皮革生产过程控制分析

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1、皮革生产过程控制分析 绪 论 一、皮革分析检验的任务和作用 将分析化学理论和基本的分析方法应用于皮革生产中，就成了我们的皮革分析检验，它着重研究皮革生产工艺中化学分析方法和物理检验技术。 在工业生产中，要贯彻执行标准化，提高产品质量，降低成本，合理使用原材料，在生产过程中，要控制工艺条件，保证生产顺利进行，这些任务很大程度上都需要通过“分析检验”工作提供数据来完成，那么皮革分析检验则是为皮革生产提供可靠数据，以正确控制皮革生产工艺条件，保证生产顺利进行。而且还要提高皮革质量，合理使用原材料，降低成本。 在皮革生产过程中要用到许多我们称之为原材料的东西，诸如制衣需要布料、造纸需要麦草、制陶需要陶

2、土一样，我们制革也要用到很多原材料，如，酸、碱、盐、酶等，所用这些原材料往往由于存放时间较长，其含量发生了变化，如酶软化所用的酶制剂，往往由于出厂后经过长期存放和长途运输等原因而使酶软效果降低，所以在使用前必须进行原材料的分析检验；配好的铬鞣液、甲醛鞣液必须测定Cr2O3、甲醛含量，然后才能确定鞣制时鞣液的用量（操作液的分析检验）；成品革是否符合质量要求则要对它的物理化学指标进行分析检验（成品分析检验）；一个新工艺、新方案的可行与否。可通过半成品及成品的分析检验。如测皮质含量，太低表示在制作过程中损失过多，若含量太高，则皮革板硬，说明该方案仍需改进（确定新工艺方案）。皮革厂家流出的污水，需通过

3、化学分析检验掌握流出情况，以便进行污水处理，消除污染（污水分析）。 总之皮革分析检验工作贯穿于整个生产过程的始终，它在控制生产正常进行和保证产品质量方面有着“眼睛”和“哨兵”的作用，为科学研究、技术创新和新产品开发提供依据，不敢说它有心脏一样的重要地位，但最其马可以称作是左膀右臂，试想一个人如果没有眼睛或失去了左膀右臂是多么困难，那么制革行业如果没有分析检验这个“眼睛”和“哨兵”，也就象人没眼睛一样糟糕。 对于我们大家来讲他更是一种工具，新材料、新方案的采用、创新教育都离不开分析检验这个工具。 对于一个专业的每门课程，都有他各自的重要性，作用有大、有小，但只能相互补充、相互协调，而不能相互取代

4、，就象一个生物体的各个器官一样，缺一不可。 二、内容按排 基本按工艺流程进行： 原材料分析： 酸、碱、盐、酶等 操作液分析： 铬鞣液、灰液等 污水分析检验： 铬、硫、COD等 半成品、成品革理化分析。 学会以上内容的方法，操作技术、了解各检验方法的测定意义、目的、原理，以便在参加工作中能够正确适用这些方法，解决生产中的技术问题和进行科研工作。 三、皮革分析检验的特点 1准确度取决于生产的要求，根据被测物质的含量决定误差范围，皮革分析检验属于工业分析的范畴。百分之几到千分之几 工业分析的公差范围 被测组分含量() 公差(用相对误差来表示) 8090(99) 0.40.3(0.1) 4080 0.

5、60.4 2040 1.00.6 1020 1.21.0 510 1.61.2 15 5.01.6 0.11 2.05.0 0.010.1 5020 大值小值 相对误差= 100 平均数 例如：皮质分析，误差小于0.7。（在含量小于40时）。 2由分析对象决定取样方法 3保证准确度的情况下在短时间内完成。 四、皮革分析的学习方法和基本要求 实践性很强的科目，实验时数约占总学时的2/3，所讲内容只有通过实验才能融汇贯通，得以消化掌握，所以学习本课程的大部分时间，要在实验室度过，所以特别注意理论联系实际，并在此基础上加强基本操作的训练。知识在于积累对于这门课显得更为重要，就是注意平时的学习。对于每

6、一个项目的测试，每一个实验、每一个方法都要掌握它的基本理论、测试条件及有关计算。实验前应做好予习工作，明确每个实验的目的。要求仔细阅读操作规程，明了每一步骤的意义和相关关系，订好实验计划，做到心中有数。在实验中注意观现象，认真思考，做详细记录。实验后及时小结，写出报告心得体会，不断总结经验、教训，提高实验技巧，最后应达到对结定资料自行阅读后，能理解基本原理，抓住关键问题。具有独立进行分析的能力，同时通过对本课程的学习，可以使同学们掌握一些基本的分析方法，将理论和实践紧密地联系起来，获得分析问题和解决问题的能力的训练。培养严肃认真，实事求是的科学态度和精密细致地进行科研的技巧技能，为将来从事各项

7、专业工作和科研工作打下良好的基础。 报告要求：目的、原理、实验操作、记录、数据处理、计算的结果、讨论。 实验室要求： 1按时到、遵守实验室纪律。 2不抽烟、不唱歌、不串门、不胡闹。 3进实验室时应检查所需东西是否带齐：钥匙、课本、笔记本、实验记录本、预习报告、上次的实验报告本等。 4实验前考察：提问或抽查方式，记入平时成绩。 5实验结束后应登记实验结果，方能离开，报告一次交清。 6打扫卫生。个人卫生：整理仪器、擦桌子； 值日生： 扫地、拖地、收拾仪器药品、洗水池等。 Na2S含量的测定 一、概述 1Na2S的性质 Na2S M=78.05 粉粒状。 Na2S9H2O M=240.2 无色或微紫

8、色棱柱形晶体。 一般市售Na2S含Na2S 5060。硫化碱、 臭碱、火碱。 Na2S + 2H2O NaOH + NaHS 强碱性，故使用应戴手套加以防护，防止对皮肤及眼睛腐蚀。 Na2 S + 2H+ = 2Na+ + H2S 有毒而易燃 故Na2S 放置应与酸分开 2Na2 S + 2O2 + H2O = Na2S2O3 + 2NaOH 空气 潮解使浓度降低。 S2-极易被空气中的氧氧化为Na2S2O3或Na2SO4。 2Na2S在制革生产中的作用 那么Na2S在制革生产中到底有什么作用呢？ 主要用于脱毛：灰碱法或碱碱法 R-S-S-R1 + 2Na2S R-SNa + R1-SNa +

9、 Na2S2 Ca（OH）2 + 2NaHS Ca（SH）2 + 2NaOH R-S-S-R1 + Ca（SH）2 OH - 2R-SH + CaS + S 皮胶原在强碱作用下膨胀分散，HS-有还原性，可破坏角蛋白的双硫键并阻止毛内新的交联键的形成，破坏护毛作用，大大加快脱毛速度。 3那么为什么要测定Na2S的含量呢？ （1）原材料Na2S9H2O易在空气中吸收CO2、O2、H2O等而转为Na2S2O3、Na2CO3、Na2SO4、NaOH等，从而降低Na2S的含量，使用前必须分析其含量，确定用量。 （2）配制的脱毛浸灰液，脱毛效果的好坏直接与Na2S的含量有关，一般Na2S 46g/L；灰碱

10、涂灰脱毛要求Na2S浓度达813波美，使用前必须测定Na2S含量保证脱毛工序顺利进行。 （3）脱毛后的废液，其残留的硫化物也要回收使用，减少污染，所以应测其含量提供数据，或进行三废处理。 二、高铁氰化钾法测定浸灰液中Na2S含量的测定原理 氧化-还原滴定法 以K3Fe（CN）6为滴定剂，以Na2Fe（CN）5（NO）为指剂示，在碱性介质中采用先粗滴定，再后加指示剂精确滴定的方法，根据K3Fe（CN）6的用量和浓度计算Na2S的含量。 1化学反应原理 S2- 具有还原能性： 在OH- 中： S + 2e - S2- E0= -0.48 V 在H+中： S + 2H+ + 2e H2S E0=0.

11、141V 在OH- 中易被氧化，还原能力强。 K3Fe（CN）6/ K4Fe（CN）6 E0=0.36V E0=0.36-(-0.48)=0.84V E0=0.36-0.141=0.219V 在碱性介质中，电位差大，故反应在OH-中进行。 Na2S + 2K3Fe(CN)6 OH- S + 2NaK3Fe(CN)6 还原剂 氧化剂 2指示原理 氧化还原法滴定指示剂 （1）氧化还原指示剂 是一些比较复杂的有机化合物，它们本身具有氧化还原性，它的氧化型和还原型具有不同的颜色。 如二苯胺磺酸钠、邻菲罗啉。 （2）指示剂与氧化剂或还原剂发生显色反应 某些试剂能与标准溶液或被测(滴)物质产生显色反应。就

12、可以利用该试剂作指示剂 。 如淀粉指示剂 （3）自身指示剂 利用标准溶液本身的颜色变化的指示终点 如 KMnO4 在此属于第（2）类 (CN)5 Na2S + Na2Fe(CN)5(NO) Na4 Fe N=O S2- 紫红色络合物 在含有硫化物的灰液中加入亚硝酰铁氰化钠Na2 Fe(CN)5（NO），生成了紫红色的络合物。用K3Fe（CN）6滴定时，K3Fe（CN）6首先与溶液中游离的S2- 进行反应，至到接近终点，游离S2-被氧化完，此时K3Fe（CN）6夺取络合物中S2- 使络合物解体，紫色消失，颜色发出突变指示终点。 颜色变化： 深紫色 浅紫 乳白色中透紫 几乎乳白 微黄 （过量半滴的

13、K3Fe（CN）6）。 三、试剂 10.1mol/L NaOH水溶液.(调节碱性)； 20.1mol/L K3Fe（CN）6水溶液 深红色单斜晶体赤血盐 称取32.925g K3Fe（CN）6配成1000ml容量瓶。易分解放于棕色容量瓶中避光保存。基准物可直接配制。 30.4%的亚硝酰铁氰化钠Na2 Fe(CN)5（NO）2H2O水溶液。棕色瓶保存。 4g Na2 Fe(CN)5（NO）2H2O 1000ml。 不稳定，在中水中逐渐变为绿色，现用现配。有毒，使用时小心。 四、操作 四层沙布过滤灰液 1粗滴定 50mlH2O 5ml 0.1mol/LNaOH 250ml三角瓶 K3Fe（CN）6

14、滴定淡黄读取V1 10或25ml试液 1ml指示剂 深紫色 2精确滴定 50ml煮沸过的H2O（赶走CO2） 5ml 0.1mol/LNaOH K3Fe（CN）6快速滴定到(V1-0.5) ml 10或25ml试液 +1ml指示剂继续用K3Fe（CN）6滴定 到淡黄色。 精确滴走两次：V2、V3 注意： 1终点应仔细观察，第二、三终点不能以第一瓶为参照。滴定应迅速，测试液不能长时间暴露在空气中。 2指示剂即使在散射光的照射也能分解，所以应现配现用，且有毒，小心使用。 3加液次序采用水、NaOH、试液，减少S2-损失，但平行实验加液次序应一致。 五、计算 （MV）Fe3+ Na2S（g/L）=

15、78.05 2 V试 根据化学反应式可知： Na2S + 2K3Fe(CN)6 OH- S + NaK3Fe(CN)6 1mol Na2S 2mol K3Fe（CN）6 六、讨论 1介质选择。为什么选碱性介质？（四点理由） （1）S/S2-电对在碱性介质中电位低， S2-易被氧化即还原能力强。 E0 S/S2- =-0.48V （2）S2- + Fe（CN）63+ S + Fe（CN）64+ 能斯特方程： 0.059 S E = E0 + lg n S2- S2- E 对反应越有利； S2- E 对反应越都不利。 在酸性介质中 S2- + 2H+ H2S S2- 不利于反应，且H2S有毒。 （3）S2- 极易水解 S2- + H2O HS- + OH- Kh=KW/Ka2=10-14/（7.110-15）=1.41 很大 加