載氟氧化鋁中氟含量的測(cè)定

張寧 劉建英 李文超（南山鋁業(yè)股份有限公司，山東 龍口 265713）

載氟氧化鋁中氟含量的測(cè)定

張寧 劉建英 李文超（南山鋁業(yè)股份有限公司，山東 龍口 265713）

本文研究了載氟氧化鋁中氟含量的測(cè)定。采用氟離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定載氟氧化鋁中的氟含量。方法簡(jiǎn)單快速、精密度高，回收率在95.6～102.6%之間，能夠很好地用于載氟氧化鋁中氟含量的測(cè)定。

載氟氧化鋁；氟離子選擇電極；標(biāo)準(zhǔn)加入法；氟

鋁電解行業(yè)中電解鋁的過(guò)程中會(huì)生成含氟煙氣，凈化車間利用氧化鋁的吸附能力，吸收煙氣中的氟化物，以達(dá)到凈化煙氣的目的。通過(guò)載氟氧化鋁中氟含量的測(cè)定數(shù)據(jù)，凈化車間來(lái)判斷氧化鋁吸附氟化物的能力，以及對(duì)煙氣凈化的程度。經(jīng)查閱文獻(xiàn)，之前有報(bào)道[1-2]利用氟離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定載氟氧化鋁中的氟含量，方法較為復(fù)雜。本文中研究了氟離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)加入法[3]測(cè)定載氟氧化鋁中的氟含量，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，確定了測(cè)定的最佳條件。測(cè)定過(guò)程中通過(guò)堿熔融對(duì)試樣進(jìn)行處理，利用沉淀分離和緩沖溶液減少了其他離子的干擾，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)加入法可除去配制基體溶液的繁瑣過(guò)程以及減少基體對(duì)測(cè)定過(guò)程的干擾。該方法簡(jiǎn)單，精密度高，準(zhǔn)確性好，能夠用于載氟氧化鋁中氟含量的測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 方法原理

試樣用氫氧化鉀、氫氧化鈉熔融分解，用水浸取。在堿性介質(zhì)中利用硅酸鈉絡(luò)合其中的鋁，將試液轉(zhuǎn)移到容量瓶中。根據(jù)元素含量選擇吸取溶液的體積進(jìn)行稀釋，分別測(cè)定加入氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液前后的電勢(shì)值，根據(jù)能斯特方程[4]計(jì)算氟元素的含量。

1.2 主要儀器與試劑

PXS-270離子計(jì)；氟離子選擇電極；

緩沖液1：將59g檸檬酸鈉、20g硝酸鉀溶于水中，加1mL0.1%的溴甲酚綠指示劑，用濃鹽酸調(diào)至剛轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)綠色，用水稀釋至1000mL。

緩沖液2：將58gNaCl、10g檸檬酸鈉和57mL冰醋酸溶于水中，用20%NaOH溶液將pH調(diào)至5.0-5.5，用水稀釋至1000mL。

其他試劑為優(yōu)級(jí)純；實(shí)驗(yàn)室用水為一級(jí)水。

1.3 測(cè)定

準(zhǔn)確稱取0.5000g試樣于鎳坩堝中，均勻覆蓋1.5gNaOH、KOH，加熱使溶劑熔化后，將坩堝移至500℃高溫爐中直至熔融成紅棕液狀。坩堝冷卻后，將熔體轉(zhuǎn)移到500mL燒杯中，加水至150mL，加熱煮沸，加20mL25%的硅酸鈉溶液，攪拌2min后，加入30mL10%的碳酸銨溶液，加熱至沸，稍冷后，將溶液及沉淀物一起洗入500mL容量瓶中，定容，混合均勻。干過(guò)濾于100mL聚四氟乙烯燒杯中。準(zhǔn)確吸取1.00mL濾液于50mL容量瓶中，加1～2滴0.1%的溴甲酚綠指示劑，用（1+1）HCl和10%的NaOH溶液將溶液調(diào)節(jié)至藍(lán)綠色，加入10mL TISAB1溶液，定容。清洗氟離子選擇電極后，將溶液倒入聚四氟乙烯燒杯中，讀數(shù)穩(wěn)定后記錄電勢(shì)值E1。向溶液中加入2.00mL0.02mg/mL氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，讀數(shù)穩(wěn)定后記錄電勢(shì)值E2。

2 結(jié)果分析

2.1 溫度對(duì)測(cè)定的影響

在其他條件不變的情況下，試驗(yàn)了溫度分別16℃、20℃、22℃、25℃、30℃時(shí)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果顯示，測(cè)定溫度不同時(shí)，測(cè)得未知溶液中的氟含量不同，故測(cè)定過(guò)程中應(yīng)在恒溫下進(jìn)行。

2.2 TISAB種類對(duì)測(cè)定的影響

在其他條件不變的情況下選取TISAB1和TISAB2兩種緩沖液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示：加入TISAB1后，測(cè)定時(shí)溶液的電勢(shì)值響應(yīng)時(shí)間短，結(jié)果更穩(wěn)定，能更好地掩蔽干擾離子，實(shí)驗(yàn)中選取TISAB1為緩沖液。

2.3 載氟氧化鋁中氟含量及精密度測(cè)定結(jié)果

按上述實(shí)驗(yàn)方法對(duì)同一試樣進(jìn)行3次平行測(cè)定，其中氟含量由式（1）計(jì)算得出。所測(cè)試樣中氟含量平均值為1.317%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0289%。

w(x)——待測(cè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為百分比；Cs——氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度，單位為毫克每毫升；Vs——測(cè)定時(shí)加入氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升；V1——測(cè)定分析試液體積，單位為毫升；E1——加氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液前測(cè)定的電勢(shì)值，單位為毫伏；E2——加氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液后測(cè)定的電勢(shì)值，單位為毫伏；R——測(cè)定稀釋系數(shù)；V——母液的體積，單位為毫升；m0——試樣的質(zhì)量，單位為克；

2.4 回收率實(shí)驗(yàn)

從其中一個(gè)待測(cè)樣品的濾液中移取1.00mL于50mL容量瓶中，向其中分別加入1.00mL、5.00mL、10.00mL氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，在最佳條件下測(cè)定其電勢(shì)值，測(cè)得的回收率為95.6～102.6%。

3 結(jié)語(yǔ)

本文研究了氟離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定載氟氧化鋁中的氟含量。條件實(shí)驗(yàn)顯示，測(cè)定時(shí)溫度恒定，緩沖液選用TIS?AB1，且載氟氧化鋁中氟含量越高，測(cè)定時(shí)間越短。測(cè)定結(jié)果精密度高，回收率范圍為95.6～102.6%，可用于載氟氧化鋁中氟含量的測(cè)定。

[1]慈革紅.氟離子選擇性電極測(cè)定載氟氧化鋁中氟的含量[J].有色冶金節(jié)能,2003,20(6):39-40.

[2]胡錦霞，王林，溫俊華.載氟氧化鋁中氟含量的測(cè)定[J].鄖陽(yáng)師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2010,30(3):28-29.

[3]郭建,左雷,景麗潔.氟離子選擇電極—標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定豆腐中的氟[J].河南化工,2007,24:45-46.

[4]朱明華.儀器分析[M].高等教育出版社.