水合堿中鈣、鎂含量的快速分析法

2018-12-17 07:53:10，

純堿工業 2018年6期

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(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

水合堿在重質純堿生產工藝中，作為進入煅燒爐的進料，其中Ca、Mg含量的偏高會影響產品質量，尤其是Mg含量的偏高會造成出大堿球，影響正常生產。因此，有效控制水合堿中鈣鎂含量將對重質純堿的生產非常重要，而純堿分析中又沒有相應的檢驗方法，為此針對我廠具體情況，對水合堿中鈣、鎂含量的分析方法進行了探討。

采用EDTA滴定法，由于有Fe3+的干擾，要首先加入三乙醇胺掩蔽再滴定Ca、Mg，但實驗發現該滴定終點不明顯，結果不準確，重現性也不好。為此，先把溶液中的Fe3+沉淀，過濾分離后再用EDTA滴定，就可得到較為滿意的結果。

1 測定原理

對Ca2+、Mg2+離子的測定采用絡合滴定法。

在pH=12時, Mg2+以Mg(OH)2沉淀形式掩蔽，加入鈣指示劑，Ca2+離子與EDTA形成更穩定的絡合物，終點時完全釋放出鈣指示劑，呈現純藍色為終點，測得Ca2+的含量。由于鈣試劑在水溶液中易氧化失效，故一般用固體試劑，可用固體干燥的分析純NaCl與鈣羧酸指示劑 100∶1 配成混合物使

用，通常每次加入量為0.1 g。

鈣試劑的顏色變化與pH的關系：

H2In HIn In

pH<7.4 pH=8～13 pH>13.5

酒紅色藍色酒紅色

其水溶液在pH<8、pH>13時為酒紅色，pH為8～13時為純藍色，而在pH為12～13間與Ca2+離子形成酒紅色絡合物，指示劑自身呈純藍色，顏色變化敏銳，終點容易觀察。

在pH=10時，以鉻黑T為指示劑，與Ca2+、Mg2+離子形成紅色絡合物，隨著EDTA試劑的加入，Ca2+、Mg2+離子與EDTA形成更穩定的絡合物，終點時完全釋放出指示劑，溶液呈現純藍色，測得Ca2+、Mg2+離子的總量。進而求出Mg2+的含量。鉻黑T是一個三元弱酸，以H2In-表示，在不同的pH值時，其顏色變化為:

H2In-HIn2-In3-

pH<6.3 pH=8～11 pH>11.5

酒紅色藍色橙黃色

鉻黑T的水溶液不穩定，易發生聚合變質，通常稱0.2 g鉻黑T溶于15 mL三乙醇胺溶液中，加入5 mL無水乙醇配成液體指示劑使用。

2 試劑

1)鹽酸：1+1

2)硝酸：1+1

3)氨水：1+1

4)三乙醇胺：1+1

5)氨-氯化銨緩沖溶液：pH=10

6)氫氧化鈉：200 g/L

7)c(EDTA):0.025 mol/L

8)鉻黑T指示劑

9)鈣指示劑

10)Ca2+、Mg2+混合溶液：內含Ca2+1.00 mg/mL、Mg2+1.00 mg/mL

3 操作步驟

3.1 樣品準備

在煅燒水合機采樣口采集水合堿，經充分混勻后，裝入帶磨口塞的玻璃瓶中。

3.2 分析步驟

稱取20.00 g試樣(稱準至0.01 g)，加入50 mL H2O,再加70 mL鹽酸溶液(1+1)，同時加入1 mL硝酸溶液(1+1)，加熱煮沸2～3 min，加2滴甲基紅指示劑，用氨水(1+1)中和至黃色，再過量l mL,加熱至微沸，趁熱用快速定量濾紙過濾，濾液收集于250 mL容量瓶中，將沉淀用蒸餾水洗滌2～3次，濾液一起轉入容量瓶中，稀至刻度，搖勻。

吸取上述濾液50.00 mL，調為酸性，加5 mL三乙醇胺，后加入15 mL氨-氯化銨緩沖溶液，加4滴鉻黑T指示劑，用EDTA標準溶液滴至純藍色為終點，消耗體積V1。另取上述濾液50.00 mL，調為酸性，加5 mL三乙醇胺，后加入15 mL氫氧化鈉溶液及少許鈣指示劑，用EDTA標準溶液滴至純藍色為終點，消耗體積V2。