史 香
(山西省產品質量監督檢驗研究院,山西 太原 030012)
硫酸錳中氯化物含量的分析方法有汞量滴定法和硝酸銀目視比濁法。汞量滴定法在分析操作時使用的硝酸汞溶液對環境有害,目視比濁法所用化學試劑、實驗用水、實驗時間、實驗條件以及人眼視覺差異影響懸濁乳液的觀察,最終影響檢測結果。目前,仍有許多采用汞量滴定法,該方法對分析人員的身體危害很大,同時嚴重影響土壤及水體環境,為此,本文參考有關技術文獻資料,對硫酸錳中氯化物含量的測定方法進行比較研究,并進行了大量實驗,經實驗數據驗證,采用電位滴定法對硫酸錳中氯化物的含量進行測定的方法準確可行、靈敏度高,便于實驗室應用。經檢索查詢,該測定方法未見相關報道。
樣品經過氧化氫及硝酸的混合液處理后,在酸性的乙醇-水溶液體系中,以甘汞電極為參比電極,銀電極為測量電極,用硝酸銀標準滴定溶液滴定,根據溶液的電位突躍確定其反應終點[1-2]。
電子分析天平,0.1mg,上海精科分析儀器有限公司;電熱恒溫水浴,37℃~100℃;ZD-2型自動電位滴定儀,分辨率1mV,量程-1 400mV~1 400mV,上海精科分析儀器有限公司;參比電極,甘汞電極及雙鹽橋型特殊甘汞電極,內充飽和氯化鉀溶液,滴定時外套管內盛飽和硝酸鉀溶液和甘汞電極相連接;測量電極,具有硫化銀涂層的銀電極或銀電極;微量滴定管,分度值為0.01mL或0.02mL;硝酸溶液,2+3(體積比);過氧化氫,GB/T 6684,30%,分析純;過氧化氫和硝酸的混合溶液,1+10(體積比);乙醇,GB/T 678,95%溶液,分析純;硝酸鉀飽和溶液,GB/T 1918;氫氧化鈉溶液,GB/T 629,200g/L;氯化鉀標準溶液,GB/T 646,0.1mol/L;硝酸,GB/T 626,分析純;硝酸銀標準滴定溶液,0.1mol/L,0.05mol/L。
稱取試樣約10.0mg,精確至0.1mg,加入300mL燒杯中,加蒸餾水,用玻璃棒攪拌溶解試樣,將溶液轉移至200mL容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻。
用刻度移液管準確移取10mL上述溶液,置于100mL燒杯中,加少量水溶解,加20mL硝酸溶液使試樣完全溶解,滴加過氧化氫使顏色褪去。如仍有顏色,緩慢滴加過氧化氫和硝酸的混合溶液,使顏色完全褪去。將溶液放在電熱恒溫水浴上蒸發至干。用水溶解殘液,將溶液轉移至100mL容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻。
準確移取一定體積的上述溶液,使氯化物含量為0.01mg~70.00mg,置于50mL燒杯中,將參比電極和測量電極插入溶液中,開啟電磁攪拌器,用硝酸銀標準滴定溶液進行滴定。
首先,從滴定管滴入所需90%的硝酸銀標準滴定溶液,測量溶液的電位。然后,每滴加1mL或適量溶液,測量一次溶液的電位,終點前后,每滴加0.1mL溶液,測量一次溶液的電位,繼續滴定至電位幾乎不改變時為止。記錄每次標準滴定溶液的體積和電位值,按二階微商法確定滴定終點,進行計算。同時進行空白實驗。
實驗樣品中氯化物的含量(X)按式(1)進行計算。

式中:C為硝酸銀標準滴定溶液的濃度,mol/L;V1為滴定所消耗的硝酸銀標準滴定溶液的體積,mL;V0為空白滴定所消耗的硝酸銀標準滴定溶液的體積,mL;V2為準確移取100mL容量瓶中溶液的體積,mL;m為被滴定試樣的質量,g;0.035 45為與1.00mL 硝 酸 銀 標 準 滴 定 溶液 [c(AgNO3)=1.000mol/L]相當的氯化物(以Cl計)的質量,g。
按上述實驗條件,取1份硫酸錳樣品,先進行樣品處理,然后對樣品中氯化物含量重復測定7次,測試結果見表1。計算相對標準偏差為2.83%,表明該實驗方法有較好的精密度。

表1 樣品的精密度實驗數據 %
在樣品中加入2.0mL質量濃度為25.0mg/mL的氯化物標準溶液,測定加入溶液后的氯化物質量,計算樣品的回收率。結果見表2。

表2 樣品的回收率實驗數據
用過氧化氫和硝酸的混合溶液對試樣進行前處理,移取經化學處理后的實驗溶液,避免不大于檢測限量而影響檢測結果其他干擾離子。K+、N的存在不影響檢測結果。
如果含有其他有機成分及金屬元素時,需先進行化學分離,然后再按上述實驗方法實驗。
當溶液中的氯化物含量較低時,應加大試樣的稱樣量進行實驗,如用的硝酸銀標準溶液濃度低于0.005mol/L時,應使用具有硫化銀涂層的銀電極。
采用電位滴定法測定硫酸錳中氯化物的含量。實驗結果表明,電位滴定法、二階微商確定滴定終點,測定硫酸錳中氯化物的含量實驗滿意。該方法準確可行,靈敏度高,平均回收率100.56%,相對標準偏差2.83% 。
[1] 杭州大學分析化學編輯部.分析化學手冊[M].北京:化學工業出版社,1982:50-56.
[2] 范國強,張萍,毛旭斌,等.無機化工產品中氯化物含量測定的通用方法電位滴定法:GB/T 3050-2000[M].北京:中國標準出版社,2000.