氧化鈷含量測定方法的比較與選擇＊

吳群芳 周春艷 巫明霞

（咸陽陶瓷研究設計院宜興分院 江蘇 宜興 214221）

氧化鈷含量測定方法的比較與選擇＊

吳群芳 周春艷 巫明霞

（咸陽陶瓷研究設計院宜興分院 江蘇 宜興 214221）

采用3種不同方法對氧化鈷中鈷含量進行測定，通過對3種方法測定的精確度、精密度、測定速度和操作條件等進行比較，表明了各方法的優缺點，從而得出測定氧化鈷含量的最佳方法。

氧化鈷 重量法 絡合滴定法 電位滴定法

前言

分析化學在生產、生活和科學研究中有著極為重要的作用，定量測定某物質或物質中某一組分的含量時，有時可以有多種不同的分析方法。在選擇不同的分析方法時，應首先了解各分析方法的原理，再根據分析試驗室現有條件、技術水平和儀器設備，根據實際情況綜合考慮，選出較為適合的測定方法，從而得到滿意的測定結果。在選擇分析方法時應盡量選用分析過程條件易于控制、成本低、速度快、操作熟練、結果準確的分析方法。

1 分析方法的類型

分析方法可分為化學分析法和儀器分析法，化學分析法是以化學反應為基礎的分析方法，包括重量分析法和滴定分析法。重量分析法是經典分析方法，但操作繁瑣，費時，應用較少。滴定分析法操作簡單，測定速度快，因而得到廣泛應用。儀器分析法是以物質的物理或化學性質為基礎的分析方法，需要使用特殊儀器來進行測定，其優點是快速靈敏，但由于使用儀器價格昂貴，其安裝、調試、維修都很麻煩，在常量組分測定中應用也不是很廣泛。

2 測定鈷含量的分析方法

氧化鈷是灰黑色粉末，不溶于水和醇。其廣泛應用于合金，陶瓷釉料、顏料，還可用作氧化劑和催化劑。綜合考慮氧化鈷樣品的特性，組分的含量，操作條件等。可采用亞硝酸鈷重量法，絡合滴定法，電位滴定法3種不同的分析方法測定。

2.1 亞硝酸鈷重量法

2.1.1 方法提要

在含有酒石酸的稀乙酸溶液中，鈷（Ⅱ）被亞硝酸鉀氧化成鈷（Ⅲ ），并形成不溶于乙酸的亞硝酸鈷鉀。對其進行沉淀、過濾、烘干、稱重。

2.1.2 試劑和儀器

1）鹽酸（容重為1.19g／ml）；

2）硝酸（容重為1.42g／ml）；

3）硫酸（容重為1.84g／ml）；

4）冰乙酸（容重為1.05g／ml）；

5）酒石酸；

6）丙酮；

7）氫氧化鉀（10%）；

8）亞硝酸鉀（50%）：稱取亞硝酸鉀500g溶于400 ml水中，并過濾于1L容量瓶中，用水定容；

9）亞硝酸鉀洗滌液（3%）：稱取亞硝酸鉀30g，溶于800ml水中，加入8ml冰乙酸，用水定容，必要時過濾；

10）乙醇洗滌液（80%）；

11）4＃玻璃過濾坩堝。

2.1.3 分析步驟

1）稱取0.5g試樣置于400ml燒杯中，用少量水潤濕，加入40ml鹽酸和14ml硝酸，低溫分解試樣，待試樣完全分解并濃縮至3ml，加入5ml硫酸，加熱至揮發盡三氧化硫，取下冷卻，用少量水淋洗表面皿及杯壁，加水60ml，攪拌，加熱到煮沸，取下冷卻，加入酒石酸約2 g，攪拌均勻。

2）用氫氧化鉀溶液中和至少量氫氧化物沉淀，用冰乙酸中和至氫氧化物沉淀恰好溶解并過量8ml，加熱近沸，取下，不斷攪拌下慢慢加入70ml亞硝酸鉀溶液（50%）充分攪拌后，在水浴上保溫0.5h，冷卻，放置4h以上。

3）用已稱至恒重的玻璃坩堝減壓過濾，用亞硝酸鉀洗滌液洗滌5次，再用乙醇洗滌液洗滌15次，最后用丙酮洗滌1次。

4）將坩堝沉淀移入預先升溫至150℃烘箱中烘干1.5h，取出，置于干燥器中冷卻至室溫，稱至恒重。

2.1.4 分析結果的計算

Co%＝（M2－M1）×0.130 3×100／M0

2.2 絡合滴定法

2.2.1 方法提要

鈷經酸溶解后，鈷在pH值＝5～6的條件，能與EDTA定量絡合，用二甲酚橙作指示劑，用EDTA標準溶液直接滴定。

2.2.2 試劑和溶液

1）鹽酸（容重為1.19g／ml）；

2）硝酸（容重為1.42g／ml）；

3）高氯酸（容重為1.76g／ml）；

4）氨水1∶1；

5）鹽酸1∶1；

6）氟化銨10%；

7）EDTA標準溶液0.02M；

8）二甲酚橙指示劑0.2%；

9）廣泛試紙pH值＝1～14；

10）六次甲基四胺溶液20%（pH值≈5.5）。

2.2.3 操作步驟

1）稱取0.5g試樣于250ml三角杯中，加入40ml鹽酸、15ml硝酸、2ml高氯酸，加熱溶解，濃縮溶液至5 ml以下，冷卻，移入250ml容量瓶以水定容。

2）吸取25ml試液于250ml燒杯中，用1∶1氨水調節溶液pH試紙微黃，用1∶1鹽酸回調至微紅（pH值≈5.5）加入5ml氟化銨10%溶液加水至200ml，加入6 ml六次甲基四胺溶液20%，滴2滴二甲酚橙指示劑，用EDTA標準溶液0.02M滴定至藍紫色不變。

2.2.4 分析結果的計算

2.3 電位滴定法

2.3.1 方法提要

鈷在氨性溶液中，用鐵氰化鉀將鈷（Ⅱ）氧化成鈷（Ⅲ），過量的鐵氰化鉀以硫酸鈷標準溶液返滴定。

2.3.2 儀器及試劑

1）D－1型鈷電位滴定儀；

2）217型甘汞電板（參比電極）；

3）213型鉑電板（指示電極）；

4）磁力攪拌器；

5）氯化銨；

6）氯性混合溶液：稱取硫酸銨100g，檸檬酸三銨60 g溶于500ml水中，加入500ml氨水，混和均勻；

7）鐵氰化鉀標準溶液（0.03mol／L）：稱取9.9g鐵氰化鉀溶于水，移入1L容量瓶中，以水定容；

8）硫酸鈷標準溶液（0.015mol／L）：稱取4.2g硫酸鈷（CoSO4·7H2O）溶于水中，移入1L容量瓶中，以水定容；

9）標準溶液2mg／ml Co。

2.3.3 標準溶液標定

1）移取20ml鈷標準溶液（2mg／ml Co）于300ml燒杯中，加水50ml，加入5g氯化銨，加入氨性混合液70 ml，（預先打開電位測定儀及磁力攪拌器），立即用鐵氰化鉀標準溶液滴定至電位突躍，并過量1～2ml，再用0.015mol／L硫酸鈷標準溶液返滴定至電位為零，指示燈開始亮為終點。

2）標準溶液比值（K）的確定：準確加入鐵氰化鉀標準溶液20ml于300ml燒杯中，加入50ml水，加入70 ml氨水混合液，以下同標定。

K＝V鐵／V鈷

鐵氰化鉀對鈷的滴定度：

T鈷＝M／（V鐵－K×V鈷）

2.3.4 測定步驟

稱取0.5g試樣，經酸分解后移入100ml容量瓶，以水定容，分取20ml試液于300ml燒杯中，加水50ml，以下操作與標定相同。

2.3.5 分析結果的計算

3 分析方法的比較

試樣中鈷的真實含量是按照國家標準經過多次測定后得出為72.52%，可以作為真實值使用，采用上面3種不同的分析方法對氧化鈷中鈷含量進行測定，其測定結果如表1所示。

表1 3種方法測定結果

3.1 準確度，精密度

根據3種測定方法所得數據相對誤差和標準偏差都比較小，因而準確度、精密度都較高。

3.2 測定速度

絡合滴定法和電位滴定法測定過程較簡單，測定速度較快，而重量分析法操作過程復雜，相對測定速度較慢。

3.3 測定過程條件控制

重量分析法要進行過濾、洗滌、操作繁瑣、費時且容易造成誤差，整個過程復雜，條件難以控制，不利于測定的進行。電位滴定法由于使用儀器價格高，其安裝、調試、維修都比較麻煩，但測定過程條件控制簡單。絡合滴定法測定過程只需要調節溶液的酸度pH值≈5.5左右，價格低廉，測定方法簡單易行。

4 結語

通過以上3種不同的測定方法測定結果的準確度、精密度、測定速度、測定條件控制等方面的比較，可以得出：絡合滴定法測定速度快、條件控制簡單、成本低、準確度和精密度都較好。因而用絡合滴定法來測定氧化鈷中鈷含量是一種比較快捷，易于控制，結果準確的分析方法。

1 費文媛.氧化鈣含量測定方法的比較與選擇.江蘇陶瓷，2010，43（6）：1～2

2 吳大軍.硅酸鹽原料和熔塊成分的快速分析.全國性建材科技期刊——陶瓷，2009（7）：52～55

3 趙江偉.陶瓷磚吸水率測試方法的探討.全國性建材科技期刊——陶瓷，2010（1）：28～30

4 鄭元耀.淺談陶瓷釉料用原料中磁性物的定量測試方法.全國性建材科技期刊——陶瓷，2010（12）：26

TQ174

A

1002－2872（2011）09－0046－02

吳群芳（1969－），物化分析主任；主要從事原料物化分析檢測。E－mail：wuqunfang＠163.com