中國ISO標準砂化學分析方法—材料與設備
4 試劑和材料
分析過程中,所用水符合 GB/T 6682 規定的三級水要求;所有試劑應為分析純或優級純試劑;用于標定與配制標準溶液的試劑,除另有說明外應為基準試劑。在化學分析中,所用酸或氨水,凡未注明濃度者均指市售的濃酸或氨水。用體積比表示試劑稀釋程度,例如∶鹽酸(1+2)表示1份體積的濃鹽酸與2份體積的水相混合。
除另有說明外,%表示"質量分數"。本標準使用的市售濃液體試劑具有下列密度(ρ),單位為克每立方厘米(g/cm²)。
4.1 鹽酸(HCI)
密度(ρ)1.18g/cm3~1.19g/cm3,質量分數36%~38%.
4.2 氧氟酸(HF)
密度(ρ)1.13g/cm3,質量分數40%。
4.3 硝酸 (NO3)
密度(ρ)1.39g/cm3~1.41g/cm3質量分數65%~68%。
4.4 硫酸(H2SO4)
密度(ρ)1.84g/cm3,質量分數95%~98%。
4.5 冰乙酸(CH3COOH)
密度(ρ)1.049g/cm3,質量分數99.8%
4.6 氟水(NH3·H2O)
密度(ρ)0.90g/cm3~0.91g/cm3,質量分數25%~28%。
4.7 乙醇(C2H5OH)
體積分數95%或無本乙醇。
4.8 鹽酸(1+1);(1+2);(1+5)
4.9 硫酸(1+1);(1+4)
4.10 氨水(1+1);(1+2)
4.11 氫氧化鉀溶液(200g/L)
將200g氫氧化鉀熔于水中,加水稀釋至1L。貯存于塑料瓶中。
4.12 硝酸銀溶液(5g/L)
將 5g硝酸銀溶于水中加10mL硝酸(4.3),用水稀釋至1L。
4.13 焦硫酸鉀(K2S2O7)
將市售焦硫酸鉀在瓷蒸發皿中于電爐上加熱熔化,待氣泡停止發生后,冷卻、敲碎、貯存于磨口瓶中。
4.14 EDTA-銅溶液
按[c(EDTA)=0.010mol/L]EDTA標準滴定溶液(4.28)與[c(CuSO)=0.010mol/L]硫酸銅標準滴定溶液(4.29)的體積比(4.29.2),準確配制成等物質的量濃度的混合溶液。
4.15 pH3 的緩沖溶液
將3.2g無水乙酸鈉(CH3COONa)溶于水中,加 120mL冰乙酸(4.5),用水稀釋至1L,搖勻。
4.16 pH4.3 的緩沖溶液
將 42.3g無水乙酸鈉(CH3COONa)溶于水中,加80mL冰乙酸(4.5),用水稀釋至1L,搖勻。
4.17 pH10 緩沖溶液
將 67.5g氯化銨(NH4CL)溶于水中,加570mL氨水(4.6),加水稀釋至1L,搖勻。
4.18 三乙醇胺溶液[N(CH2CH2OH)3](1+2)
4.19 酒石酸鉀鈉溶液(100g/L)
將 100g酒石酸鉀鈉(C4H4O6KNa·4H2O)溶于水中,稀釋至 1L。
4.20 氫氧化鈉溶液[c(Na0H)=0.5mol/L]
將2g氫氧化鈉(NaOH)溶于100mL水中。
4.21 硝酸溶液[c(HNO3)=0.5mol/L]
取3mL硝酸(4.3),用水稀釋至100mL.
4.22 氯化鉀溶液(50g/L)
稱取50g氯化鉀(KC1)溶于水中,稀釋至1L。
4.23氟化鉀溶液(150g/L)
稱取150g氟化鉀(KF·2H2O)溶于水中,稀釋至1L,貯存于塑料瓶中.
4.24氯化鉀-乙醇溶液(50g/L)
將5g氯化鉀(KCI)溶于50mL水中,加入50mL95%(體積分數)乙醇(C2H5OH),混勻。
4.25氯離子標準溶液
準確稱取0.3297g已在105℃?110℃烘過2h的氯化鈉(NaCl),溶于少量水中,然后移入1L容量瓶 中,用水稀釋至標線,搖勻。1mL此溶液含0.2mg氯離子。
吸取上述溶液50.00mL,注入250mL容量瓶中,用水稀釋至標線,搖勻。1mL此溶液含0.04mg氯離子。
4.26硝酸汞[Hg(NO3)2]標準滴定溶液
4.26.1硝酸汞標準滴定溶液[c(Hg(N03)2)=0.001mol/L]的配制
稱取0.34g硝酸汞[Hg(NO3)2·H2O],溶于10mL硝酸(4.3)中,移入1L容量瓶內,用水稀釋至標線,搖勻。
4.26.2硝酸汞標準滴定溶液的標定
用微量滴定管準確加入0.20mg(m1)氯離子標準溶液于50mL錐形瓶中,加入20mL乙醇(4.7)及1? 2滴溴酚藍指示劑溶液(4.33),用氫氧化鈉溶液(4.20)調至溶液呈藍色,然后用硝酸溶液(4.21)調至溶液剛好變黃,再過量1滴(pH約為3.5),加入10滴二苯偶氮碳酰肼指示劑溶液(4.31),用硝酸汞標準滴定溶液滴定至紫紅色出現。
同時進行空白試驗,記錄消耗的硝酸汞標準滴定溶液的體積為V1,單位為毫升(mL)。
硝酸汞標準滴定溶液對氯離子的滴定度,按式(1)計算:
(1)
式中:
——每毫升硝酸汞標準滴定溶液相當于氯離子的毫克數,單位為毫克每毫升(mg/mL);
m1——加入氯離子標準溶液中氯離子的質量,單位為毫克(mg);
V2——標定時消耗硝酸汞標準溶液的體積,單位為毫升(mL);
V1——空白試驗消耗硝酸汞標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL)。
4.27 碳酸鈣標準溶液[c(CaCO3)=0.016mol/L]
稱取0.4g(m2)已于105℃-110℃烘過2h的碳酸鈣(CaCO3),精確至0.0001g,置于400mL燒杯中,加入約100mL水,蓋上表面皿,沿杯口滴加鹽酸(1+1)至碳酸鈣全部溶解,加熱煮沸數分鐘將溶液冷至室溫,移入250mL容量瓶中,用水稀釋至標線,搖勻.
4.28 EDTA 標準滴定溶液[c(EDTA)=0.010mol/L]
4.28.1標準滴定溶液的配制
稱取約3.74gEDTA(乙二胺四乙酸二鈉鹽)置于燒杯中,加約200mL水,加熱溶解、過濾,用水稀釋至1L,搖勻。
4.28.2 EDTA標準滴定溶液濃度的標定
吸取25.00mL碳酸鈣標準溶液(4.27)于400mL燒杯中,加水稀釋至約200mL,加入適量CMP混合指示劑(4.35),在攪拌下加入氫氧化鉀溶液(4.11)至出現綠色熒光后再過量2~3mL,以EDTA標準滴定溶液滴定至綠色熒光消失并呈現紅色。
EDTA標準滴定溶液的濃度按式(2)計算:
(2)
式中:
c(EDTA)——EDTA標準滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
V3——滴定時消耗EDTA標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
m2——按4.27配制碳酸鈣標準溶液的碳酸鈣的質量,單位為克(g);
100.09——CaCO3的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol)。
4. 28. 3 EDTA標準滴定溶液對各氧化物滴定度的計算
EDTA標準滴定溶液對三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂的滴定度分別按式(3)、式〈4)、式(5)、 式(6)計算:
式中:
——每毫升EDTA標準滴定溶液相當于三氧化二鐵的毫克數,單位為毫克每毫升(mg/mL);
——每毫升EDTA標準滴定溶液相當于三氧化二鋁的毫克數,單位為毫克每毫升(mg/mL);
TCaO——每毫升EDTA標準滴定溶液相當于氧化鈣的毫克數,單位為毫克每毫升(mg/mL);
TCaO——每毫升EDTA標準滴定溶液相當于氧化鎂的毫克數,單位為毫克每毫升(mg/mL);
c(EDTA)——EDTA標準滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
79.84——(Fe2O3)的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol);
50.98——(Al2O3)的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol);
56.08——CaO的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol);
40.31——MgO的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol)o
4.29硫酸銅標準滴定溶液[c(CuS04)=0.010mol/L]
4.29.1標準滴定溶液的配制
將2.47g硫酸銅(CuSO4·5H2O)溶于水中,加4?5滴硫酸(1+1),用水稀釋至1L,搖勻。
4.29.2 EDTA標準滴定溶液與硫酸銅標準滴定溶液體積比的標定
從滴定管緩慢放出10~15mLEDTA標準滴定溶液(4.28)于400mL燒杯中,用水稀釋到約150mL,加 入15mL pH4.3的緩沖溶液(4.16),加熱至沸,取下稍冷,加入5?6滴PAN指示劑溶液(4.34),以硫酸銅標準滴定溶液滴定至亮紫色。
EDTA標準滴定溶液與硫酸銅標準滴定溶液的體積比按式(7)計算:
⑺
式中:
K——EDTA標準滴定溶液與硫酸銅標準滴定溶液的體積比;
V4——EDTA標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
V5——滴定時消耗硫酸銅標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL)。
4.30 氫氧化鈉標準滴定溶液[c(Na0H)=0.20mol/L]
4. 30. 1氯氧化鈉標準滴定溶液[c(NaOH)二0. 20mol/L]的配制
將80g氫氧化鈉(NaOH)溶于10L水中,充分搖勻,貯存于帶膠塞(裝有鈉石灰干燥管)的硬質玻璃瓶或塑料瓶內。
4.30.2氫氧化鈉標準滴定溶液濃度的標定
稱取約1.0g(m3)苯二甲酸氫鉀(C8H5KO4),精確至0.0001g,置于400mL燒杯中,加入約150mL新煮沸 過的已用氫氧化鈉溶液中和至酚酞呈微紅色的冷水,攪拌使其溶解,加入6?7滴酚酰指示劑溶液 (4.38),用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定至微紅色。
氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度按式(8)計算:
⑻
式中:
c(NaOH)——氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
V6——滴定時消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
m3——苯二甲酸氫鉀的質量,單位為克(g),;
204.2——苯二甲酸氫鉀的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol)。
氫氧化鈉標準滴定溶液對二氧化硅的滴定度按式(9)計算:
(9)
式中:
——每毫升氫氧化鈉標準滴定溶液相當于二氧化硅的毫克數,單位為毫克每毫升(mg/mL);
c(NaOH)——氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
15.02——(SiO2)的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol)。
4.31二苯偶氮碳酰肼溶液(10g/L)
將lg二苯偶氮碳酰肼溶于100mL乙醇(4.7)中。
4.32磺基水楊酸鈉指示劑溶液(100g/L)
將10g磺基水楊酸鈉溶于水中,加水稀釋至100mL。
4.33溴酚藍指示劑溶液(2g/L)
將0.2g溴酚藍溶于100mL乙醇(4.7)中。
4.34 1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚指示劑溶液(2g/L)(簡稱PAN)
將0.2gPAN溶于100mL乙醇(4.7)中。
4.35鈣黃綠素-甲基百里香酚藍-酚酞混合指示劑(簡稱CMP混合指示劑)
稱取l.000g鈣黃綠素1.000g甲基百里香酚藍、0.200g酚猷與50g已在105℃?100℃烘干過的硝酸鉀(KNO3)混合研細,保存在磨口瓶中。
4.36酸性鉻藍K-萘酚綠B混合指示劑
稱取1.000g酸性鉻藍K與2.500g萘酚綠B和50g已在105℃?110℃烘干過的硝酸鉀(KNO3), 混合研細,保存在磨口瓶中。
4.37對硝基酚(C6H4O2OH)指示劑溶液(2.5g/L)
稱取0.25g對硝基酚溶于100mL水中。
4.38酚酞指示劑溶液(10g/L)
將酚酞溶于100mL乙醇(4.7)中。
5儀器與設備
5.1分析天平:感量為0.0001g。
5.2天平:感量為0.1g。
5.3鉑坩堝:帶蓋,容量30mL。
5.4酒精噴燈。
5.5濾紙:快速定量濾紙。
5.6高溫爐:隔焰加熱爐:在爐膛外圍進行電阻加熱。應使用溫度控制器,準確控制爐溫。
5.7電爐:功率為1500W,電壓可調。
5.8縮分器。
6試樣的制備
將被檢樣品采用縮分器(5.8)縮減至約100g,經瑪瑙研缽研磨后使其全部通過0.045mm方孔篩。將樣品充分混勻后,裝入帶有磨口塞的瓶中并密封。分析前試樣應于105℃?110℃烘2h,然后貯存于干燥器中,冷卻至室溫后稱樣。