電位滴定法測定含鐵塵泥中的氯含量

孫詠芬

（山東省冶金科學(xué)研究院有限公司標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，山東 濟(jì)南 250014）

1 前言

含鐵塵泥是鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要固體廢棄物之一，其產(chǎn)量大，含鐵量高，是重要的可回收利用資源。然而，含鐵塵泥在回收利用過程中，如果有害元素過高會對冶煉過程產(chǎn)生不利影響，氯元素就是其中之一，因此含鐵塵泥中氯含量的檢測至關(guān)重要。目前對于含鐵塵泥中氯含量的檢測尚無國標(biāo)方法，冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T 4226.2—2018《含鐵塵泥氯離子含量的測定硝酸銀滴定法》中給出了含鐵塵泥中氯離子含量的測定方法，采用的是人工硝酸銀滴定法，終點(diǎn)判定困難，誤差較大。本方法采用自動電位滴定法，電極響應(yīng)速度快，終點(diǎn)電位突躍明顯，終點(diǎn)判斷準(zhǔn)確，提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，可以實(shí)現(xiàn)含鐵塵泥中低含量氯的測定。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器

自動電位滴定儀，Metrohm 916Ti-Touch；指示電極，216型銀電極；參比電極，217型甘汞電極。

2.2 試劑

氯標(biāo)液，0.100 0 mol/L；硝酸銀標(biāo)液（0.01 mol/L）：稱取105～110 ℃烘干1 h 的硝酸銀3.40 g 于燒杯中加水溶解并稀釋至200 0 mL；硫酸，0.05 mol/L；氫氧化鈉，0.1 mol/L；酚酞（1 g/L），稱取0.1 g 酚酞，加入50 mL乙醇溶解，加水稀釋至100 mL。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

稱取2.500 0 g 試樣于500 mL 燒杯中，加300 mL 超純水，在玻璃棒不斷攪拌下煮沸5 min，取下冷卻至室溫，將試液轉(zhuǎn)移至250 ml 容量瓶中，用超純水多次沖洗燒杯，保證試液全部轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，稀釋至刻度搖勻，將溶液用快速濾紙干過濾于500 ml干燒杯中，作為母液。分取100 ml母液于400 ml燒杯中，加入酚酞試液5滴，加入氫氧化鈉調(diào)至粉色，再用硫酸溶液調(diào)至恰好無色，以硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定液于自動電位滴定儀上滴定至終點(diǎn)V1。隨同試樣做空白試驗(yàn)，空白實(shí)驗(yàn)消耗的硝酸銀的體積記錄為V0。

2.4 校準(zhǔn)曲線的繪制

分別移取1.000 mg/mL 氯標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 mL，置于1 組400 mL 燒杯中，此系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中的氯含量分別為0、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 mg，加超純水至100 mL，加入酚酞試液3 滴，加入氫氧化鈉調(diào)至粉色，再用硫酸溶液調(diào)至恰好無色，以硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定液于自動電位滴定儀上滴定至終點(diǎn)，記錄體積V0隨同作空白試驗(yàn)，空白實(shí)驗(yàn)消耗的硝酸銀的體積記錄為V0，以氯含量（mg）為橫坐標(biāo)，消耗硝酸銀的體積V（mL）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

按下式計算氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

式中：m1為從工作曲線上查得的氯含量，g；V1為分取試液體積，mL；V2為試液總體積，mL；m2為試樣量，g。

3 結(jié)果與討論

3.1 酸度的控制

在電位滴定法測氯過程中，酸度大小對測定結(jié)果無明顯影響。但酸度愈大，滴定終點(diǎn)突躍愈小。綜合其他因素的影響，本實(shí)驗(yàn)控制被測溶液酸度近中性，調(diào)節(jié)的方法為在試液中加入3滴酚酞指示劑，用氫氧化鈉調(diào)至粉色，再用硫酸溶液調(diào)至恰好無色。

3.2 吸附實(shí)驗(yàn)

溶液中未溶解部分對被測離子有一定吸附作用［1］。為消除此方面的影響，采用大體積的超純水（300 mL 以上），在不斷攪拌下溶解樣品，轉(zhuǎn)移至容量瓶，盡快過濾，結(jié)果令人滿意。

3.3 空白值的穩(wěn)定性

空白主要來自指示劑以及超純水。所用試劑中，指示劑及所用試劑只要準(zhǔn)確加入即能穩(wěn)定。而對于超純水的用量，則很難控制在固定值。試驗(yàn)表明，分取100 mL 母液后，調(diào)節(jié)酸度過程中，吹洗燒杯壁的水量控制在20 mL以內(nèi)，空白基本穩(wěn)定。

3.4 溫度對測定結(jié)果的影響

一般溫度范圍為10～40 ℃，對測定結(jié)果無顯著影響，但終點(diǎn)電位突躍隨溫度升高而減?。?］。為保證滴定的準(zhǔn)確性，在滴定過程中，需保持滴定溫度一致，以避免溫度突然升降帶來滴定誤差。本實(shí)驗(yàn)將處理好的試樣溶液冷卻至室溫后再進(jìn)行滴定。

3.5 方法準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

對兩個含鐵塵泥標(biāo)準(zhǔn)樣品按照本方法測定氯含量，驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確度，結(jié)果見表1，測定值和標(biāo)準(zhǔn)值的相對誤差均＜±5%，符合質(zhì)量檢測要求。

表1 測定結(jié)果及相對誤差 %

3.6 方法精密度實(shí)驗(yàn)

選擇兩個含鐵塵泥標(biāo)準(zhǔn)樣品，按照本方法測定其中的氯含量，進(jìn)行8 次平行測定，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，見表2。

表2 測定結(jié)果及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 %

由表2 可知，RSD為1.23%和1.06%，方法的精密度較高，能夠滿足測定要求。

4 結(jié)語

電位滴定法測定含鐵塵泥中的氯含量，電極響應(yīng)速度快，終點(diǎn)電位突躍明顯，終點(diǎn)判斷準(zhǔn)確，提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，可以實(shí)現(xiàn)低含量氯的測定。本方法具有分析周期短，靈敏度高，穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好等特點(diǎn)。