陳紅娟, 涂 青, 夏 潔, 何映陵, 趙學(xué)武, 普仲國, 龍 梅, 起賢姬

(云南云天化紅磷化工有限公司 云南開遠(yuǎn) 661699)

云南云天化紅磷化工有限公司(以下簡稱云天化紅磷公司)的磷酸裝置產(chǎn)能為400 kt/a,該裝置副產(chǎn)的氟硅酸與原料工業(yè)無水硫酸鈉用于生產(chǎn)工業(yè)氟硅酸鈉。 工業(yè)無水硫酸鈉作為入廠原料,要求按國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)無水硫酸鈉》 (GB/T 6009—2014)[1]中的方法對氯化物含量逐批檢驗。 GB/T 6009—2014 中給出的氯化物測定方法有汞量法和銀量法,其中汞量法作為仲裁法,所用的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液為硝酸汞,具有毒性,長期接觸汞溶液,對人體具有一定的危害,對環(huán)境也會造成污染;銀量法測定氯化物比較成熟,但對檢驗人員要求較高,必須熟練掌握滴定分析的操作,在判斷終點(diǎn)時要有豐富的經(jīng)驗。 隨著現(xiàn)代分析儀器的發(fā)展,電化學(xué)分析方法中的自動電位滴定法因具有自動化程度高、分析結(jié)果精密度好等優(yōu)點(diǎn),已得到廣泛的應(yīng)用。 目前,用全自動電位滴定儀測定工業(yè)無水硫酸鈉中氯化物含量的報道較少,本試驗將銀量法與全自動電位滴定儀法的測定結(jié)果進(jìn)行了對比,結(jié)果表明兩種方法的結(jié)果基本一致,且全自動電位滴定儀法的精密度好、準(zhǔn)確度高,可滿足工業(yè)無水硫酸鈉中氯化物含量的分析要求。

1 方法原理

1.1 銀量法

在中性或微堿性條件下,以鉻酸鉀為指示劑,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定試驗溶液中的氯離子。

1.2 全自動電位滴定儀法

以銀電極作為工作電極,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定試驗溶液中的氯化物,根據(jù)全自動電位滴定儀的電位突變確定反應(yīng)終點(diǎn),由消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積計算氯化物的含量。

2 試驗部分

2.1 主要儀器和試劑

MS204S 型電子天平,梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司;905 型全自動電位滴定儀(銀電極作為工作電極),瑞士萬通中國有限公司。

硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液,0.05 mol/L,成都市科隆化學(xué)品有限公司;鉻酸鉀溶液,100 g/L,中國醫(yī)藥(集團(tuán))上?；瘜W(xué)試劑公司;試驗用水為蒸餾水。

2.2 試驗方法

2.2.1 銀量法

稱取約20 g 試樣(精確至0.01 g)于250 mL燒杯中,加入100 mL 水,加熱溶解。 使用清潔、干燥的抽濾瓶,用已于(105±2) ℃烘干至質(zhì)量恒定的玻璃砂芯坩堝抽濾,用水洗滌至無硫酸根離子為止(用氯化鋇溶液檢驗)。 濾液冷卻后轉(zhuǎn)移至500 mL(V1)容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。 此溶液為試驗溶液A,用于氯化物含量的測定。

用移液管移取25.00 mL(V2)試驗溶液A 于250 mL 錐形瓶中,加水至約100 mL,加入0.5 mL鉻酸鉀溶液,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液生成磚紅色懸浮物不消失即為終點(diǎn)。

氯化物以氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Cl-)計,按式(1)計算:

式中:V——消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL;

V1——試驗溶液A 的體積,mL;

V2——移取試驗溶液A 的體積,mL;

c——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度,mol/L;

m——試驗溶液A 所含試料的質(zhì)量,g;

M——氯的摩爾質(zhì)量,M=35.45 g/mol。

2.2.2 全自動電位滴定儀法

稱取1～2 g 試樣(精確至0.000 1 g)于150 mL燒杯中,加入100 mL 水,溶解試樣。 放入攪拌子,將燒杯放置在全自動電位滴定儀滴定臺上,以銀電極為指示電極,用0.05 mol/L 硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至終點(diǎn),計算氯離子含量。

3 結(jié)果與討論

3.1 方法允許差

采用GB/T 6009—2014 中的銀量法測定氯化物含量,取2 次平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值,平行測定結(jié)果的絕對差值不大于表1 所列允許差[1]。

表1 允許差

3.2 精密度試驗

分別取10 個進(jìn)廠無水硫酸鈉原料(Ⅱ類一等品),按上述試驗步驟用全自動電位滴定儀測定氯化物含量,每個樣品進(jìn)行5 次平行測定,結(jié)果見表2。

表2 精密度試驗結(jié)果

從表2 可以看出,無水硫酸鈉樣品中氯化物含量的測定數(shù)值很穩(wěn)定,說明全自動電位滴定儀法測定結(jié)果的精密度較好。

3.3 方法對比試驗

對上述10 個無水硫酸鈉樣品采用GB/T 6009—2014 中的銀量法進(jìn)行5 次平行測定,取平均值。 全自動電位滴定儀法和銀量法的測定結(jié)果對比見表3。

表3 全自動電位滴定儀法和銀量法的測定結(jié)果對比

從表3 可以看出,2 種方法的測定結(jié)果吻合,說明全自動電位滴定儀法準(zhǔn)確度較好。

3.4 加標(biāo)回收試驗

稱取6 個無水硫酸鈉樣品,加入氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液,按全自動電位滴定儀法測定氯離子含量并計算加標(biāo)回收率,結(jié)果見表4。

表4 加標(biāo)回收試驗結(jié)果

4 結(jié)語

采用全自動電位滴定儀法測定工業(yè)無水硫酸鈉中氯化物的含量,減少了人為判斷滴定終點(diǎn)引起的誤差,方法操作簡便、準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好,測定誤差在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),能滿足工業(yè)無水硫酸鈉中氯化物含量的分析要求,完全可以替代傳統(tǒng)的人工滴定操作。