不銹鋼電化學拋光液一般含有硫酸、磷酸、鉻酐及少量的水,以及在電解過程中溶入的Fe3+、Cr3+、Ni2+、Mn2+等雜質。當采用標準堿液連續滴定時,這些金屬雜質的鹽類會水解,使分析結果偏高。因此,在滴定過程中要加入絡合劑掩蔽金屬雜質,以防止水解。絡合掩蔽劑采用六偏磷酸鈉或EDTA。
采用(yong)(yong)六偏(pian)磷(lin)酸鈉時(shi)(shi)(shi),由于其(qi)水溶液pH=6,采用(yong)(yong)甲基紅和溴甲酚綠(lv)混(hun)合指示劑(ji)在(zai)第一個(ge)(ge)等電(dian)點滴定時(shi)(shi)(shi)pH=5,所(suo)以(yi)六偏(pian)磷(lin)酸鈉不(bu)消耗堿,用(yong)(yong)酚酞(tai)為指示劑(ji)進(jin)行第二個(ge)(ge)等電(dian)點滴定時(shi)(shi)(shi)pH=9.5,六偏(pian)磷(lin)酸鈉就會耗去相應量的堿,此堿量需(xu)在(zai)計算(suan)中(zhong)扣除。其(qi)反應式如下。
第一(yi)個等(deng)電點時(shi)(pH=5):
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
H3PO4+NaOH→NaH2PO4+H2O
H2CrO4+NaOH→NaHCrO4+H2O
第二個等電點時(pH=9.5):
NaH2PO4+NaOH→Na2HPO4+H2O
NaHCrO4+NaOH→Na2CrO4+H2O
(NaPO3)6+6NaOH→6Na2HPO4
若是(shi)采用 EDTA,從(cong)絡合能(neng)力看(kan)比六偏磷酸鈉好,但第一(yi)個等(deng)電(dian)點時(shi),0.05mol/L的EDTA溶液的pH約為(wei)4,離第一(yi)個等(deng)電(dian)點較遠,需(xu)消耗一(yi)定量的氫氧(yang)化鈉,到達第二個等(deng)電(dian)點時(shi)進一(yi)步消耗氫氧(yang)化鈉,需(xu)分別扣除。
扣除(chu)方法:取一個(ge)(ge)同本操作中所加絡合(he)掩(yan)蔽劑(ji)(ji)(ji)用量相同的絡合(he)掩(yan)蔽劑(ji)(ji)(ji),加水(shui)稀釋,進行(xing)空白實驗(yan),(不加電化(hua)學拋光液),分別以甲(jia)基紅、溴甲(jia)酚(fen)綠(lv)指示劑(ji)(ji)(ji)用氫(qing)(qing)氧化(hua)鈉(na)(na)標準液滴定至(zhi)第一個(ge)(ge)等(deng)電點,由(you)紅變綠(lv),記錄(lu)耗用的氫(qing)(qing)氧化(hua)鈉(na)(na)毫升數,以酚(fen)酞為(wei)指示劑(ji)(ji)(ji)用氫(qing)(qing)氧化(hua)鈉(na)(na)標準液滴至(zhi)第二個(ge)(ge)等(deng)電點,由(you)綠(lv)色(se)變紫紅色(se),記錄(lu)耗用的氫(qing)(qing)氧化(hua)鈉(na)(na)毫升數,分別在(zai)計算(suan)中減(jian)去。
1. 試劑
①. 標準0.5mol氫氧化鈉溶(rong)液。稱取20g氫氧化鈉溶(rong)于蒸(zheng)餾水(shui)中(zhong),用水(shui)在量瓶中(zhong)稀(xi)釋至1L.
標(biao)定:稱取在120℃干燥2h后的(de)(de)分析純苯(ben)二甲酸氫(qing)鉀(KHC8H4O4)4g(四位有效(xiao)數字P)于250mL錐(zhui)形杯中(zhong),加(jia)水100mL,溫熱使(shi)其溶解(jie),加(jia)入酚酞指示劑2滴,用配制好的(de)(de)氫(qing)氧化(hua)鈉溶液(ye)滴定至淡紅色為終(zhong)點,記(ji)錄耗用的(de)(de)氫(qing)氧化(hua)鈉溶液(ye)為V(mL)。
計算(suan):標準氫氧(yang)化鈉溶液(ye)的(de)摩爾濃(nong)度
M= P × 1000 / V × 204.2 (mol/L)
②. 0.1mol六偏磷酸(suan)的溶(rong)液。稱取120℃干燥2h后的分析純六偏磷酸(suan)鈉61.20g,溶(rong)于蒸餾水(shui)中,用水(shui)在容量瓶中稀釋(shi)至(zhi)1L。不需標定。
③. 0.05mol EDTA標準溶液。②和③中兩者擇其一,稱取分析純EDTA(乙二胺四乙酸二鈉,其分子式C10H14N2O8Na2·2H2O)20g,溶解于熱蒸餾水中,冷卻后,用水在容量瓶中稀釋至1L。
標定(ding):稱(cheng)取分析純金(jin)屬鋅(xin)0.4g(準確稱(cheng)重至(zhi)(zhi)四位有(you)效數字(zi)P),在250mL錐(zhui)形(xing)瓶(ping)中用1:1試劑鹽酸加(jia)熱(re)溶(rong)解鋅(xin)至(zhi)(zhi)完全形(xing)成氯化鋅(xin),冷卻,移入(ru)100mL容(rong)量瓶(ping)中,加(jia)水(shui)(shui)(shui)稀釋至(zhi)(zhi)刻(ke)度(du),搖勻。用移液(ye)管吸(xi)取20mL于(yu)250mL錐(zhui)形(xing)瓶(ping)中,加(jia)水(shui)(shui)(shui)50mL,以氨水(shui)(shui)(shui)調節至(zhi)(zhi)微堿(jian)性,加(jia)入(ru)pH=10緩沖(chong)溶(rong)液(ye)(溶(rong)解54g氯化銨于(yu)水(shui)(shui)(shui)中,加(jia)入(ru)350mL濃氨水(shui)(shui)(shui),加(jia)水(shui)(shui)(shui)稀釋至(zhi)(zhi)1L)10mL,鉻黑T指示劑(0.5g鉻黑T和氯化鈉(na)50g研(yan)磨而成)少許,搖勻,以配(pei)好(hao)的0.05mol EDTA標準溶(rong)液(ye)滴定(ding)至(zhi)(zhi)由(you)紅變藍色為終點,記(ji)錄耗用的EDTA溶(rong)液(ye)V(mL).
計算:標準EDTA溶液濃(nong)度(du)
④. 甲基(ji)紅指(zhi)示劑(pH 4.2~6.3).稱取甲基(ji)紅0.1g溶解(jie)于60mL乙醇(chun)中,溶解(jie)后加水稀釋(shi)至100mL。
⑤. 溴甲(jia)酚綠指(zhi)示劑(pH 3.6~5.2).稱取溴甲(jia)酚綠0.1g溶解于2.88mL的(de)0.05mol氫氧化鈉(na)溶液(ye)中,加水(shui)稀釋至250mL。
⑥. 酚酞指示(shi)劑(pH 8.3~10.0).稱取1g酚酞溶(rong)解于80mL乙醇中,溶(rong)解后加(jia)水稀釋(shi)至(zhi)100mL.
2. 分析方法
①. 用六偏磷(lin)酸鈉(na)作掩(yan)蔽劑。
a. 吸(xi)取試液5mL于(yu)250mL容量(liang)瓶(ping)中,加水稀釋(shi)至(zhi)刻度,搖勻(yun)。
b. 吸取此液(ye)10mL于300mL錐形瓶中(相(xiang)當于原液(ye)0.2mL),加水80mL。
c. 用移液管準確加人六偏磷酸(suan)鈉溶液20mL。
d. 加(jia)甲基(ji)紅4滴、溴甲酚(fen)綠6滴。
e. 以0.5mol氫氧化鈉標準(zhun)溶液滴定至綠色為(wei)終點,記錄耗用量V1。
f. 加酚酞(tai)5滴。
g. 以0.5mol氫氧化鈉標準溶液(ye)滴定(ding)至紅色(保持20s不(bu)退),記錄耗用量V2。
h. 另用移液管吸取0.1mol六偏磷酸(suan)鈉溶(rong)液20mL于250mL錐形瓶(ping)中,加水80mL。
i. 加酚酞(tai)5滴。
j. 用0.5mol氫氧化鈉溶液滴定至紅(hong)色,記錄(lu)耗用量(liang)B(mL)。
計算:
式中,M為標準氫氧化鈉溶液的摩爾濃度;C為中和所取試液中的CrO3相的標準氫氧化鈉溶液的容積,mL。
設n為(wei)所取(qu)試(shi)樣容(rong)積(ji),mL;ck為(wei)三氧化鉻濃度,g/L;x為(wei)所取(qu)試(shi)樣中含氧化鉻質量,g;
則有(you):
②. 用EDTA作掩蔽劑。
a. 吸(xi)取試(shi)液5mL于(yu)250mL容(rong)量(liang)瓶中,加水稀釋至刻(ke)度,搖勻(yun)。
b. 吸取此液10mL于300mL錐形瓶中(相當于原液0.2mL),加水(shui)80mL。
c. 用移液(ye)管(guan)準確(que)加入0.05mol EDTA標準溶液(ye)20mL。
d. 加甲(jia)基紅(hong)4滴、溴甲(jia)酚綠(lv)6滴。
e. 用0.5mol氫氧化鈉標準溶液滴定至綠色為終點,記錄耗用量為V1。
f. 加酚酞(tai)5滴。
g. 用0.5mol氫氧化鈉標準溶液滴定至紅色(保持20s不褪色),記錄耗用量為V2。
h. 另用滴定(ding)管取(qu)0.05mol EDTA于250mL錐形瓶中(zhong),加水80mL。
i. 加甲(jia)基紅4滴,溴甲(jia)酚綠6滴。
j. 用0.05mol氫氧化鈉溶(rong)液(ye)滴(di)定至綠色,記錄(lu)耗用量為A。
k. 加酚酞5滴(di)。
l. 繼續用0.05mol氫氧化鈉(na)溶液滴(di)定(ding)至紅色(se),記錄耗用量(liang)為B。
計算:
C 的(de)計算與①用六偏磷酸鈉掩蔽的(de)公式相同。