關于工業碳酸鎳國家行業標準的討論

郭曉稚，王文豐

(蘇州大學材料與化學化工學部，江蘇蘇州 215123）

化工裝備與設計

關于工業碳酸鎳國家行業標準的討論

郭曉稚，王文豐

(蘇州大學材料與化學化工學部，江蘇蘇州 215123）

摘要：在采用國家標準GB/T 26521-2011《工業碳酸鎳》對市售的工業堿式碳酸鎳測試時發現：鎳的含量一直無法達標。通過與行業標準HG/T 2824-2009《工業硫酸鎳》對比研究發現：兩者只是待測試樣不同，測試所需試劑、用量及實驗條件等完全相同。但是碳酸鎳中的鎳含量與硫酸鎳中鎳含量不同。通過對鹽酸和丁二酮肟用量的理論推導和實驗驗證，對GB/T 26521-2011提出了修訂完善的方法和建議。

關鍵詞：工業碳酸鎳；國家標準；丁二酮肟；鹽酸

堿式碳酸鎳為淺綠色晶體粉末，不溶于水，溶于熱稀酸，是一種重要的無機精細化學品，也是工業上重要的鎳化合物。可廣泛應用于工業催化、冶金、電鍍、磁性材料、瓷釉顏料、電子、化工、電池等行業。中國于2011年批準了國家標準GB/T 26521—2011《工業碳酸鎳》［1］，并已于2011年12月1日實施。但在實際質量檢驗時發現，該標準中存在一些問題：1）在加熱的條件下，碳酸鎳固體無法完全溶解；2）鎳的含量無法達標，最高時其質量分數僅為37.91%。筆者將GB/T 26521—2011和行業標準HG/T 2824—2009《工業硫酸鎳》［2］中有關鎳含量的測試方法對比發現，二者只是待測試樣不同，測試所需試劑、用量及試驗條件等完全相同。由于碳酸鎳和硫酸鎳兩種物質的化學性質不同，筆者嘗試對GB/T 26521—2011推出修改意見，以作參考。

1　碳酸鎳的實驗方法

1.1鹽酸的用量

根據GB/T 26521—2011，碳酸鎳達標時的鎳質量分數為45.0%，記作：wNi達標。則若溶解2 g（精確到0.000 2 g）的試樣，至少需要1∶1鹽酸溶液體積為：

由于鎳鹽易水解，勢必要求鹽酸要適當過量，才能保證質量檢驗。

1.2丁二酮肟的用量

GB/T 26521—2011和HG/T 2824—2009均采用二甲基乙二醛肟（又稱為丁二酮肟或鎳試劑）測定鎳含量。在pH≤11.5的氨性溶液中，丁二酮肟與Ni(Ⅱ）主要形成物質的量比為2∶1的絡合物［3］，生成一種難溶于水的鮮紅色的二丁二酮肟鎳(Ⅱ）螯合物。即：

同樣，當取10 mL樣品溶液檢驗時，則：

即GB/T 26521—2011中丁二酮肟的用量無法使鎳離子全部螯合沉淀。

經計算可得，30 mL、10 g/L的丁二酮肟溶液能螯合的鎳質量分數最高僅為37.94%。

2　問題的解決

HG/T2824—2009中硫酸鎳的分子式為：xNiSO4·6H2O·yNiSO4·7H2O［2］。假設當晶體失去全部結晶水時變為NiSO4，此時鎳的質量分數為37.93%，即HG/ T 2824—2009中丁二酮肟的用量剛好足夠螯合試樣為無水硫酸鎳時的鎳離子。

GB/T 26521—2011中碳酸鎳的分子式為：NiCO3·2Ni(OH）2·4H2O［1］。而實際工業中碳酸鎳的分子式常寫為xNiCO3·yNi(OH）2·zH2O［4］。同樣，假設碳酸鎳的產品全部失水為單一的NiCO3或Ni(OH）2時，鎳的質量分數分別為49.45%或63.32%。

根據實驗測試結果，對GB/T 26521—2011提出修訂方案，以滿足質量檢驗的需要。方法一：1）稱取試樣改為約1 g（精確到0.000 1 g）；2）鹽酸溶液的用量改為6mL。方法二：1）鹽酸溶液的用量改為12mL；2）丁二酮肟的用量改為60 mL。

通過多次質量檢驗的反復對比，證明上述2種方法均切實可行。

3　結論

將GB/T26521—2011與HG/T2824—2009對比，并通過理論計算，證實GB/T 26521—2011中丁二酮肟和鹽酸的用量明顯不足，從而影響了鎳含量的測定結果，據此提出2種修訂方案，以期為標準修證和實際生產提供參考。

參考文獻：

［1］GB/T 26521—2011工業碳酸鎳［S］.

［2］HG/T 2824—2009工業硫酸鎳［S］.

［3］吳誠.丁二酮肟作為鎳離子的光度顯色劑的基本原理是什么？［J］.理化檢驗：化學分冊，2004，40(1）：53.

［4］呂文廣.高鎳低鈉高純堿式碳酸鎳的生產［J］.工業催化，2009，17(增刊）：85-88.

聯系人：王文豐

聯系方式：wangwenfeng@suda.edu.cn。

中圖分類號：TQ136.1

文獻標識碼：A

文章編號：1006-4990（2013）05-0047-02

收稿日期：2012-11-27

作者簡介：郭曉稚（1976—），實驗師，博士，主要從事工業廢料的回收和再利用，已公開發表文章4篇。

Discussion on national and industrial standards of industrial nickel carbonate

Guo Xiaozhi，Wang Wenfeng
（College of Chemistry，Chemical Engineering and Materials Science of Soochow University，Suzhou 215123，China）

Abstract：It was found that the nickel content of com mercially available basic nickel carbonate，could not meet the requirement while the determination was on the basis of National Standard Industrial Nickel Carbonate（GB/T 26521—2011）. Through the comparing study with the Industrial Standard，Industrial Nickel Sulfate（HG/T 2824—2009），it could be found that testing reagent，dosage，and the experimental conditions of the two standards were all the same except the samples to be tested.But the content of nickel in the nickel carbonate was different from that in the nickel sulfate.The revising and improving methods and suggestions for GB/T 26521—2011 were put forward by means of theoretical analysis and experimental verification on the dosages of hydrochloric acid and dimethylglyoxime.

Key words：industrial nickel carbonate；national standard；dimethylglyoxime；hydrochloric acid