化氢的残留量。


技术研发人员：邹庆峰 苏伟 黄健
受保护的技术使用者：广西金桂浆纸业有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/10/20