【正文】 皮革生產(chǎn)過(guò)程控制分析緒 論 一、皮革分析檢驗(yàn)的任務(wù)和作用 將分析化學(xué)理論和基本的分析方法應(yīng)用于皮革生產(chǎn)中，就成了我們的皮革分析檢驗(yàn)，它著重研究皮革生產(chǎn)工藝中化學(xué)分析方法和物理檢驗(yàn)技術(shù)。 在工業(yè)生產(chǎn)中，要貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，合理使用原材料，在生產(chǎn)過(guò)程中，要控制工藝條件，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，這些任務(wù)很大程度上都需要通過(guò)“分析檢驗(yàn)”工作提供數(shù)據(jù)來(lái)完成，那么皮革分析檢驗(yàn)則是為皮革生產(chǎn)提供可靠數(shù)據(jù)，以正確控制皮革生產(chǎn)工藝條件，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。而且還要提高皮革質(zhì)量，合理使用原材料，降低成本。 在皮革生產(chǎn)過(guò)程中要用到許多我們稱之為原材料的東西，諸如制衣需要布料、造紙需要麥草、制陶需要陶土一樣，我們制革也要用到很多原材料，如，酸、堿、鹽、酶等，所用這些原材料往往由于存放時(shí)間較長(zhǎng)，其含量發(fā)生了變化，如酶軟化所用的酶制劑，往往由于出廠后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期存放和長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)仍蚨姑杠浶Ч档停栽谑褂们氨仨氝M(jìn)行原材料的分析檢驗(yàn)；配好的鉻鞣液、甲醛鞣液必須測(cè)定Cr2O甲醛含量，然后才能確定鞣制時(shí)鞣液的用量（操作液的分析檢驗(yàn)）；成品革是否符合質(zhì)量要求則要對(duì)它的物理化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行分析檢驗(yàn)（成品分析檢驗(yàn)）；一個(gè)新工藝、新方案的可行與否?？赏ㄟ^(guò)半成品及成品的分析檢驗(yàn)。如測(cè)皮質(zhì)含量，太低表示在制作過(guò)程中損失過(guò)多，若含量太高，則皮革板硬，說(shuō)明該方案仍需改進(jìn)（確定新工藝方案）。皮革廠家流出的污水，需通過(guò)化學(xué)分析檢驗(yàn)掌握流出情況，以便進(jìn)行污水處理，消除污染（污水分析）。 總之皮革分析檢驗(yàn)工作貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的始終，它在控制生產(chǎn)正常進(jìn)行和保證產(chǎn)品質(zhì)量方面有著“眼睛”和“哨兵”的作用，為科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供依據(jù)，不敢說(shuō)它有心臟一樣的重要地位，但最其馬可以稱作是左膀右臂，試想一個(gè)人如果沒(méi)有眼睛或失去了左膀右臂是多么困難，那么制革行業(yè)如果沒(méi)有分析檢驗(yàn)這個(gè)“眼睛”和“哨兵”，也就象人沒(méi)眼睛一樣糟糕。 對(duì)于我們大家來(lái)講他更是一種工具，新材料、新方案的采用、創(chuàng)新教育都離不開(kāi)分析檢驗(yàn)這個(gè)工具。 對(duì)于一個(gè)專業(yè)的每門課程，都有他各自的重要性，作用有大、有小，但只能相互補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)，而不能相互取代，就象一個(gè)生物體的各個(gè)器官一樣，缺一不可。 二、內(nèi)容按排 基本按工藝流程進(jìn)行： 原材料分析： 酸、堿、鹽、酶等 操作液分析： 鉻鞣液、灰液等 污水分析檢驗(yàn)： 鉻、硫、COD等 半成品、成品革理化分析。 學(xué)會(huì)以上內(nèi)容的方法，操作技術(shù)、了解各檢驗(yàn)方法的測(cè)定意義、目的、原理，以便在參加工作中能夠正確適用這些方法，解決生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題和進(jìn)行科研工作。 三、皮革分析檢驗(yàn)的特點(diǎn) 1．準(zhǔn)確度取決于生產(chǎn)的要求，根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的含量決定誤差范圍，皮革分析檢驗(yàn)屬于工業(yè)分析的范疇。百分之幾到千分之幾工業(yè)分析的公差范圍 被測(cè)組分含量(﹪) 公差(用相對(duì)誤差來(lái)表示) 80~90(99) ~() 40~80 ~ 20~40 ~ 10~20 ~ 5~10 ~ 1~5 ~ ~1 ~ ~ 50~20 大值—小值相對(duì)誤差= ——————100﹪ 平均數(shù) 例如：皮質(zhì)分析，﹪。（在含量小于40﹪時(shí)）。 2．由分析對(duì)象決定取樣方法 3．保證準(zhǔn)確度的情況下在短時(shí)間內(nèi)完成。 四、皮革分析的學(xué)習(xí)方法和基本要求 實(shí)踐性很強(qiáng)的科目，實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)約占總學(xué)時(shí)的2/3，所講內(nèi)容只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)才能融匯貫通，得以消化掌握，所以學(xué)習(xí)本課程的大部分時(shí)間，要在實(shí)驗(yàn)室度過(guò)，所以特別注意理論聯(lián)系實(shí)際，并在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)基本操作的訓(xùn)練。知識(shí)在于積累對(duì)于這門課顯得更為重要，就是注意平時(shí)的學(xué)習(xí)。對(duì)于每一個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)、每一個(gè)方法都要掌握它的基本理論、測(cè)試條件及有關(guān)計(jì)算。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)做好予習(xí)工作，明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的。要求仔細(xì)閱讀操作規(guī)程，明了每一步驟的意義和相關(guān)關(guān)系，訂好實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，做到心中有數(shù)。在實(shí)驗(yàn)中注意觀現(xiàn)象，認(rèn)真思考，做詳細(xì)記錄。實(shí)驗(yàn)后及時(shí)小結(jié)，寫出報(bào)告心得體會(huì)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，提高實(shí)驗(yàn)技巧，最后應(yīng)達(dá)到對(duì)結(jié)定資料自行閱讀后，能理解基本原理，抓住關(guān)鍵問(wèn)題。具有獨(dú)立進(jìn)行分析的能力，同時(shí)通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，可以使同學(xué)們掌握一些基本的分析方法，將理論和實(shí)踐緊密地聯(lián)系起來(lái)，獲得分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力的訓(xùn)練。培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和精密細(xì)致地進(jìn)行科研的技巧技能，為將來(lái)從事各項(xiàng)專業(yè)工作和科研工作打下良好的基礎(chǔ)。 報(bào)告要求：目的、原理、實(shí)驗(yàn)操作、記錄、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算的結(jié)果、討論。 實(shí)驗(yàn)室要求： 1．按時(shí)到、遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律。 2．不抽煙、不唱歌、不串門、不胡鬧。 3．進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)應(yīng)檢查所需東西是否帶齊：鑰匙、課本、筆記本、實(shí)驗(yàn)記錄本、預(yù)習(xí)報(bào)告、上次的實(shí)驗(yàn)報(bào)告本等。4．實(shí)驗(yàn)前考察：提問(wèn)或抽查方式，記入平時(shí)成績(jī)。 5．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)登記實(shí)驗(yàn)結(jié)果，方能離開(kāi)，報(bào)告一次交清。 6．打掃衛(wèi)生。個(gè)人衛(wèi)生：整理儀器、擦桌子； 值日生： 掃地、拖地、收拾儀器藥品、洗水池等。Na2S含量的測(cè)定 一、概述 1．Na2S的性質(zhì) Na2S M= 粉粒狀。 Na2S?9H2O M= 無(wú)色或微紫色棱柱形晶體。 一般市售Na2S含Na2S 50~60﹪。硫化堿、 臭堿、火堿。Na2S + 2H2O ＝ NaOH + NaHS 強(qiáng)堿性，故使用應(yīng)戴手套加以防護(hù)，防止對(duì)皮膚及眼睛腐蝕。Na2 S + 2H+ == 2Na+ + H2S↑ 有毒而易燃 故Na2S 放置應(yīng)與酸分開(kāi)2Na2 S + 2O2 + H2O = Na2S2O3 + 2NaOH 空氣 潮解使?jié)舛冉档汀? S2極易被空氣中的氧氧化為Na2S2O3或Na2SO4。 2．Na2S在制革生產(chǎn)中的作用 那么Na2S在制革生產(chǎn)中到底有什么作用呢？ 主要用于脫毛：灰堿法或堿堿法RSSR1 + 2Na2S → RSNa + R1SNa + Na2S2Ca（OH）2 + 2NaHS → Ca（SH）2 + 2NaOHRSSR1 + Ca（SH）2 OH 2RSH + CaS + S↓ 皮膠原在強(qiáng)堿作用下膨脹分散，HS有還原性，可破壞角蛋白的雙硫鍵并阻止毛內(nèi)新的交聯(lián)鍵的形成，破壞護(hù)毛作用，大大加快脫毛速度。 3．那么為什么要測(cè)定Na2S的含量呢？ （1）原材料Na2S?9H2O易在空氣中吸收COOH2O等而轉(zhuǎn)為Na2S2ONa2CONa2SONaOH等，從而降低Na2S的含量，使用前必須分析其含量，確定用量。 （2）配制的脫毛浸灰液，脫毛效果的好壞直接與Na2S的含量有關(guān)，一般Na2S 4~6g/L；灰堿涂灰脫毛要求Na2S濃度達(dá)8~13波美，使用前必須測(cè)定Na2S含量保證脫毛工序順利進(jìn)行。 （3）脫毛后的廢液，其殘留的硫化物也要回收使用，減少污染，所以應(yīng)測(cè)其含量提供數(shù)據(jù)，或進(jìn)行三廢處理。二、高鐵氰化鉀法測(cè)定浸灰液中Na2S含量的測(cè)定原理氧化還原滴定法 以K3[Fe（CN）6]為滴定劑，以Na2[Fe（CN）5（NO）]為指劑示，在堿性介質(zhì)中采用先粗滴定，再后加指示劑精確滴定的方法，根據(jù)K3[Fe（CN）6]的用量和濃度計(jì)算Na2S的含量。 1．化學(xué)反應(yīng)原理S2 具有還原能性： 在OH 中： S + 2e S2 E0= V 在H+中： S + 2H+ + 2e H2S E0= 在OH 中易被氧化，還原能力強(qiáng)。K3[Fe（CN）6]/ K4[Fe（CN）6] E0= ΔE0=()= ΔE0== 在堿性介質(zhì)中，電位差大，故反應(yīng)在OH中進(jìn)行。Na2S + 2K3[Fe(CN)6] OH S↓ + 2NaK3[Fe(CN)6] 還原劑 氧化劑 2．指示原理 氧化還原法滴定指示劑 （1）氧化還原指示劑 是一些比較復(fù)雜的有機(jī)化合物，它們本身具有氧化還原性，它的氧化型和還原型具有不同的顏色。 如二苯胺磺酸鈉、鄰菲羅啉。 （2）指示劑與氧化劑或還原劑發(fā)生顯色反應(yīng) 某些試劑能與標(biāo)準(zhǔn)溶液或被測(cè)(滴)物質(zhì)產(chǎn)生顯色反應(yīng)。就可以利用該試劑作指示劑 。 如淀粉指示劑 （3）自身指示劑 利用標(biāo)準(zhǔn)溶液本身的顏色變化的指示終點(diǎn) 如 KMnO4 在此屬于第（2）類 (CN)5Na2S + Na2[Fe(CN)5(NO)] → Na4 Fe N=O ‖ S2 紫紅色絡(luò)合物在含有硫化物的灰液中加入亞硝酰鐵氰化鈉Na2 [Fe(CN)5（NO）]，生成了紫紅色的絡(luò)合物。用K3[Fe（CN）6]滴定時(shí)，K3[Fe（CN）6]首先與溶液中游離的S2 進(jìn)行反應(yīng)，至到接近終點(diǎn)，游離S2被氧化完，此時(shí)K3[Fe（CN）6]奪取絡(luò)合物中S2 使絡(luò)合物解體，紫色消失，顏色發(fā)出突變指示終點(diǎn)。顏色變化：深紫色 → 淺紫 → 乳白色中透紫 → 幾乎乳白 → 微黃 （過(guò)量半滴的K3[Fe（CN）6]）。 三、試劑 1．(調(diào)節(jié)堿性)；2．[Fe（CN）6]水溶液深紅色單斜晶體赤血鹽 K3[Fe（CN）6]配成1000ml容量瓶。易分解放于棕色容量瓶中避光保存?；鶞?zhǔn)物可直接配制。3．%的亞硝酰鐵氰化鈉Na2 [Fe(CN)5（NO）]2H2O水溶液。棕色瓶保存。4g Na2 [Fe(CN)5（NO）]2H2O → 1000ml。不穩(wěn)定，在中水中逐漸變?yōu)榫G色，現(xiàn)用現(xiàn)配。有毒，使用時(shí)小心。四、操作 四層沙布過(guò)濾灰液 1．粗滴定50mlH2O5ml → K3[Fe（CN）6]滴定→淡黃→讀取V110或25ml試液1ml指示劑 深紫色 2．精確滴定50ml煮沸過(guò)的H2O（趕走CO2）5ml → K3[Fe（CN）6]快速滴定到() ml10或25ml試液 +1ml指示劑→繼續(xù)用K3[Fe（CN）6]滴定 到淡黃色。 精確滴走兩次：VV3 注意： 1．終點(diǎn)應(yīng)仔細(xì)觀察，第二、三終點(diǎn)不能以第一瓶為參照。滴定應(yīng)迅速，測(cè)試液不能長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中。 2．指示劑即使在散射光的照射也能分解，所以應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用，且有毒，小心使用。 3．加液次序采用水、NaOH、試液，減少S2損失，但平行實(shí)驗(yàn)加液次序應(yīng)一致。 五、計(jì)算 （MV）Fe3+Na2S（g/L）= —————— 2 V試根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式可知：Na2S + 2K3[Fe(CN)6] OH S↓ + NaK3[Fe(CN)6]1mol Na2S 2mol K3[Fe（CN）6] 六、討論 1．介質(zhì)選擇。為什么選堿性介質(zhì)？（四點(diǎn)理由） （1）S/S2電對(duì)在堿性介質(zhì)中電位低， S2易被氧化即還原能力強(qiáng)。 E0 S/S2 = （2）S2 + [Fe（CN）6]3+ → S ↓ + [Fe（CN）6]4+能斯特方程： [S ] E = E0 + ————lg ——— n [ S2][ S2]↑ E ↓ 對(duì)反應(yīng)越有利；[ S2]↓ E ↑