碳酸锂、单水氢氧化锂中 氯化物量测定 氯化银浊度法 实验报告 新疆有色金属研究所 1 关玉珍 康泽彦 张向红 方法提要 在硝酸介质中,氯离子与银离子生成乳白色胶状沉淀或胶状悬浮物,在分光光度计波长 420nm处,利用形成的浑浊度,求得氯化物的含量。 2 试剂 2.1 硝酸(1+1),优级纯。 2.2 硝酸(360 + 640),优级纯。 2.3 硝酸银溶液(0.1mol/L):称取 17.0g 硝酸银(优级纯)于烧杯中,加水溶解,移入 1000mL 棕色容量瓶中,加入 3 滴硝酸(ρ 1.46g/mL)使溶液透明,以水稀释至刻度,摇匀。 避光贮存。 2.4 氢氧化钠溶液(100g/L):称取 10g 氢氧化钠于 250mL 塑料烧杯中,用 100mL 去二氧化 碳水溶解,保存于塑料瓶中。 2.5 对硝基酚指示剂(1g/L):乙醇溶液。 2.6 氯化物标准贮存溶液:称取 1.6484g 预先在 500℃灼烧至恒重的氯化钠(优级纯),置 于 100mL 烧杯中,以水溶解,移入 1000mL 容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。此溶液 1mL 相当于 1mg 氯化物。 2.6.1 氯化物标准溶液 A:移取 25.00mL 氯化物标准贮存溶液(2.6),置于 250mL 容量瓶 中,以水稀释至刻度,摇匀。此溶液 1mL 相当于 100μ g 氯化物。 2.6.2 氯化物标准溶液 B:移取 25.00mL 氯化物标准溶液(2.6.1)于 250mL 容量瓶中,以水 稀释至刻度,混匀,此溶液 1mL 相当于 10μ g 氯化物。 3 仪器 分光光度计,3cm比色皿。 4 分析步骤 4.1 试料 按表1称取试样,精确至0.0001g 4.2 空白试验 随同试料做空白试验。 4.3 测定 4.3.1 将试料(4.1)置于 200mL 烧杯中,加少量水和 1 滴对硝基酚指示剂(2.5),滴加硝 酸(2.1)至完全分解,黄色退去,加热煮沸,驱除二氧化碳,冷却,移入 50mL 容量瓶中, 以水稀释至刻度,摇匀。按表 1 分取试液置于 25mL 比色管中。 表1 氯化物的质量分数/% 试料/g 容量瓶/ mL 分取试液量/ mL 0.001~0.005 >0.005~0.01 >0.01~0.05 >0.05~0.10 5.000 5.000 2.000 1.000 50 100 100 100 10.00 10.00 5.00 2.00 4.3.2 用氢氧化钠溶液(2.4)调至溶液呈黄色,再用硝酸(3.2)滴至无色并过量 2.0mL, 加入 1.0mL 硝酸银溶液(2.3),用水稀释至刻度,摇匀,放置 15min。 4.3.3 将部分溶液(4.3.2)移入 3cm 比色皿中,以试剂空白为参比,于分光光度计波长 420nm 处测量其吸光度。 4.3.4 减去空白溶液吸光度,从工作曲线上查出相应的氯化物的含量。 4.4 工作曲线的绘制 4.4.1 移取 0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL 氯化物标准溶液 B(2.6.2), 分别置于一组 25mL 比色管中,用水稀释至 10mL,加 1 滴对硝基酚指示剂(2.5),用氢氧化 钠溶液调至黄色,以下按(4.3.2)进行。 4.4.2 将部分溶液(4.4.1)移入 3cm 比色皿中,以试剂空白为参比,于分光光度计波长 420nm 处测量其吸光度,减去试剂空白的吸光度后,以氯化物的量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘 制工作曲线。 5 分析结果的计算 氯化物的含量以氯化物的质量分数 wCl 计,数值以%表示,按式(1)计算: w Cl ? ( m 1 ? m 0 ) ? V ? 10 m ? V1 ?6 ? 100 ……………………(1) 式中: m 1——测量试液中测得的氯化物的量,单位为微克(μ g); m 0——测量空白溶液的氯化物的量,单位为微克(μ g); m ——试料的质量,单位为克(g); V —— 试液的总体积,单位为毫升(mL); V1 —— 移取试液的体积,单位为毫升(mL)。 6 实验方法 6.1 波长的选择 移取 1.00mL 氯化物标准 B(2.6.2),于 25mL 比色管中,按分析步骤进行测定,改变测定 波长,以水作参比,分别测定空白溶液吸光度 A 和试液的吸光度 A,测定结果见表 1。 表1 波长 400 410 420 430 440 450 460 470 480 nm 空白 A 0.033 0.014 0.010 0.009 0.009 0.010 0.010 0.008 0.008 试液 A 0.087 0.064 0.056 0.055 0.054 0.052 0.051 0.047 0.045 由表 1 可见:氯化物在波长 420nm~460nm 之间有一稳定的吸收,选择波长 420nm 处进行比 色测定。 6.2 硝酸用量的选择 移取 1.00mL 氯化物标准 B(2.6.2),于 25mL 比色管中,滴加 1 滴对硝基酚指示剂,用氢 氧化钠 、硝酸调节溶液至无色,加入不同量硝酸(2.2),按操作步骤进行测定,测定结果 见表 2。 表2 硝酸用量/mL 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 吸光度 A 0.00 0.044 0.042 0.045 0.043 由表 2 可见: 加入 1mL~4mL 硝酸(2.2),对结果无影响,选择加入 2.0mL 硝酸(360 + 640)。 6.3 显色剂用量的选择 移取 1.00mL 氯化物标准 B(2.6.2),于 25mL 比色管中,按操作步骤进行测定,改变显色 剂用量,测定结果见表 3。 表3 显色剂用量 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /mL 吸光度 A 0.040 0.038 0.038 0.037 0.038 由表 3 可见:加入显色剂,体系显色完全,选用 1.0 mL。 6.4 显色时间与体系的稳定性 移取 1.00mL 氯化物标准 B(2.6.2),于 25mL 比色管中,按操作步骤进行测定,改变显色 时间,测定结果见表 4 。 表4 放置时 5 10 15 20 25 30 40 50 60 间/min 吸光度 A 0.034 0.036 0.037 0.038 0.040 0.041 0.042 0.043 0.045 体系稳定性不是很好,显色 15 分钟后迅速比色。 6.5 工作曲线 6.5.1 不加锂盐基体溶液的工作曲线 移取 0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL 氯化物标准溶液 B(2.6.2),分 别置于一组 25mL 比色管中,以水稀释至 10mL,加 1 滴对硝基酚指示剂(2.5),用氢氧化钠 溶液调至黄色,以下按(4.3.2)进行,结果见表 5。 表5 氯化物标准/μ g 吸光度 A 10 0.048 20 0.093 30 0.143 40 0.210 50 0.267 在选定的实验条件下,0μ g /25 mL~50.0μ g /25 mL 符合比尔定律,相关系数在 0.995 以上。 6.5.2 加入锂盐基体溶液的工作曲线 锂盐基体溶液:称取 10.00g 碳酸锂[ w (Li2CO3)≥99.99%]于 200mL 烧杯中,缓慢加入硝 酸(1+1),待碳酸锂分解后,将试液移入 100mL 容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。 分别移取 10.00mL 锂盐基体溶液于一组 25mL 比色管中,分别加入 0mL、1.00mL、 2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL 氯化物标准溶液 B(2.6.2),以水稀释至 10mL,以下按 分析步骤进行测定,结果见表 6。 表6 氯化物标准 10 20 30 40 50 /μ g 吸光度 A 0.033 0.073 0.120 0.190 0.225 2 由表 6 数据绘制工作曲线得到:R =0.993。加入锂盐基体溶液时,氯化物(Cl)标准的吸 光度比没有加入锂盐基体溶液的吸光度减小。建议制备无氯化物的基体溶液,绘制工作曲 线。 6.6 共存元素的干扰 32对于 10μ g /25 mL,相对误差±5%,5μ g 的 PO4 、SO4 不干扰测定。 6.7 标准回收 样品名称 碳酸锂 加入氯化物标准/μ g 100.00 200.00 表7 样品中氯化物 量/μ g 9.95 9.95 测定量/μ g 112.3 210.4 回收率/% 102.4 100.2 6.8 精密度及方法对照试验 表8 样品号 碳酸锂 1 氯化物的质量分数/% 0.0010 0.0010 0.0010 0.025 0.025 0.081 0.081 0.0010 0.0011 0.0010 0.0011 0.0010 0.0011 0.023 0.026 0.028 0.027 0.082 0.076 0.079 0.081 0.080 平均值/% 0.0010 标准偏差 0.000044 RSD/% 4.41 碳酸锂 2 碳酸锂 3 0.025 0.080 0.0018 0.0020 7.2 2.5 表9 样品号 汞量法/% 比浊法/% Li2CO3 0.0010 0.00098 LiOH·H2O 0.0011 0.0013 由表 8、表 9 可见:在 0.001%~0.80%测定范围,精密度和重复性高,本方法结果与汞量 法结果吻合。 6.9 结论 从实验结果可以看出:在硝酸介质中,氯离子与银离子生成乳白色胶状沉淀或胶状悬 浮物,在分光光度计波长 420nm 处,测量其吸光度,求得氯化物的含量。