‘壹’ 一水三氧化二铝作用量法滴定测定铝离子时采用什么洗涤液洗涤沉淀
EDTA容量法
方法提要
试样经硝酸、氢氟酸、硫酸分解,或取分离二氧化硅后的滤液。六次甲基四胺沉淀铝、铁、钛,分离除去锰、钙、镁等。沉淀用盐酸溶解后,在过量EDTA存在下,氢氧化钠分离除去铁和钛等,加亚铁消除钒的干扰,EDTA容量法测定。
三氧化二铝量的测定范围为0.5%~15%(质量分数)。
试剂
氢氟酸。
硝酸。
硫酸。
盐酸。
冰乙酸。
乙酸。
过氧化氢。
氨水。
氢氧化钠溶液(500g/L)。
无水乙醇。
六次甲基四胺溶液(250g/L)。
氯化铵溶液(20g/L)。
EDTA溶液c(EDTA)≈0.2mol/L称取74.4gEDTA二钠盐加热溶于水中,冷却后稀释至1000mL,摇匀。
高锰酸钾溶液(20g/L)。
亚铁溶液(1g/L)称取0.1g铁粉加热溶于15mL(1+2)H2SO4中,冷却后用水稀释至100mL,摇匀。
乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH5.7)称取200g乙酸钠(NaAc·3H2O)溶于水中,加6mL冰乙酸,用水稀释至1000mL,摇匀。
氟化钾溶液(200g/L)。
乙酸锌溶液c[Zn(Ac)2]≈0.2mol/L称取22g乙酸锌[Zn(Ac)2·2H2O]溶于水中,用(1+1)乙酸调节pH为5.7,用塌核水稀释至500mL,摇匀。
乙酸锌标准溶液c[Zn(Ac)2]=0.01mol/L称取4.4g乙酸锌[Zn(Ac)2·2H2O]溶于水中,用(1+1)乙酸调节pH为5.7,过滤,用水稀释至3000mL,摇匀。
标定移取10.0mL三氧化二铝标准溶液(10.0mL)于200mL烧杯中,加10mLEDTA溶液、1滴二甲酚橙溶液。
用(1+1)HCl中和至溶液紫色褪去并过量4滴,加4滴亚铁溶液(1g/L),再加6mL乙酸锌溶液(0.2mol/L),加热至近沸,取下,用氨水(1+1)中和至溶液刚变紫色,加10mL缓冲溶液,搅匀,加热煮沸2~3min,取下,置冷水中冷却。用水冲洗烧杯壁,加4滴二甲酚橙溶液,滴加0.2mol/L乙酸锌溶液至近终点,再用乙酸锌标准溶液滴定至橙红色(不计读数),立即加入4mLKF溶液,搅匀,加热煮沸2~3min,取下,置冷水中冷却,用乙酸锌标准溶液滴定至橙红色为终点。由消耗的乙酸锌标准溶液的体积(mL)和所移取三氧化二铝标准溶液的量,计算乙酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度T(g/mL)。
三氧化二铝标准溶液ρ(Al2O3)=1.00mg/mL称取0.5293g金属铝丝[质量分数>99.99%用(1+1)HCl洗净表面,然消敬后分别用水和无水乙醇洗涤,风干],置于250mL烧杯中,用20mL(1+1)HCl加热溶解。冷却至室温,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
二甲酚橙溶液(2g/L)。
分析步骤
称取约0.3g(精确至0.0001g)烘干试样,置于铂坩埚中,用数滴水润湿,加10mLHNO3、5mLHF、1mL(1+1)H2SO4,于电热板上加热分解至冒三氧化硫白烟,冷却,用水冲洗坩埚壁,继续加热至冒三氧化硫白烟,并保持20min。冷却后加入10mL(1+1)HCl及数滴过氧化氢,用水冲洗拿衫慎坩埚壁,加热使盐类溶解,取下冷却,移入250mL烧杯中;
用水调整溶液体积为150mL,用(1+1)氨水中和至出现沉淀,立即用(1+1)HCl溶解并过量1~2mL,在搅拌下,加入20mL六次甲基四胺溶液,置于75~80℃水浴中保温20min,取下,待沉淀下沉,用快速滤纸过滤,用热的氯化铵溶液洗涤烧杯3~4次,洗涤沉淀6~8次,滤液弃去,用30~40mL(1+1)热HCl分次溶解沉淀于原烧杯中,再用(2+98)热HCl洗涤滤纸10~15次。
用水调整溶液体积为80~100mL,用500g/LNaOH中和至沉淀出现,再用(1+1)HCl使沉淀溶解并过量4滴,加20mLEDTA溶液,加热至微沸,取下,在搅拌下,趁热加10mL500g/LNaOH溶液,随即加5滴高锰酸钾溶液,再加1mL无水乙醇,冷却至室温。用10g/LNaOH溶液移入200mL容量瓶中,洗净烧杯,并以此溶液稀释至刻度,摇匀。用慢速滤纸干过滤。
移取100.00mL滤液于250mL烧杯中,加1滴二甲酚橙溶液,以下步骤同乙酸锌标准溶液的标定。
按下式计算三氧化二铝的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:w(Al2O3)为三氧化二铝的质量分数,%;V1为滴定试样溶液消耗乙酸锌标准溶液的体积,mL;V0为滴定试样空白溶液消耗乙酸锌标准溶液的体积,mL;T为乙酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度,mg/mL;V为试样溶液总体积,mL;V2为分取试样溶液体积,mL;m为称取试样的质量,g。
注意事项
1)如取空气干燥试样,在称样的同时,进行吸附水量测定,最终以干态计算结果。
2)大洋多金属结核中锰、铁、铜、钴、镍、钒、钛等干扰测定,应分离。采用六次甲基四胺沉淀Al3+、Fe3+、Ti4+、V5+与Mn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Co2+、Ni2+等元素分离;沉淀用盐酸溶解,在EDTA存在下,加氢氧化钠分离除去Fe3+、Ti4+及残留的Mn2+等干扰元素;V5+的干扰加Fe2+予以消除。
3)也可以移取100mL分离二氧化硅后的滤液A进行测定。
‘贰’ 化学分析中溶解试样的方法有哪些
、溶解法
采用适当的溶剂,将试样溶解后制成溶液的方法,称为溶解法。常用的溶剂有水、酸和碱等。 (1)水溶法对于可溶性的无机盐,可直接用蒸馏水溶解制成溶液。 (2)酸溶法多种无机酸及混合酸,常用做溶解试样的溶剂。利用这些酸的酸性、氧化性及配位性,使被测组分转入溶液。常用的酸有以下几种。 ①盐酸(HCl)大多数氯化物均溶于水,电位序在氢之前的金属及大多数金属氧化物和碳酸盐都可溶于盐酸中,另外,Cl-还具有一定的还原性,并且还可与很多金属离子生成配离子而利于试样的溶解。常用来溶解赤铁矿(Fe2O3)、辉锑矿(Sb2S3)、碳酸盐、软锰矿(MnO2)等样品。 ②硝酸(HNO3)具有较强的氧化性,几乎所有的硝酸盐都溶于水,除铂、金和某些稀有金属外,浓硝酸几乎能溶解所有的金属及其合金。铁、铝、铬等会被硝酸钝化,溶解时加入非氧化酸,如盐酸除去氧化膜即可很好的溶解。几乎所有的硫化物也都可被硝酸溶解,但应先加入盐酸,使硫以H2S的形式挥发出去,以免单质硫将试样裹包,影响分解。 ③硫酸(H2SO4)除钙、锶、钡、铅外,其它金属的硫酸盐都溶于水。热的浓硫酸具有很强的氧化性和脱水性,常用于分解铁、钴、镍等金属和铝、铍、锑、锰、钍、铀、钛等金属合金以及分解土壤等样品中的有机物等。硫酸的沸点较高(338℃),当硝酸、盐酸、氢氟酸等低沸点酸的阴离子对测定有干扰时,常加硫酸并蒸发至冒白烟(SO3)来驱除。在稀释在稀释在稀释在稀释浓硫酸时浓硫酸时浓硫酸时浓硫酸时,,,,切记切记切记切记,,,,一定要把浓硫酸缓慢倒入水中一定要把浓硫酸缓慢倒入水中一定要把浓硫酸缓慢倒入水中一定要把浓硫酸缓慢倒入水中,,,,并用玻璃棒不断搅拌并用玻璃棒不断搅拌并用玻璃棒不断搅拌并用玻璃棒不断搅拌,,,,如沾到皮肤要立如沾到皮肤要立如沾到皮肤要立如沾到皮肤要立即用大量水冲洗即用大量水冲洗即用大量水冲洗即用大量水冲洗。。。。 ④磷酸(H3PO4)磷酸根具有很强的配位能力,因此,几乎90%的矿石都能溶于磷酸。包括许多其它酸不溶的铬铁矿、钛铁矿、铌铁矿、金红石等,对于含有高碳、高铬、高钨的合金也能很好的溶解。单独使用磷酸溶解时,一般应控制在500~600℃、5min以内。若温度过高、时间过长,会析出焦磷酸盐难溶物、生成聚硅磷酸粘结于器皿底部,同时也腐蚀了玻璃。 ⑤(HClO4)热的、浓高氯酸具有很强的氧化性,能迅速溶解钢铁和各种铝合金。能将Cr、V、S等元素氧化成最高价态。高氯酸的沸点为203℃,蒸发至冒烟时,可驱除低沸点的酸,残渣易溶于水。高氯酸也常作为重量法中测定SiO2的脱水剂。使用使用使用使用HClO4时时时时,,,,应免与有机物接触免与有机物接触免与有机物接触免与有机物接触,,,,当样品含有机物时当样品含有机物时当样品含有机物时当样品含有机物时,,,,应先用硝酸氧化有机物和还原性物质后再加高氯酸应先用硝酸氧化有机物和还原性物质后再加高氯酸应先用硝酸氧化有机物和还原性物质后再加高氯酸应先用硝酸氧化有机物和还原性物质后再加高氯酸,,,,以免发生爆炸以免发生爆炸以免发生爆炸以免发生爆炸。。。。 ⑥氢氟酸(HF)氢氟酸的酸性很弱,但 F—的配位能力很强,能与 Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)、Ti(Ⅳ)、Zr(Ⅳ)、W(Ⅴ)、Nb(Ⅴ)、Ta(Ⅴ)、U(Ⅵ)等离子形成配离子而溶于水,并可与硅形成SiF4而逸出。氢氟酸一定要氢氟酸一定要氢氟酸一定要氢氟酸一定要在在在在通风柜中使用通风柜中使用通风柜中使用通风柜中使用,,,,一但沾到皮肤一定要立即用水一但沾到皮肤一定要立即用水一但沾到皮肤一定要立即用水一但沾到皮肤一定要立即用水冲洗冲洗冲洗冲洗干净干净干净干净。。。。 (3)混合酸溶法 ①王水HNO3与HCl按1∶3(体积比)混合。由于硝酸的氧化性和盐酸的配位性,使其具有更好的溶解能力。能溶解Pb、Pt、Au、Mo、W等金属和Bi、Ni、Cu、Ga、In、U、V等合金,也常用于溶解Fe、Co、Ni、Bi、Cu、Pb、Sb、Hg、As、Mo等的硫化物和Se、Sb等矿石。 ②逆王水HNO3与HCl按3∶1(体积比)混合。可分解Ag、Hg、Mo、等金属及Fe、Mn、Ge的硫化物。浓HCl、浓HNO3、浓H2SO4的混合物,称为硫王水,可分别溶解含硅量较大的矿石和铝合金。 ③ HF+ H2SO4+ HClO4可分解Cr、Mo、W、Zr、Nb、Tl等金属及其合金,也可分解硅酸盐、钛铁矿、粉煤灰及土壤等样品。 ④ HF+HNO3常用于分解硅化物、氧化物、硼化物和氮化物等。 ⑤ H2SO4+H2O2+H2O,H2SO4∶H2O2∶H2O按2∶1∶3(体积比)混合。可用于油料、粮食、植物等样品的消解。若加入少量的CuSO4、K2SO4和硒粉作催化剂,可使消解更为快速完全。 ⑥ HNO3+ H2SO4+ HClO4(少量)常用于分解铬矿石及一些生物样品,如动、植物组织、尿液、粪便和毛发等。 ⑦ HCl+SnCl2主要用于分解褐铁矿、赤铁矿及磁铁矿等。 (4)碱溶法碱溶法的主要溶剂为NaOH、KOH或加入少量的Na2O2、K2O2.常用来溶解两性金属,如铝、锌及其合金以及它们的氢氧化物或氧化物,也可用于溶解酸性氧化物如MoO3、WO3等。
‘叁’ 三氧化二铝的测定
EDTA-氟盐取代容量法
方法提要
移取分离二氧化硅后的滤液A,加入过量EDTA使与铁、铝、钛等配位,调节酸度至pH5.7,以二甲酚橙作指示剂,用锌盐溶液滴定过量的EDTA,然后加段亩入氟化钾取代与铝、钛配位的EDTA,再用锌盐标准溶液滴定释放出来的EDTA,此为铝、钛合量,从中减去钛量即得铝含量。
方法适用于海洋沉积物、水系沉积物中三氧化二铝的测定。测定范围:w(Al2O3)为2%~20%。
试剂
冰乙酸。
氢氧化铵。
盐酸。
二甲酚橙指示剂(2g/L)用时配制。
乙酸锌溶液(50g/L)。
氟化钾溶液(200g/L)20g氟化钾溶于100mL水中,加数滴二甲酚橙指示剂,用(1+1)氨水调至紫色,再滴加(1+1)HCl使紫色褪去,储存于塑料瓶中。
乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH5.7)称取200g乙酸钠(NaAc·3H2O)溶于水中,加6mL冰乙酸,用水稀释至1000mL。
EDTA溶液c(EDTA)=0.1mol/L称取37.2gEDTA,加热溶解于水中,冷却后加水至1000mL,摇匀。
三氧化二铝标准溶液ρ(Al2O3)=0.50mg/mL称取经稀盐酸处理后的高纯金属铝丝0.2647g于烧杯中,加20mL(1+1)HCl溶解,冷却后移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
乙酸锌标准溶液c[Zn(Ac)2·2H2O]≈0.01mol/L称取4.4g乙酸锌[Zn(Ac)2·2H2O]溶解于水中,用(1+1)乙酸调节至pH5.7,过滤,加水至2000mL。
标定移取10.0mL三氧化二铝标准溶液(0.50mg/mL)置于200mL烧杯中,加入EDTA溶液,由消耗的乙酸锌标准溶液的体积(mL)和移取三氧化二铝的量,计算乙酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度T(g/mL)。加入一小片刚果红试纸,用(1+1)氨水调至刚果红试纸变红色,加10mLpH5.7乙酸-乙酸钠缓冲溶液,盖上表面皿,加热煮握芹森沸2~3min,取下,放冷水中冷却,用水冲洗表面皿及烧杯壁,加2~3滴二甲酚橙指示剂,滴加50g/L乙酸锌溶液至近终点,继而再用乙酸锌标准溶液滴定至橙红色为终点(不计读数),立即加入5mLKF溶液,搅匀,用玻璃棒压住刚果红试纸,再小心煮沸2~3min,取下立即放入冷水中冷却,用乙酸锌标准溶液滴定至橙红色为终点。
分析步骤
根据三氧化二铝的含量,分取部分分离二氧化硅后的滤液A25.0~50.0mL,置于200mL烧杯中,加10mLEDTA溶液,以下步骤同乙酸锌标准溶液的标定。
按下式计算三氧化二铝的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:w(Al2O3)为三氧化二铝的质量分数,%;w(TiO2)为二氧化钛的质量分数;V1为滴定试样测定溶液消耗乙酸锌标准溶液体积,mL;V0为滴定试样空白溶液消耗乙酸锌标准溶液体积,mL;T为乙酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度,g/mL;V为试样溶液总体积,mL;V2为分取试样溶液的体积,mL;m为称取试样的质量,g;0.6381为二氧化钛对三氧化二铝的换算因数;w(H2O-)为吸附水的质量分数。
注意事项
1)锰能与EDTA配位,使第一次滴定终点不稳。Mn2+-EDTA配合物在pH5~6时,不能被氟化钾所置换,但它的稳定常数比Zn2+-EDTA配合物稳定常数小;当用锌盐回滴过量的EDTA至近终点时,能逐步取代Mn2+-EDTA配合物中的Mn,而使滴定终点难以判断。锰量超过0.5mg时应首扰分离。可用六次甲基四胺或氨水沉淀分离,亦可用氢氧化钠熔融法使铁、锰沉淀而与铝酸根分离,大量锰还可用硝酸-氯酸钾沉淀分离。
2)钨、钼存在量较多时使第2次终点不稳,三氧化钨3mg、钼1mg即无明显终点,锡的存在使结果偏高,钍、铈、镧、锆有干扰,其中锆的干扰特别严重,应分离。
3)试样中0.5mgMn、Cu、Co、Ni、Sc、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、Mo、W,2mgFe,8mgCa对Al2O3的测定无干扰。