史 香
(山西省产品质量监督检验研究院,山西 太原 030012)
引 言硫酸锰中氯化物含量的分析方法有汞量滴定法和硝酸银目视比浊法。汞量滴定法在分析操作时使用的硝酸汞溶液对环境有害,目视比浊法所用化学试剂、实验用水、实验时间、实验条件以及人眼视觉差异影响悬浊乳液的观察,最终影响检测结果。目前,仍有许多采用汞量滴定法,该方法对分析人员的身体危害很大,同时严重影响土壤及水体环境,为此,本文参考有关献资料,对硫酸锰中氯化物含量的测定方法进行比较研究,并进行了大量实验,经实验数据验证,采用电位滴定法对硫酸锰中氯化物的含量进行测定的方法准确可行、灵敏度高,便于实验室应用。经检索查询,该测定方法未见相关报道。
1 实验部分1.1 实验方法样品经过氧化氢及硝酸的混合液处理后,在酸性的乙醇-水溶液体系中,以甘汞电极为参比电极,银电极为测量电极,用硝酸银标准滴定溶液滴定,根据溶液的电位突跃确定其反应终点[1-2]。
1.2 仪器与试剂电子分析天平,0.1mg,上海精科分析仪器有限公司;电热恒温水浴,37℃~100℃;ZD-2型自动电位滴定仪,分辨率1mV,量程-1 400mV~1 400mV,上海精科分析仪器有限公司;参比电极,甘汞电极及双盐桥型特殊甘汞电极,内充饱和氯化钾溶液,滴定时外套管内盛饱和硝酸钾溶液和甘汞电极相连接;测量电极,具有硫化银涂层的银电极或银电极;微量滴定管,分度值为0.01mL或0.02mL;硝酸溶液,2+3(体积比);过氧化氢,GB/T 6684,30%,分析纯;过氧化氢和硝酸的混合溶液,1+10(体积比);乙醇,GB/T 678,95%溶液,分析纯;硝酸钾饱和溶液,GB/T 1918;氢氧化钠溶液,GB/T 629,200g/L;氯化钾标准溶液,GB/T 646,0.1mol/L;硝酸,GB/T 626,分析纯;硝酸银标准滴定溶液,0.1mol/L,0.05mol/L。
1.3 实验步骤称取试样约10.0mg,精确至0.1mg,加入300mL烧杯中,加蒸馏水,用玻璃棒搅拌溶解试样,将溶液转移至200mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
用刻度移液管准确移取10mL上述溶液,置于100mL烧杯中,加少量水溶解,加20mL硝酸溶液使试样完全溶解,滴加过氧化氢使颜色褪去。如仍有颜色,缓慢滴加过氧化氢和硝酸的混合溶液,使颜色完全褪去。将溶液放在电热恒温水浴上蒸发至干。用水溶解残液,将溶液转移至100mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
准确移取一定体积的上述溶液,使氯化物含量为0.01mg~70.00mg,置于50mL烧杯中,将参比电极和测量电极插入溶液中,开启电磁搅拌器,用硝酸银标准滴定溶液进行滴定。
首先,从滴定管滴入所需90%的硝酸银标准滴定溶液,测量溶液的电位。然后,每滴加1mL或适量溶液,测量一次溶液的电位,终点前后,每滴加0.1mL溶液,测量一次溶液的电位,继续滴定至电位几乎不改变时为止。记录每次标准滴定溶液的体积和电位值,按二阶微商法确定滴定终点,进行计算。同时进行空白实验。
1.4 实验结果的计算方式实验样品中氯化物的含量(X)按式(1)进行计算。
式中:C为硝酸银标准滴定溶液的浓度,mol/L;V1为滴定所消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积,mL;V0为空白滴定所消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积,mL;V2为准确移取100mL容量瓶中溶液的体积,mL;m为被滴定试样的质量,g;0.035 45为与1.00mL 硝 酸 银 标 准 滴 定 溶液 [c(AgNO3)=1.000mol/L]相当的氯化物(以Cl计)的质量,g。
2 实验结果分析2.1 精密度实验按上述实验条件,取1份硫酸锰样品,先进行样品处理,然后对样品中氯化物含量重复测定7次,测试结果见表1。计算相对标准偏差为2.83%,表明该实验方法有较好的精密度。
表1 样品的精密度实验数据 %
2.2 样品的回收率实验在样品中加入2.0mL质量浓度为25.0mg/mL的氯化物标准溶液,测定加入溶液后的氯化物质量,计算样品的回收率。结果见表2。
表2 样品的回收率实验数据
2.3 称取适量的试样用过氧化氢和硝酸的混合溶液对试样进行前处理,移取经化学处理后的实验溶液,避免不大于检测限量而影响检测结果其他干扰离子。K+、N的存在不影响检测结果。
2.4 工业样品的检测如果含有其他有机成分及金属元素时,需先进行化学分离,然后再按上述实验方法实验。
2.5 溶液中的氯化物含量较低当溶液中的氯化物含量较低时,应加大试样的称样量进行实验,如用的硝酸银标准溶液浓度低于0.005mol/L时,应使用具有硫化银涂层的银电极。
3 结论采用电位滴定法测定硫酸锰中氯化物的含量。实验结果表明,电位滴定法、二阶微商确定滴定终点,测定硫酸锰中氯化物的含量实验满意。该方法准确可行,灵敏度高,平均回收率100.56%,相对标准偏差2.83% 。
[1] 杭州大学分析化学编辑部.分析化学手册[M].北京:化学工业出版社,1982:50-56.
[2] 范国强,张萍,毛旭斌,等.无机化工产品中氯化物含量测定的通用方法电位滴定法:GB/T 3050-2000[M].北京:中国标准出版社,2000.