1、電位滴定法測(cè)錳砂濾料錳含量的原理
試料用鹽酸、硝酸、高氯酸和氫氟酸分解。過濾分離不溶性殘?jiān),濾液做主溶液保留。灼燒含有殘?jiān)臑V紙,用碳酸鈉熔融殘?jiān)。熔融物用鹽酸浸出,并與主溶液合并。分取溶液到焦磷酸鈉溶液中,調(diào)節(jié)溶液pH值為7.0,用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液電位滴定。
液面覆蓋球的原料是聚丙烯,經(jīng)過收縮就成圓形塑料的填料,液面覆蓋球有穩(wěn)定的重心的,其每個(gè)邊都會(huì)重疊的,且覆蓋的效果也是非常好的。
2、試劑和材料
除非另有說明,在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和蒸餾水或與其純度相當(dāng)?shù)乃?
2.1、無水碳酸鈉
2.2、鹽酸(1.19g/ml)
2.3、氫氟酸(1.14g/ml)
2.4、高氯酸(1.67g/ml)
2.5、硝酸(1.42g/ml)
2.6、鹽酸(1+4)
2.7、碳酸鈉溶液(50g/ml)
2.8、焦磷酸鈉溶液(120g/l)使用前24h配制。
2.9高錳酸鉀(重結(jié)晶)
稱取250g高錳酸鉀(純度大于99.5%)于1000mL燒杯中,加入800mL熱水(90℃)溶解。用帶玻璃砂芯的過濾式坩堝(3號(hào))抽真空過濾溶
液。在劇烈攪拌下,在冰水浴中冷卻濾液到10℃。讓結(jié)晶沉淀物沉降。然后傾出溶液。轉(zhuǎn)移結(jié)晶物到到玻璃砂芯的過濾式坩堝(3號(hào))中,在抽吸裝置上抽濾。重
復(fù)結(jié)晶過程。
充分抽濾后,將得到的結(jié)晶物轉(zhuǎn)移到玻璃皿或瓷皿中,在暗處風(fēng)干,注意防塵。用玻璃棒研碎。當(dāng)結(jié)晶物質(zhì)不再成塊時(shí),置于80℃~100℃干燥箱中干燥2~3h。然后放在一個(gè)棕色玻璃瓶中。重結(jié)晶的高錳酸鉀含錳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為34.76%。
2.10、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液
稱取10電解錳(純度大于99.95%)于400ml燒杯中,加入50ml水和5ml硝酸(2.5)放置幾分鐘直到錳表面變亮,用水洗6次,然后用丙酮洗,在100℃干燥10min。
稱取處理過的錳砂濾料1.0000g于400ml燒杯中,加入20ml硫酸(1+1)和約100ml水。煮沸溶液至清亮。冷卻移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。此溶液每毫升含1mg錳。
2.11、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液
2.11.1、配制
稱取3.20g高錳酸鉀于1000ml水中溶解,放置6天,用玻璃棉或帶玻璃砂芯的過濾式坩堝過濾于棕色玻璃瓶中,混勻。
2.11.2.1、用錳標(biāo)準(zhǔn)溶液(2.10)標(biāo)定
移取100.00ml錳標(biāo)準(zhǔn)溶液(2.10)于500ml燒杯中,在攪拌下,加250ml焦磷酸鈉溶液(2.8),用鹽酸(2.6)或碳酸鈉溶液
(2.7)調(diào)節(jié)溶液pH值為7.0【用pH計(jì)或溴百里酚藍(lán)指示劑(2.12)檢查pH值】。在電位滴定儀(3.1)上,用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液
(2.11)滴定。滴至電位滴定儀在發(fā)生明顯電位突變或指針偏轉(zhuǎn)即為終點(diǎn)。
隨同標(biāo)定進(jìn)行空白測(cè)定。
計(jì)算高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于錳砂濾料中錳的質(zhì)量濃度,單位為克每毫升(g/ml)
2.11.2.2、用高錳酸鉀(2.9)標(biāo)定
稱取1.5000g高錳酸鉀于300ml聚四氟乙烯燒杯中,加入30ml~40ml水,充分混勻。加入20ml鹽酸(2.2),蓋上表面皿,加熱。當(dāng)反應(yīng)
完成后,沖洗干凈表面皿,冷卻,加入10ml高氯酸(2.4)和20ml氫氟酸。蒸發(fā)溶液至冒高氯酸濃煙,冷卻溶液,加入20ml,鹽酸加熱至溶液呈粉紅 色。
冷卻后,溶液移入500ml容量瓶中,用水稀釋至刻度。計(jì)算高猛酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于錳的質(zhì)量濃度,單位為克每毫升;
2.12、溴百里酚藍(lán)指示劑溶液(0.4g/L)。
3、儀器
除常用實(shí)驗(yàn)室儀器、設(shè)備外,還包括:
3.1、電位滴定儀
3.1.2用于pH測(cè)定:玻璃飽和甘汞電極
3.4取制樣
按照GB/T2011規(guī)定進(jìn)行錳砂濾料取制樣,試樣應(yīng)通過0.080mm篩孔。
3.5、分析步驟
3.5.1、試料量稱取風(fēng)干試料1.00g,精確至0.0001g。同時(shí)稱取試料按GB/T14949.8—1994測(cè)定濕存水。
3.5.2空白試驗(yàn):隨同試料進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。
3.5.3、測(cè)定
3.5.3.1、試料分解
將試料(5.1)置于300ml聚四氟乙烯燒杯中,用幾滴水濕潤(rùn),加入20ml鹽酸和2~3ml硝酸,加熱溶液驅(qū)盡氮氧化物,冷卻。加入20ml鹽酸,加
熱至可溶性鹽類溶解。用含有少量紙漿的中速濾紙過濾不溶殘?jiān),用熱水?0次~12次,濾液及洗液收集于500ml容量瓶中留著主液。
3.5.3.2、殘?jiān)幚?
將含有殘?jiān)臑V紙轉(zhuǎn)移至鉑坩堝中,干燥、灰化,于600℃~700℃灼燒,加2.0g碳酸鈉于900~1000℃熔融。取出坩堝,冷卻,放入250ml燒
杯,加入10ml鹽酸和30ml~40ml水,加熱溶解熔融物。取出坩堝并用水洗干凈,冷后與主液合并,用水稀釋至刻度,混勻。
3.5.3.3滴定
移取100.00ml溶液于盛有250ml焦磷酸鈉的500ml燒杯中,加入時(shí)不斷攪拌(若有沉淀物,少分取溶液或者增加焦磷酸鈉的量,以保持溶液是清亮的)
用鹽酸或碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值為7.0,在電位滴定儀上,用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定,滴至電位滴定儀上發(fā)生明顯電位突變或指針偏轉(zhuǎn)即為終點(diǎn)。
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