氧化鋅中硫量的滴定方法探索與比對

徐曉鳳

(廣東省礦產應用研究所 國土資源部放射性與稀有稀散礦產綜合利用重點實驗室，廣東 韶關 512026)

硫的含量是衡量氧化鋅質量和使用壽命的重要技術依據，總硫的分析方法有很多，不同的分析方法有不同的優缺點，很多實驗室采用5%醋酸鋅吸收碘量法，有的采用亞甲基藍比色分析法，這兩種方法都存在醋酸鋅是否能完全吸收硫化氫，重現性極差，分析周期長，所以本文重要討論中和滴定法和碘量法的區別,而用硫酸鋇重量法來衡量數據的準確與否。

1 試劑

濃鹽酸，濃硫酸，鹽酸(1+1)；

鉻酸飽和硫酸：于硫酸中加入重鉻酸鉀或無水鉻酸使其飽和，使用其上清液。

次甲基藍溶液(0.05%)：稱取0.05 g次甲基藍固體溶于無水乙醇中，并用無水乙醇稀釋至100 mL。

甲基紅溶液(0.1%)：稱取0.1 g甲基紅固體溶于無水乙醇中，并用無水乙醇稀釋至100 mL。

碘酸鉀標準溶液(0.5196 mmol/L)：稱0.1112 g預處理過的碘酸鉀，溶解于含有1 g氫氧化鈉及1 g碘化鉀的水中，轉移至1000 mL棕瓶，定容，搖勻。

氫氧化鈉標準溶液溶液：稱取0.2000g氫氧化鈉溶解于水中，轉移至1000mL容量瓶，定容，搖勻備用。

過氧化氫吸收液：加入30%過氧化氫20mL，0.1%甲基紅指示劑十滴，0.05%次甲基藍十滴，鹽酸一滴，用蒸餾水稀釋至100 mL。

淀粉吸收液(20 g/L):稱取2 g可溶性淀粉，加10 mL水成懸濁液，加入50 mL沸水攪拌，加入4～5滴鹽酸，冷卻，稀釋至100 mL，搖勻，沉淀后取上清液。

氫氧化鈉(40 g/L):稱取40 g氫氧化鈉于200 mL燒杯中用蒸餾水溶解，并轉移至1000 mL容量瓶定容搖勻備用。

氫氧化鈉(10 g/L)：稱取10 g氫氧化鈉于200 mL燒杯中用蒸餾水溶解，并轉移至1000 mL容量瓶定容搖勻備用。

氯化鋇溶液(50 g/L):稱取50 g固體氯化鋇200 mL燒杯中用蒸餾水溶解，并轉移至1000 mL棕色容量瓶定容搖勻備用。

2 實驗裝備及原理

本實驗使用高溫燃燒爐，因本實驗是非水試驗，全程密閉，從空氣流通分別接入：

(1)緩沖瓶；(2)洗氣瓶，內盛鉻酸飽和硫酸；(3)干燥塔，內盛堿石灰或粒裝氫氧化鈉；(4)洗氣瓶，內盛濃硫酸；(5)干燥塔，內盛硅膠、活性氧化鋯。

中和滴定法(氫氧化鈉滴定)原理：試樣在高溫爐1250℃氧氣中灼燒，使各種形態的硫轉化成二氧化硫逸出，以過氧化氫吸收并氧化成硫酸，以甲基紅與次甲基藍為混合指示劑，用氫氧化鈉標準滴定溶液由紫色變為綠色為終點。

碘量法原理：試樣在高溫爐1250℃氧氣中灼燒，使各種形態的硫轉化成二氧化硫逸出，用含有淀粉指示劑的稀鹽酸溶液吸收，在析出吸收的過程中以含有碘化鉀的碘酸鉀標準溶液連續滴定，通過消耗的碘酸鉀溶液的體積計算硫量。

硫酸鋇重量法原理：試樣經過熱的氫氧化鈉溶液浸取20min，各種形態的硫以硫酸鹽狀態進入溶液，在煮沸的鹽酸溶液介質中不斷攪拌加入氯化鋇沉淀，在80～95℃保溫2 h，室溫靜置3 h或者過夜，慢速定量濾紙過濾，濾紙在馬弗爐低溫灰化后升溫至800℃灼燒1 h，取出，干燥器內靜置30min，恒重。

3 數據及討論

本實驗從過往的市場樣中抽取了六個具有代表性的樣品來做對比試驗，得出的現象和結果如表1。

從表1中得出：

(1)稱樣量對樣品的吸收有影響，有的樣品較輕，很容易進入到吸收液中，從而影響實驗結果；

(2)氫氧化鈉中和法在吸收溶液時很可吸收了樣品中的氯離子從而使結果偏高，也有可能因樣品中含有其他離子影響滴定使結果偏低，總之，準確的時候偏少，而且時常有異常現象；

(3)從過往的大數據表示(實驗記錄)，次鋅(即氧化鋅)中硫的含量多在1%～2%之間，一般采用稱樣量0.5 g用碘酸鉀低標即可滴定，若樣品過低，可稱樣量可達到1 g；

(4)碘酸鉀滴定若發現樣品進入到吸收液，可在樣品上覆蓋一層二氧化硅粉末；

(5)不難看出重量法和碘量法的結果非常符合，而硫酸鋇重量法流程過長，故本文還是支持碘量法測流量。

表1 六個樣品的試驗結果

4 注意事項

(1)由于氧化鋅產品中的含量較少，為了能得到正確的值，需稱取0.5～1g樣品；

(2)因氧化鋅產品中的硫較容易被燒出，無需加入伴熔劑；

(3)碘酸鉀標準稀釋過程中，需要補加碘化鉀及氫氧化鈉，并重新標定；

(4)正式實驗前，必須預燒1～2個試樣，方可進行正式試樣的測定，也可只灼燒空瓷舟；

(5)若已知或認為試樣中含有氯化物，應該在吸收和滴定之前，使氣流通過裝有氯化亞錫的U型玻璃管，將其除去，當分析含氯化物大于1%的大量試樣，應更換氯化亞錫；

(6)淀粉吸收液因易變質且鹽酸易揮發，應當現用現配，而過氧化氫易揮發，過氧化氫吸收液應盡快使用。