《碱熔融法测定化学组分的操作技巧》
一、 碱熔样技术
1、 熔融过程:
称取0.3~0.6g试样,精准至0.0001g,于银坩锅中,加入适当的碱(NaOH或KOH,有的样品须先预烧15~20分钟再加入碱),放入高温炉中从低温到高温(400~700℃),当温度升到700℃时计时15~20分钟,取出冷却,用事先准备好的大约100ml热水浸出(脱锅),加入浓HCL25~30ml使溶液变澄清,加入1~2ml浓HNO3,用(1+5)HCL溶液洗锅,此时溶液的总量在180ml左右,盖上表皿,煮沸并微沸大约2分钟,冷却后定容为250ml,摇匀待用。 2、 熔融操作注意事项:
1) 、银有熔点为960.8℃,熔融温度不得超过750℃,并且,在高温加热时,银坩锅的表面易生成一层氧化银薄膜,所以不能用于灼烧沉淀。
2) 、银坩锅对碱性熔剂有很好的耐腐性,但一般熔融时间不超过30分钟。
3) 、加入碱熔剂时,要用牛角勺取放,不应倒取。
4) 、熔融时从低温(400℃)开始,若一开始就高温(700℃),会使试样溢出或飞溅
5) 、在熔融状态下,锌、锡、铅、汞等金属形成的盐会使银坩锅变脆,因此,含有这些化合物的样品不能用银坩锅熔样。
6) 、在银坩锅内,不能分解基熔融含硫较多的样品,因为银很容易与硫生成硫化银。
7) 、银易溶于酸,洗锅时只能用HCL(1+5)或HNO3(1+20)。
8) 、酸化时溶液温度不要太高,加入浓HCL要一次性加入并且不断搅拌,否则会有硅酸析出,使测定的硅含量偏低。
9) 由于测定的是全铁,加入1~2ml浓 HNO3是为了使试样中的Fe2+完全被氧化成Fe3+
10) 、整个脱锅酸化过程要尽快完成,一般用时8分钟,否则溶液腐蚀烧杯(含SiO2),使测定的硅含量偏高。
11) 、定容时用的容量瓶、移液管应配套使用。
二、各组分测定技术
(一)CaO电石炉的测定
1. 测定原理:
当溶液的PH>13时,用CMP为指示剂
Ca2+全球定位寻人系统+CMP=Ca—CMP(呈现绿荧光)
Ca—CMP(呈现绿荧光)+(EDTA)H2Y2-=CaY2-+CMP+2H+(绿荧光消失)
2. 测定方法:
在定容的溶液中吸取25ml于烧杯中,加入5(生料)ml~8(孰料)ml氟化钾溶液(20g/L)静置3分钟, 加水稀释至大约200ml左右,加入三乙醇胺溶液5~8ml,加入CMP指示剂,加入KOH溶液至绿荧光出现再过量4ml,用0.015mol/L的EDTA标准滴定溶液滴定至绿荧光消失呈现红为终点。
3. 操作注意事项:
1) 加入氟化钾溶液(20g/L)为了消除SiO2的影响,静置3分钟,并且滴定要在30分钟内完成。因为氟离子与硅酸只在酸性条件下才发生反应。另外,氟化钾溶液(20g/L)的加入量要适中,若过少、过短时,不能完全掩蔽Sio2-的干扰;若过多、过长时产生氟化钙沉淀,以上两种情况均使测定结果偏低;在30分钟内完成,是为了防止空气中的二氧化碳与溶液中的Ca2+作用生成碳酸钙,使测定结果偏低。
2) 由于铁、铝、钛的干扰,加入三乙醇胺为了防止Fe3+、触指Al3+的水解,三乙醇胺在酸性溶液中加入
3) 在溶液的PH>13时,生成Mg(OH)2沉淀,消除了Mg2+的干扰。
4) 滴定终点时应充分搅拌,缓慢滴定,使被Mg(OH)2吸附的Caandroid退出应用2+能与 EDTA反应。
5) 如果Mn2+含量过高,则生成的绿背景太深,影响观察终点。
6) EDTA配位滴定法滴定Ca2+时,为什么用KOH溶液KOH而不用NaOH溶液调整溶液的P
H值。是因为①、用KOH溶液调整溶液的PH值较NaOH溶液易于掌握,既使KOH溶液的加入量稍多一些时,对终点的影响亦不是太大,而用NaOH溶液使溶液的PH>12.8时终点就不太明显。②、在强碱性溶液中,钙黄绿素也与K+、大锅抗干扰Na+反应,略显荧光,但K+的效应较小,因此,使用CMP或MTB作指示剂滴定Ca2+时,应用KOH溶液调整溶液的PH值,而不用NaOH溶液
7) 若按规程定量加入氟化钾溶液(20g/L),静置3分钟,当溶液稀释碱化后,有时也会出现硅酸钙沉淀,沉淀产生的原因可能是在加入氟化钾溶液(20g/L)之前,溶液的酸度太小,解决的办法是:另取一份溶液,在加入KF之前加入几毫升HCL(1+1)。
4、计算方法:CaO%=T*V*f*0.1/m
(二)、MgO的测定
1、测定原理:
在PH=10的碱性溶液中,KB指示剂能与Ca2+ 、Mg2+离子作用生成酒红的配合物
Ca2++ KB指示剂 Ca—KB
Mg2+ + KB指示剂 Mg—KB
当滴入EDTA滤波插座标准滴定溶液后,EDTA首先与溶液中的Ca2+ 、Mg2+离子作用生成配合物
Ca2++H2Y2-==CaY2-+2H+
Mg2++ H2Y2-==MgY2-+2H+
近终点时与KB指示剂配位的Ca2+ 、Mg2+离子逐渐被EDTA夺取,酒红逐渐消失,全部被夺取后,溶液呈现出指示剂本身的蓝,此时,滴定的是钙镁合量,扣除钙的量,既为镁的量。
2、测定方法:
吸取25ml定容好的溶液于一个烧杯中,用水稀释至200ml左右,加入1~2ml酒石酸钾钠溶液搅拌,加入5~8ml三乙醇胺溶液,搅拌,加入10~15ml PH=10缓冲溶液搅拌,加入适量的KB指示剂,用0.015mol/L的EDTA标准滴定溶液滴定至红消失呈现蓝为终点。
3、 操作注意事项:
1) 若在SiO2含量高的试样,也要在酸性溶液(不稀释)在加入氟化钾溶液(20g/L),防止产生硅酸沉淀,干扰观察终点。
2) 操作时应在酸性溶液中先加入酒石酸钾钠溶液,搅拌后再加入三乙醇胺;稀释后(仍然是酸性溶液)加入三乙醇胺是掩蔽了Fe3+、Al3+、Ti4+、锰离子的干扰,酒石酸钾钠溶液的加入是为了与三乙醇胺进行联合掩蔽,当测定的Fe3+、Al3+、锰离子的浓度大时,酒石酸钾钠溶液和三乙醇胺的加入量应增加一些,并充分搅拌。若在碱性溶液中,上述的金属离子易水解生成氢氧化物(如Fe(OH)3、Al(OH)3等)沉淀,这时加入三乙醇胺后金属离子就不易被掩蔽。
3) 当锰的含量太高时,测定MgO的终点变不明显,易滴定过量,此时只需要在加入PH=10缓冲溶液后,加入1g盐酸羟胺,搅拌使之溶解后立既用0.015mol/L的EDTA标准滴定溶液滴定。计算时应扣除氧化锰的含量。