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(cai)用六偏磷酸鈉時(shi),由于其(qi)水溶液pH=6,采(cai)用甲基紅和溴甲酚綠混合指示劑在第(di)(di)一(yi)個(ge)等(deng)電點滴(di)定(ding)時(shi)pH=5,所以六偏磷酸鈉不消(xiao)耗堿,用酚酞為指示劑進行第(di)(di)二個(ge)等(deng)電點滴(di)定(ding)時(shi)pH=9.5,六偏磷酸鈉就會(hui)耗去相應量的堿,此堿量需在計算中扣除。其(qi)反應式如(ru)下(xia)。
第一個等電點時(pH=5):
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
H3PO4+NaOH→NaH2PO4+H2O
H2CrO4+NaOH→NaHCrO4+H2O
第(di)二個等電點時(pH=9.5):
NaH2PO4+NaOH→Na2HPO4+H2O
NaHCrO4+NaOH→Na2CrO4+H2O
(NaPO3)6+6NaOH→6Na2HPO4
若是采用 EDTA,從絡合能力看比六(liu)偏磷酸鈉好,但第一(yi)個(ge)等電(dian)(dian)點(dian)時,0.05mol/L的(de)EDTA溶液的(de)pH約為4,離第一(yi)個(ge)等電(dian)(dian)點(dian)較(jiao)遠,需(xu)消(xiao)耗一(yi)定(ding)量的(de)氫(qing)氧化鈉,到達第二(er)個(ge)等電(dian)(dian)點(dian)時進一(yi)步消(xiao)耗氫(qing)氧化鈉,需(xu)分別扣除。
扣(kou)除方法:取一個(ge)同(tong)(tong)本操(cao)作中所加(jia)絡(luo)合掩(yan)蔽(bi)劑(ji)用量相同(tong)(tong)的絡(luo)合掩(yan)蔽(bi)劑(ji),加(jia)水稀釋(shi),進行空(kong)白(bai)實(shi)驗,(不加(jia)電化(hua)(hua)學拋光液(ye)),分別以(yi)甲基紅、溴(xiu)甲酚綠指示(shi)(shi)劑(ji)用氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈉標(biao)準(zhun)液(ye)滴(di)定至第一個(ge)等(deng)電點(dian),由紅變綠,記錄耗(hao)用的氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈉毫(hao)升數(shu)(shu),以(yi)酚酞為指示(shi)(shi)劑(ji)用氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈉標(biao)準(zhun)液(ye)滴(di)至第二個(ge)等(deng)電點(dian),由綠色變紫紅色,記錄耗(hao)用的氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈉毫(hao)升數(shu)(shu),分別在(zai)計算中減去。
1. 試劑(ji)
①. 標準0.5mol氫氧(yang)化鈉(na)溶液。稱(cheng)取20g氫氧(yang)化鈉(na)溶于蒸(zheng)餾水中(zhong),用(yong)水在量瓶中(zhong)稀釋至1L.
標(biao)定:稱取在120℃干燥2h后的(de)分析純苯二甲酸氫(qing)鉀(KHC8H4O4)4g(四(si)位有(you)效數字P)于(yu)250mL錐形(xing)杯中(zhong),加水(shui)100mL,溫熱使(shi)其(qi)溶(rong)解,加入酚酞指(zhi)示劑2滴(di),用配制好的(de)氫(qing)氧化鈉溶(rong)液滴(di)定至淡紅(hong)色為終點,記(ji)錄耗用的(de)氫(qing)氧化鈉溶(rong)液為V(mL)。
計算:標準氫氧化鈉溶液(ye)的(de)摩爾濃度
M= P × 1000 / V × 204.2 (mol/L)
②. 0.1mol六偏磷(lin)酸(suan)的溶(rong)液。稱(cheng)取120℃干燥2h后(hou)的分析(xi)純(chun)六偏磷(lin)酸(suan)鈉(na)61.20g,溶(rong)于蒸餾水中(zhong),用水在容量瓶中(zhong)稀釋至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:稱取分(fen)析純金屬(shu)鋅(xin)(xin)0.4g(準確稱重至(zhi)四位(wei)有效數字(zi)P),在(zai)250mL錐(zhui)形瓶中用1:1試劑鹽酸加(jia)(jia)熱溶(rong)(rong)解鋅(xin)(xin)至(zhi)完全形成氯(lv)化鋅(xin)(xin),冷卻(que),移入100mL容量瓶中,加(jia)(jia)水(shui)(shui)(shui)稀釋(shi)至(zhi)刻(ke)度,搖勻。用移液(ye)管(guan)吸取20mL于250mL錐(zhui)形瓶中,加(jia)(jia)水(shui)(shui)(shui)50mL,以(yi)氨水(shui)(shui)(shui)調節至(zhi)微堿(jian)性,加(jia)(jia)入pH=10緩沖溶(rong)(rong)液(ye)(溶(rong)(rong)解54g氯(lv)化銨于水(shui)(shui)(shui)中,加(jia)(jia)入350mL濃氨水(shui)(shui)(shui),加(jia)(jia)水(shui)(shui)(shui)稀釋(shi)至(zhi)1L)10mL,鉻黑(hei)T指示劑(0.5g鉻黑(hei)T和氯(lv)化鈉50g研磨(mo)而成)少許,搖勻,以(yi)配好的(de)0.05mol EDTA標準溶(rong)(rong)液(ye)滴定至(zhi)由紅變(bian)藍色為終點,記錄耗用的(de)EDTA溶(rong)(rong)液(ye)V(mL).
計(ji)算:標準EDTA溶液濃度
④. 甲基紅指示劑(pH 4.2~6.3).稱(cheng)取甲基紅0.1g溶(rong)(rong)解于(yu)60mL乙醇(chun)中,溶(rong)(rong)解后加水稀釋(shi)至100mL。
⑤. 溴(xiu)甲(jia)酚綠(lv)指示劑(pH 3.6~5.2).稱取溴(xiu)甲(jia)酚綠(lv)0.1g溶解于2.88mL的0.05mol氫(qing)氧(yang)化鈉(na)溶液中,加水稀釋至250mL。
⑥. 酚酞指示劑(pH 8.3~10.0).稱取1g酚酞溶解于(yu)80mL乙醇中,溶解后加水稀(xi)釋至(zhi)100mL.
2. 分析方法
①. 用六偏磷酸鈉作掩蔽劑。
a. 吸取試液5mL于250mL容量瓶中,加水稀釋至(zhi)刻(ke)度(du),搖(yao)勻。
b. 吸(xi)取此(ci)液(ye)10mL于(yu)300mL錐(zhui)形瓶中(相當于(yu)原(yuan)液(ye)0.2mL),加水80mL。
c. 用移液管(guan)準確(que)加人六偏磷酸鈉溶液20mL。
d. 加甲(jia)基紅4滴、溴甲(jia)酚綠6滴。
e. 以0.5mol氫氧化鈉標準溶(rong)液滴定(ding)至(zhi)綠(lv)色為(wei)終(zhong)點,記錄耗(hao)用量V1。
f. 加酚酞5滴。
g. 以0.5mol氫氧化鈉標準溶液(ye)滴定(ding)至紅色(se)(保持(chi)20s不退),記錄耗(hao)用量V2。
h. 另用移液管(guan)吸取0.1mol六偏磷(lin)酸鈉溶液20mL于250mL錐形瓶中,加水(shui)80mL。
i. 加酚酞5滴。
j. 用0.5mol氫(qing)氧化(hua)鈉溶(rong)液滴定至紅色,記錄耗用量(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為所(suo)取試樣容(rong)積(ji),mL;ck為三氧化鉻(ge)濃(nong)度(du),g/L;x為所(suo)取試樣中(zhong)含氧化鉻(ge)質量,g;
則有:
②. 用EDTA作掩(yan)蔽劑(ji)。
a. 吸取試液5mL于250mL容(rong)量(liang)瓶(ping)中(zhong),加水稀釋至刻度,搖勻。
b. 吸取(qu)此液10mL于300mL錐形瓶(ping)中(zhong)(相當于原(yuan)液0.2mL),加水80mL。
c. 用移液管準確加(jia)入(ru)0.05mol EDTA標準溶液20mL。
d. 加甲(jia)基紅4滴、溴甲(jia)酚綠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(jia)酚(fen)酞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(ling)用滴定管取(qu)0.05mol EDTA于250mL錐形瓶中,加水(shui)80mL。
i. 加甲(jia)基紅(hong)4滴,溴甲(jia)酚綠(lv)6滴。
j. 用0.05mol氫氧化鈉(na)溶液滴定至(zhi)綠色,記錄耗(hao)用量(liang)為(wei)A。
k. 加(jia)酚酞5滴(di)。
l. 繼續用0.05mol氫氧化鈉溶液滴定至紅色,記錄耗(hao)用量為(wei)B。
計算:
C 的(de)計算與①用六(liu)偏(pian)磷酸鈉掩蔽的(de)公式相同。