2.2 EDTA 滴定法测定铝的纯度 2.2.1 试剂 氢氧化钠溶液: 20%; 盐酸: 1+1; 乙酸-乙酸钠缓冲溶液 (pH 值为 5):称取 17 g 结晶乙酸钠溶解于 200 mL 水中,移入 500 mL 容量瓶中, 加 3 mL 冰醋酸,以水稀释至刻度,摇匀;无水乙醇;PAN 指示剂:0.2%的乙醇 溶液;EDTA 标准溶液:0.05 mol/L;硫酸铜标准溶液:0.05 mol/L。 2.2.2 操作步骤 称取 0.100 0 g 试样于 150 mL 聚四氟乙烯烧杯中,加入 10 mL 氢氧化钠溶液,低温加热溶解后,取下稍冷却,加入 30 mL 盐酸(1+1) 中和,加热煮沸 10 s,取下冷却,移入 200 mL 容量瓶中,以水稀释至刻度,摇 匀。 移取 20 mL 试液于 250 mL 锥形瓶中,加 20 mL 水,准确加入 15 mL EDTA 标准溶液,加热至沸,加 20 mL 乙酸-乙酸钠缓冲溶液,加热煮沸 2 min,取下, 加 5 mL 乙酸-乙酸钠缓冲溶液,15 mL 无水乙醇,8 滴 PAN 指示剂,用硫酸铜标 准溶液滴定由亮绿色突变深蓝色为终点(不计数)。加 2 g 氟化铵,加热煮沸 2 min 取下,用硫酸铜标准溶液滴定绿色突变成深蓝色为终点。 按下式计算铝的百分含量: Al%= , 式中 C——硫酸铜标准溶液的摩尔浓度,mol/L; V——加入氟化铵后滴定消耗硫酸铜标准溶液的体积,mL; 26.98——铝的摩尔质量,g/mol; m——试样的质量,g。 3 实验结果与讨论 1)以本法测定纯铝标样中的铝含量,结果见表 3。 表 3 本法测定的纯铝标样中的铝含量 % 标准 样品号 值 抚铝 BY060-1-002 抚铝 BY060-1-04 山东 Al-000 99.70 98.91 99.80 99.65,99.72,99.65,99.65,99.65,99.70 98.94,98.99,98.96,98.94,98.94,98.99 99.82,99.84,99.88,99.86,99.86,99.84 本法测定值(n=6) 平均 值 99.67 98.96 99.85 标准偏 RSD 差 0.031 6 0.024 5 0.021 0 0.031 7 0.024 8 0.021 0 2)用氢氧化钠溶液在聚四氟乙烯烧杯中溶解试样为佳,以免氢氧化钠腐蚀 玻璃皿中的 Al2O3,影响铝的分析结果。 3)由于纯铝及铝合金多数样品中有铜、硅、铁、锰等元素,因此试液中不 可避免地存在这些元素离子,其中铜离子对测定有影响,但它可与 EDTA 形成较 稳定的络合物,可消除干扰。少量的铁、锰离子与 EDTA 形成络合物后,在 pH 值为 5 时,不能被氟化铵取代,硅离子不干扰[4]。 4)PAN 指示剂在水溶液中溶解度不大,为了使滴定终点敏锐,必须在试液 中加入乙醇,增大 PAN 在水溶液中的溶解度。本法加入 15 mL 无水乙醇,提高 PAN 指示剂的溶解度,从而清晰地指示终点。 5)每毫升硫酸铜标准溶液对铝的滴定度,用纯铝标准样品按上述同样方法 操作标定效果更好。 6)试样中铝的百分含量计算,也可用滴定度计算。用纯铝标准样品按上述 同样方法操作标定每毫升硫酸铜标准溶液对铝的滴定度。 4 结 语 本方法利用铁铝熔点差别较大的特性, 将钢芯铝块样品置于设定的温度条件 下,在滤网熔化铝容器中,分别测定钢芯铝块样品中铁、铝的各占比例。比传统 方法不用滤网熔化铝容器,铝熔化后只挑拣出钢棒冷却后,称重,从总量减去钢 棒重量为铝的比例,准确度要高。 熔化冷却铝块的纯度测定比传统 EDTA 差减滴定法也准确。因铝块样品中多 数含少量铁、锰等元素,不能直接用 EDTA 差减滴定法测定铝,使测定结果偏高, 本方法利用氟化铵置换释放测定铝量,可避免铁、铜等元素的干扰,测定铝结果 更准确。