化工用石灰石是電石生產(chǎn)行業(yè)中,是非常重要的原料之一。目前電石行業(yè)檢驗(yàn)石灰石仍然采用傳統(tǒng)化學(xué)分析方法,傳統(tǒng)分析方法步驟繁瑣,包括樣品溶解、過濾、定容、移液、手工滴定、顏色終點(diǎn)判定等步驟。工作量大,且對終點(diǎn)顏色判定要求較高,步驟多帶人誤差較大，從而使檢驗(yàn)操作困難。
本文用電位滴定法測定石灰石中氧化鈣和氧化鎂,樣品前處理簡單,所用試劑和化學(xué)法相同。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)此法簡單易行且準(zhǔn)確度和精密度優(yōu)于化學(xué)方法。
1 實(shí)驗(yàn)部分1.1 儀器與試劑
(1)儀器
APT-1自動電位滴定儀，鈣離子專用電極。
(2)試劑
EDTA:0.025mol標(biāo)準(zhǔn)溶液 氫氧化鈉:20%溶液 三乙醇胺:1+4 溶液氨性緩沖溶液:PH:10 鹽酸(1:1);氨水(1:1),高純蒸餾水
石灰石標(biāo)樣(山東省冶金科學(xué)研究院):
YSBC28708-93 石灰石 Ca0 53.87% MgO 0.71%
YSBC 28704-93 石灰石 Ca0 51.70% MgO 3.47%
YSBC 16703-01 石灰石 Ca0 51.76%MgO 2.20%
1. 方法原理
在有掩蔽劑(三乙醇胺)存在下,在一份試液中加PH=10 的氨性緩沖溶液,用EDTA標(biāo)液滴定鈣鎂合量,在另一份試液中,用10%的 NaOH溶液調(diào)整PH=12-13,用EDTA 標(biāo)液滴定鈣含量,差減法計(jì)算氧化鎂含量。
2. 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取在105~110℃烘干樣品0.1000g,置于50mL燒杯中,加10ml水進(jìn)行潤濕,加入10ml鹽酸(1:1),溶解15分鐘。加人35ml熱水后定量轉(zhuǎn)移到300mi燒杯中。
3.酸度選擇
通過對檢測后母液pH分析.10mlpH-10的氨緩和5mL20%的NaOH 能保證整個(gè)檢測的 PH 要求。
4.三乙醇胺添加量的選擇
在上述所取制備液中,分別添加1mL、2mL、3mL三乙醇胺(1+4)溶液,通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)三乙醇胺所加體積大于1mL時(shí),三乙醇胺添加量對測定結(jié)果沒有影響,但三乙醇胺會降低滴定終點(diǎn)電位的突越,會給終點(diǎn)確定帶來困難,所以選擇三乙醇胺添加量為1mL。
5.滴定速度的選擇
滴定速率設(shè)定,自動加入10m10.025mOIEDTA,自動攬拌20s,然后按照0.005ml/s的速度進(jìn)行滴定。最大添加體積dV=0.01mL,最小添加體積dV=0005mmL,設(shè)定值dE…0.1mV,接受測量cE-0.1mmV。
6.攪拌速度的選擇
通過對比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),攪拌速度對整個(gè)測定起到很大的影響作用,通過實(shí)驗(yàn)設(shè)定最佳的攬拌速度為 8r/s-9r/s。
7.第一次加人量和自動攪拌時(shí)間的選擇
通過分析發(fā)現(xiàn)第一次加人的量不能太多,但是太小會將操作時(shí)問拖長,通過對比分析加人10ml較合理,自動攪拌的時(shí)間對電極電位顯示的穩(wěn)定性起到很大的影響作用,通過正交實(shí)驗(yàn)選擇20s。
8.樣品檢測
加 lmL三乙醇胺(1+4)加-滴甲基紅指示劑,用10%NaOH 調(diào)節(jié),顏色從紅色變?yōu)辄S色止,一份加10mLDH=10的緩沖溶液,補(bǔ)充去離子水至溶達(dá)到200ml.用全自動電位滴定儀進(jìn)行檢測，另一份過量5m1.20%的NaOH液,并補(bǔ)充蒸餾水使得溶液達(dá)到200ml,用全自動電位滴定儀進(jìn)行檢測。
9.方法的準(zhǔn)確度和精密度
對三個(gè)石灰石標(biāo)樣進(jìn)行多次連續(xù)測定,隨機(jī)抽取5次結(jié)果與標(biāo)樣結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果見下表1。從表!可看出,本法與國標(biāo)法相比,不存在顯著性誤差準(zhǔn)確度較好,平均誤差為0.02-0.144%,最大偏差為0.16%,標(biāo)準(zhǔn)偏差為007%-0.14%,滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。
通過以上試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),本方法準(zhǔn)確度和精密度與化學(xué)法相當(dāng)或優(yōu)于化學(xué)法，可以代替手工滴定作為企業(yè)分析標(biāo)準(zhǔn)。