Способ определения концентрации карбамидоформальдегидного концентрата
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения суммарного содержания карбамида и формальдегида в карбамидоформальдегидном концентрате. Способ определения концентрации карбамидоформальдегидного концентрата включает измерение двух его характерных параметров. Одним из параметров является температура, а в качестве второго - соответствующая ей плотность. Расчет суммарной концентрации карбамида и формальдегида проводят по соответствующей формуле. Техническим результатом является снижение времени проведения анализов и повышение их метрологической достоверности. 1 табл.
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения суммарного содержания карбамида и формальдегида в карбамидоформальдегидном концентрате, получаемом окислительным дегидрированием метанола в реакторе трубчатого типа в присутствии железо-молибденового катализатора с последующей хемосорбцией формальдегидсодержащего газа раствором карбамида [RU №2142964, кл. С08G 12/12]. Сегодня он является базовым продуктом для синтеза широкого ассортимента карбамидоформальдегидных смол, применяемых в производстве различной плитной продукции.
Известен [В.Н.Махлай, С.В.Афанасьев. Введение в химию карбамидоформальдегидного концентрата. Тольятти. ТолПИ, 2001. C.114] химический способ раздельного определения массовых долей карбамида и формальдегида в карбамидоформальдегидном концентрате, предусматривающий минерализацию азота карбамида серной кислотой в присутствии сернокислых солей меди и калия до аммонийного азота (определение карбамида) и гидролитическое расщепление метилолмочевин в карбамидоформальдегидном концентрате ортофосфорной кислотой с последующим связыванием свободного и образовавшегося формальдегида гидроксиламином солянокислым и титрованием выделившейся соляной кислоты раствором едкого натра (определение формальдегида).
Данный способ характеризуется невысокой метрологической достоверностью и длителен, что ограничивает его применение при контроле производственного процесса. В частности, время проведения химического анализа превышает 4 часа и по указанной причине зачастую отсутствует возможность оперативного изменения технологического режима.
Наиболее близким по технической сущности может рассматриваться способ определения количественного содержания азота карбамида и аммиачной селитры в жидком азотном удобрении [La Chimicael' Industria. 1981, vol.63. №3. р.163-166], предусматривающий нахождение двух показателей раствора при 30°С - плотности и показателя преломления с последующим проведением расчета по уравнению полинома с эмпирически подобранными коэффициентами.
В случае карбамидоформальдегидного концентрата карбамид находится в связанном состоянии, преимущественно в виде ди-, три- и тетра-метилолмочевин, а формальдегид представлен и как метиленгликоль. По указанной причине использование комбинации вышеуказанных методов не позволяет определять карбамид и формальдегид, варьирующие в обширных интервалах концентраций.
Технической задачей изобретения является усовершенствование способа определения суммарного содержания карбамида и формальдегида в карбамидоформальдегидном концентрате.
Поставленная задача достигается тем, что в качестве физических параметров выступают плотность и температура, а расчет суммарного содержания карбамида и формальдегида осуществляют по формуле с эмпирически подобранными коэффициентами
где Q - суммарное содержание карбамида и формальдегида (мас.%), «а», «b» и «с» - эмпирические коэффициенты, равные 0,231, 0,6 и 1302, соответственно, «р» - плотность карбамидоформальдегидного концентрата, кг/м3 при температуре «t», °С.
Сущностью предлагаемого изобретения является способ определения концентрации карбамидоформальдегидного концентрата, включающий измерение двух его характерных параметров, одним из которых выступает температура, а в качестве второго - соответствующая ей плотность, причем расчет суммарной концентрации карбамида и формальдегида проводят по формуле
Q=80+a[p+b(t-20)-c]
с постоянными коэффициентами «а», «b» и «с», равными 0,231, 0,6 и 1302 соответственно.
По сравнению с химическим способом определения концентрации измерение плотности и температуры не требует отбора проб, так как осуществляется с помощью специальных метрологически поверяемых датчиков, выведенных на пульт управления технологическим процессом и занимает несколько минут.
Результаты анализа образцов карбамидоформальдегидного концентрата по предлагаемому способу в сравнении с химическим представлены в таблице.
Они указывают на возможность замены известного способа анализа на определение более достоверных параметров - плотности и температуры. Это существенно сокращает время аналитического контроля производства и переработки карбамидоформальдегидного концентрата и позволяет внедрить автоматизированные методы управления технологическим процессом.
| Сравнительный анализ результатов определения суммарного содержания карбамида и формальдегида различными методами. | ||
| Пример № п/п | Концентрация карбамидоформальдегидного концентрата, мас.% | |
| Химический | Предлагаемый | |
| 1 | 82,0 | 82,1 |
| 2 | 83,2 | 83,2 |
| 3 | 83,5 | 83,3 |
| 4 | 83,8 | 83,9 |
| 5 | 84,1 | 84,1 |
| 6 | 84,4 | 84,3 |
| 7 | 84,7 | 84,8 |
Способ определения концентрации карбамидоформальдегидного концентрата, включающий измерение двух его характерных параметров, отличающийся тем, что одним из них является температура, а в качестве второго - соответствующая ей плотность, причем расчет суммарной концентрации карбамида и формальдегида проводят по формуле
Q=80+а[р+b(t-20)-с],
где а, в, с - постоянные коэффициенты, равные 0,231, 0,6 и 1302 соответственно.
