滴定法测定芒硝中十水硫酸钠的含量

滴定法测定芒硝中十水硫酸钠的含量

黑龙江省浩华化工有限公司（以下简称“黑龙江省浩华”）利用膜法脱硝法降低了盐酸中硫酸根的含量，生产了芒硝。芒硝的分析方法目前没有通用的国家标准或行业标准,因此,黑龙江昊华分别进行了滴定法和重量法十水硫酸钠含量的测定,并将两种方法进行了对比。1采用滴落法测定了10水硫酸钠含量1.1滴定法测试方法的原理在试样中加入过量的氯化钡-氯化镁混合液,使试样中的硫酸根沉淀完全,过量的钡盐在镁的存在下,用EDTA标准溶液进行回滴。1.2样品的制备和测定称取一定量的试样(精确至0.0001g),用水溶解后,定容于1000mL容量瓶中。吸取该溶液5mL于锥形瓶中,加1+1(体积比)盐酸2滴,在不断摇动下,慢慢加入0.01mol/L氯化钡-氯化镁混合溶液(称取2.5g二水氯化钡和2.1g六水氯化镁,用水溶解后稀释至1000mL,摇匀)50mL,过滤,再加入质量分数为15%的三乙醇胺溶液5mL、pH值为10的氨水-氯化铵缓冲溶液5mL、质量分数为95%的乙醇10mL、铬黑T指示剂(质量浓度为5g/L)1～2滴,用0.05mol/L(CEDTA)标准溶液滴至溶液由紫色变为纯蓝色即为终点,同时做空白试验。1.3edta的测定试样中十水合硫酸钠含量(w)按(1)式计算:w=c(V0−V1)×0.322m/1000×5×100−5.844Mw=c(V0-V1)×0.322m/1000×5×100-5.844Μ。(1)式中:V0为空白滴定时EDTA的体积,mL;V1为测定试液时耗用EDTA的体积,mL;0.322为与1.00mLEDTA(c=1.000mol/L)相当的以g表示的Na2SO4·10H2O的质量;c为EDTA的浓度(mol/L);m为称取试样质量,g;M为钙、镁(以Mg2+计)总质量分数的准确数值,%;5.844为以钙镁硫酸盐计的无水硫酸钠的转换系数,其中的钙镁硫酸盐以硫酸镁计。1.4表面活性剂的标定滴定法测定十水硫酸钠含量试验结果见表1。由表1可见:采用EDTA标准溶液滴定方法来测定芒硝中的十水硫酸钠含量,采样量不同,而且稀释倍数太大,结果相差很大。2用重量法测定了十二水硫酸钠的含量2.1氯化响应面生成硫酸5-硫酸5-硫酸财关键采用纯水溶解试样并过滤不溶物,在酸性条件下加入氯化钡,与试液中的硫酸根生成硫酸钡沉淀。经过滤、烘干、灰化、灼烧、称量,并计算,可得十水硫酸钠含量。2.2氯化证法制备法灼烧法测定过程参照GB/T6009—2003《工业无水硫酸钠》。称取约11g试样,精确至0.0002g,置于250mL烧杯中,加100mL水,加热溶解;过滤到500mL容量瓶中,用水洗涤至无硫酸根为止(用氯化钡溶液检验);冷却,用水稀释至刻度,摇匀;用移液管移取25mL试验溶液置于500mL烧杯中,加入5mL盐酸(与水的体积比为1∶1)溶液、270mL水,加热至微沸,在不断搅拌下滴加10mL氯化钡溶液约1.5min;继续搅拌,并微沸2～3min,然后盖上表面皿,保持微沸5min;再把烧杯放到沸水浴中保持2h;将烧杯冷却至室温,用慢速定量滤纸过滤;用温水洗涤沉淀至无氯离子为止(取5mL洗涤液,加5mL硝酸银溶液(0.1mol/L)混匀,放置5min不出现混浊);将沉淀连同滤纸转移至已于(800±20)℃下质量恒定的瓷坩埚中,在110℃烘干,然后灰化,在(800±20)℃灼烧至质量恒定。2.3试样的质量测定十水合硫酸钠(Na2SO4·10H2O)质量分数按(2)式计算:w=(m1−m2)×0.6086×M1M2m×(25÷500)×100−5.844Mw=(m1-m2)×0.6086×Μ1Μ2m×(25÷500)×100-5.844Μ。(2)式中:m1为硫酸钡及瓷坩埚的质量,g;m2为瓷坩埚的质量,g;m为试料质量,g;0.6086为硫酸钡质量换算为硫酸钠质量的系数;M1为十水硫酸钠的摩尔质量,322g/mol;M2为无水硫酸钠的摩尔质量,142g/mol。2.4重量法试验的结果取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差值≤0.5%。以重量法1(灼烧法)测定十水硫酸钠含量试验结果见表2。3采用过滤法测定了10水硫酸钠的含量3.1悬架最佳沉淀的形成采用玻璃砂芯漏斗抽滤并在105℃下恒定质量,沉淀的形成过程同灼烧法。将沉淀直接转移到已质量恒定的G4玻璃砂芯漏斗中抽滤,并洗涤至无氯离子,然后在105℃下恒定质量,称量。3.2泵过滤法的实验计算同灼烧法。3.3过滤法的测量4数据分析4.1未加标准测定络合滴定法是测定微量硫酸根的通用方法,因此本方法一直应用于化盐水、粗盐水和返回盐水中硫酸根的测定。如果运用于十水硫酸钠含量的测定,受溶液浓度的限制,重复性不好。采用增大稀释倍数和用微量滴定管滴定的方法,结果还是不理想。这是因为:分析试液中的钡和镁量应分别超过硫酸根的60%～160%(摩尔比),测定结果才能准确;同时,重金属离子的干扰,硫酸钡沉淀是否完全,滴定终点是否明显等,都对结果产生影响。4.2种方法、测定影响该方法准确性的主要因素是沉淀是否完全,因此,黑龙江昊华采用了两种方法同时比较测定。从结果看:采用国家标准规定的方法,分析结果没有问题,但操作过程过于繁琐;采用G4的玻璃砂芯漏斗抽滤,并在105℃下恒重法,分析结果平行,并和坩埚灼烧法一致,同时操作过程得到了简化。4.3试样大小的影响由于芒硝本身不但带有结晶水,而且受生产工艺的限制(膜法脱硝工艺),还含有一定的外在水分(约5.0%),所以试样过少会直接影响代表性;而试样过多,会产生过多的沉淀,一方面干扰滴定终点的判断,另一方面会造成过滤和洗涤时间过