技術文章
Technical articles本方法適用于測定垢和腐蝕產物試樣中氧化鈣和氧化鎂的含量。
垢和腐蝕產物的許多常見成分,如鐵(Ⅲ)、鋁(Ⅲ)、銅(Ⅱ)、鋅(Ⅱ)以及磷酸根、硅酸根等離子會干擾測定。根據(jù)掩蔽措施不同,可分為兩種測定方法。一是L-半胱胺酸鹽酸鹽-三乙醇胺聯(lián)合掩蔽法,適用于鐵、銅含量較低的試樣;二是銅試劑分離法,適用于鐵、銅含量較高的試樣,或在*種方法效果不好時使用。
1 概要
垢和腐蝕產物中的鈣和鎂,經熔樣處理后,以離子形式存在于待測溶液中。在pH值為10的介質中,鈣、鎂離子和酸性鉻藍K或鉻黑T形成穩(wěn)定的紫紅色絡合物。但是,這些絡合物沒有EDTA和鈣、鎂離子形成的絡合物穩(wěn)定,因此,用EDTA標準溶液滴定時,除EDTA與鈣、鎂離子絡合外,還能奪取指示劑與鈣鎂離子形成的鉻合物中的鈣和鎂,使酸性鉻藍K或鉻黑T游離,顯出其本身的藍色,指示滴定終點。從消耗EDTA標準溶液的體積,便可計算鈣、鎂含量總和,其反應式如下:
加指示劑:
滴定過程中:
滴定終點時:
在pH值為12.5~13的介質中,鎂離子形成氫氧化鎂沉錠,鈣則仍以離子形式存在。此時,用EDTA標準溶液滴定,以鉻藍黑R等作指示劑,滴定至純藍色即為終點。測定值僅為鈣的數(shù)量。從鈣、鎂總量中減去鈣的數(shù)量,便可求得鎂的數(shù)量。
2 試劑
2.1鈣標準溶液(1mL相當于1mgCaO)。準確稱取在110℃烘干2h的碳酸鈣(CaCO3優(yōu)級純)1.785g置于250mL燒杯中,用除鹽水潤濕,蓋上表面皿,滴加鹽酸溶液(1+1)10mL,溶解完畢后,煮沸驅趕二氧化碳,用除鹽水沖洗表面皿及杯壁,冷卻后傾入1000mL容量瓶中,用除鹽水稀釋至刻度,搖勻備用。
2.2 鎂標準溶液(1mL相當于1mgMgO)。準確稱取在800℃下灼燒2h的氧化鎂(優(yōu)級純)1.000g置于250mL燒杯中,滴加鹽酸溶液(1+1)至氧化鎂全部溶解,再滴加4~5滴鹽酸溶液(1+1),傾入1000mL容量瓶中并稀釋至刻度,搖勻備用。
2.3鉻藍黑R指示劑。稱取鉻藍黑R(C2H213N2O5SNa)0.5g,加入經110℃干燥過的氯hua鉀50g,在研缽中研細,混勻后放置于棕色廣口瓶中備用。
2.4酸性鉻藍K-萘酚綠B指示劑。稱取酸性鉻藍K(C10H9O12S3Na3)0.5g、萘酚綠B1.00g和預先在110℃干燥的氯hua鉀50g,研細、混勻后放置于棕色廣口瓶備用。
2.5三乙醇胺溶液(1+4)。量取濃三乙醇胺[HN(C2H4OH)3]20mL,加除鹽水80mL,混勻即可。
2.62.5%銅試劑。稱取銅試劑-二乙基二硫代胺基甲酸鈉[(C2H5)2NCS2Na· 3H2O]2.5g,溶于100mL除鹽水中,過濾后使用。
2.71%L-半胱胺酸鹽酸鹽溶液。稱取L-半胱胺酸(C3H7O2NS)1g溶于60mL除鹽水中,加4mL鹽酸溶液(1+1),稀釋至100mL?;蛘咧苯臃Q取L-半胱胺酸鹽酸鹽1.3g,用60mL除鹽水溶解,加2mL鹽酸溶液(1+1),稀釋至100mL。
2.8pH值為10的氨緩沖溶液。稱取20g氯化銨,溶于500mL除鹽水中,加入150mL濃氨水,稀釋至1L。
2.9 2mol/L氫氧化鈉溶液。
2.10 氨水(1+1)。
2.11EDTA標準溶液。取乙二胺四乙酸二鈉(C10H14O8N2Na2·2H2O)1.9g,溶于200mL除鹽水中,稀釋至1L。
a.EDTA對氧化鈣(CaO)滴定度的標定:準確吸取5mL鈣標準溶液(1mL相當于1mgCaO),加水至100mL,按測定方法中3.1.1款測定鈣的操作步驟進行標定,同時作試驗。EDTA對鈣(CaO)滴定度TCaO按下式計算:
式中 C——鈣標準溶液的含量,mg/mL;
V——吸取鈣標準溶液的體積,mL;
a1——標定時消耗EDTA標準溶液的體積,mL;
a0——試驗時所消耗EDTA標準溶液的體積,mL。
b.EDTA對氧化鎂(MgO)滴定度的標定:準確吸取鈣標準溶液(1mL相當于1mgCaO)5mL,鎂標準溶液(1mL相當于1mgMgO)2mL,按3.1.2款鈣鎂總量的測定操作步驟進行標定,同時作試驗。EDTA對氧化鎂(MgO)的滴定度TMgO按下式計算:
式中 C——鎂標準溶液的含量,mg/mL;
V——吸取鎂標準溶液的體積;mL;
a2——標定時消耗EDTA標準溶液的體積,mL;
a1——對鈣標準溶液標定所消耗EDTA標準溶液的體積,mL;
a0——試驗所消耗EDTA標準溶液的體積,mL。
3 測定方法
3.1 L-半胱胺酸鹽酸鹽-三乙醇胺聯(lián)合掩蔽法。
3.1.1 鈣的測定
準確吸取待測試液VmL(含CaO0.1mg以上),注入250mL錐形瓶,加除鹽水至100mL,用2mol/L氫氧化鈉溶液調節(jié)pH值約為10左右(用pH試紙檢驗)。加2mol/L氫氧化鈉3mL,三乙醇胺溶液(1+4)2mL,1%L-半胱胺酸鹽酸鹽3~4mL,0.05g鉻藍黑R指示劑。立即用EDTA標準溶液在劇烈搖動下滴定至溶液由紫紅色變?yōu)樗{色,即為終點,同時作試驗。
3.1.2 鈣、鎂總量的測定
準確吸取待測溶液VmL(鈣、鎂總量大于0.15mg)注入250mL錐形瓶,加除鹽水稀釋至100mL,用氨水(1+1)調節(jié)pH值到8左右(用pH試紙檢驗)。加pH值為10的氨緩沖溶液5mL,三乙醇胺溶液(1+4)2mL,1%L-半胱胺酸鹽酸鹽溶液3~4mL,酸性鉻藍K-萘酚綠B指示劑約0.05g。立即用EDTA標準溶液在劇烈搖動下滴定至溶液由紫紅色變?yōu)樗{色,即為滴定終點,同時作試驗。
3.2 銅試劑分離法
3.2.1 鈣的測定
準確吸取待測試液VmL(含氧化鈣0.1mg以上,五氧化二磷量小于1mg),注入50mL燒杯中,用2mol/L氫氧化鈉將試液的pH值調至5~6,加2.5%銅試劑2mL。銅、鐵等干擾離子形成沉淀。
沉淀物用定量濾紙過濾,用除鹽水充分洗滌沉淀物。將濾液和洗滌液都收集于250mL錐形瓶中,用2mol/L氫氧化鈉溶液調節(jié)pH值為10左右(用pH試紙檢驗)。然后按3.1.1款鈣測定的操作完成滴定,同時作試驗。
3.2.2 鈣、鎂總量的測定
準確吸取待測試液VmL(鈣、鎂總量大于0.15mg,五氧化二磷量小于10mg)注入50mL燒杯中,用2mol/L氫氧化鈉溶液將試液的pH值調至5~6,加2.5%銅試劑2mL,使銅、鐵等干擾離子形成沉淀。
沉淀物用定量濾紙過濾,用除鹽水充分洗滌沉淀物。將濾液和洗滌液一并收集于250mL錐形瓶中,總體積約100mL,用氨水(1+1)調節(jié)溶液的pH值為8左右(用pH試紙檢驗)。然后按3.1.2款鈣、鎂總量測定的操作完成滴定,同時做試驗。
4 計算及允許差
4.1 試樣中鈣(CaO)的百分含量x(%)按下式計算:
4.2 試樣中鎂(MgO)的百分含量x(%)按下式計算:
上兩式中 TCaO——EDTA標準溶液對氧化鈣的滴定度,mg/mL;
TMgO——EDTA標準溶液對氧化鎂的滴定度,mg/mL;
a2——滴定鈣、鎂總量所消耗EDTA標準溶液的體積,mL;
a1——滴定鈣所消耗EDTA標準溶液的體積,mL;
a0——試驗所消耗EDTA標準溶液的體積,mL;
m——試樣質量,mg;
V——取待測試液的體積,mL。