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锰酸锂中锰含量测定方法改进

2014-10-17于晓微张春丽付春明张晓波

无机盐工业 2014年1期
关键词:高氯酸硝酸铵硫酸亚铁

于晓微,张春丽,付春明,张晓波

(中海油天津化工研究设计院,天津 300131)

在目前使用的行业标准YS/T 677—2008《锰酸锂》中,锰含量的测定采用硫酸亚铁铵滴定法。该方法使用磷酸、硝酸溶解试样,在浓的热磷酸介质中,用高氯酸氧化锰(Ⅱ)为锰(Ⅲ),以二苯胺磺酸钠为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。在操作中笔者发现用磷酸、硝酸溶解试样时,不易观察样品是否溶解完全;另外高氯酸为无色透明的发烟液体,在无机含氧酸中酸性最强,且可助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤,根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。因此,笔者改用盐酸溶解试样、用硝酸铵代替高氯酸作氧化剂来进行测定,经过对比试验,硝酸铵氧化法完全可以代替高氯酸氧化法进行锰含量的测定,其结果可信。

1 实验部分

1.1 硫酸亚铁铵滴定法

方法提要:试样用磷酸、硝酸溶解,在浓的热磷酸介质中,用高氯酸将锰(Ⅱ)氧化为锰(Ⅲ),以二苯胺磺酸钠为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定紫色消失为终点。

1.2 硝酸铵氧化法

1.2.1 方法提要

样品用盐酸溶液溶解后,加入磷酸并继续加热至液面平静且微冒白烟时,加入硝酸铵试剂氧化,吹净棕色气体,放冷后加水溶解并稀释,冷至室温后以硫酸亚铁铵标准溶液滴定。

1.2.2 试剂及材料

盐酸:1+1溶液;磷酸:分析纯;硝酸铵:分析纯;硫酸亚铁铵标准溶液:0.05 mol/L;二苯胺磺酸钠指示剂:5 g/L;锰酸锂试样:中海油天津化工研究设计院研制样品。

1.2.3 分析步骤

称取 0.1000 g试样(精确至 0.0001 g)置于500 mL三角瓶中,加入盐酸溶液8 mL,少量水吹洗瓶口及瓶壁,摇匀置于电炉上加热溶解。待试样溶解完全、溶液清亮透明时,加入磷酸15 mL,摇匀置于电炉上继续加热至瓶内液面平静且微冒白烟。取下三角瓶,趁热加入1.5 g硝酸铵,边摇瓶边用洗耳球吹净瓶内黄烟。稍冷后,加入水并摇动使稠状物溶解,再加水至约150 mL摇匀,流水冷至室温,以约0.05 mol/L硫酸亚铁铵标准溶液滴定至浅红色,加入二苯胺磺酸钠指示剂2~3滴,继续滴定至溶液紫色消失为终点。

2 现象及结果分析

2.1 样品溶样现象对比

依据YS/T 677—2008标准进行溶样:样品加入磷酸、硝酸后,溶液呈现暗紫红色,开始时样品部分粘附在三角瓶底,随着液面气泡由大变小,样品逐渐溶解,不时摇动三角瓶以使样品溶解,需仔细观察以确保样品溶解完全。

用盐酸溶解样品:加入盐酸后,置于电炉上加热溶解,样品溶解速度较快,最终呈现为清亮透明溶液,非常易于观察样品的溶解程度。

2.2 两种方法测定结果对比

对5组样品进行了对比测定,每组样品测定两个平行样,方法允差为0.50%。两种方法锰含量测定结果见表1。通过表1可以看出两种测定方法结果一致。

2.3 硝酸铵氧化法测定结果置信度

对3号样品按照硝酸铵氧化法进行了10次测定,其结果分别如下:57.26%、57.23%、57.58%、57.61%、57.34%、57.59%、57.54%、57.44%、57.24%、57.34%,经计算平均值为57.42%,标准偏差S=0.15%,T值为1.27,查表可知置信度为99%。

表1 两种方法锰含量测定结果对比

3 结论

通过对比实验可以说明,用在常温下相对稳定、对打击、碰撞或摩擦均不敏感的纯硝酸铵,代替根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制的高氯酸,完全可以满足测定的要求。而用盐酸溶解试样不仅溶样速度较快而且易于观察溶解情况。另外,通过对硝酸铵氧化法置信度的计算说明此法可以信赖,在锰酸锂中锰含量的测定时,完全可以用硝酸铵氧化法来测定。

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