关于工业碳酸镍国家行业标准的讨论

郭晓稚，王文丰

(苏州大学材料与化学化工学部，江苏苏州 215123）

化工装备与设计

关于工业碳酸镍国家行业标准的讨论

郭晓稚，王文丰

(苏州大学材料与化学化工学部，江苏苏州 215123）

摘要：在采用国家标准GB/T 26521-2011《工业碳酸镍》对市售的工业碱式碳酸镍测试时发现：镍的含量一直无法达标。通过与行业标准HG/T 2824-2009《工业硫酸镍》对比研究发现：两者只是待测试样不同，测试所需试剂、用量及实验条件等完全相同。但是碳酸镍中的镍含量与硫酸镍中镍含量不同。通过对盐酸和丁二酮肟用量的理论推导和实验验证，对GB/T 26521-2011提出了修订完善的方法和建议。

关键词：工业碳酸镍；国家标准；丁二酮肟；盐酸

碱式碳酸镍为浅绿色晶体粉末，不溶于水，溶于热稀酸，是一种重要的无机精细化学品，也是工业上重要的镍化合物。可广泛应用于工业催化、冶金、电镀、磁性材料、瓷釉颜料、电子、化工、电池等行业。中国于2011年批准了国家标准GB/T 26521—2011《工业碳酸镍》［1］，并已于2011年12月1日实施。但在实际质量检验时发现，该标准中存在一些问题：1）在加热的条件下，碳酸镍固体无法完全溶解；2）镍的含量无法达标，最高时其质量分数仅为37.91%。笔者将GB/T 26521—2011和行业标准HG/T 2824—2009《工业硫酸镍》［2］中有关镍含量的测试方法对比发现，二者只是待测试样不同，测试所需试剂、用量及试验条件等完全相同。由于碳酸镍和硫酸镍两种物质的化学性质不同，笔者尝试对GB/T 26521—2011推出修改意见，以作参考。

1　碳酸镍的实验方法

1.1盐酸的用量

根据GB/T 26521—2011，碳酸镍达标时的镍质量分数为45.0%，记作：wNi达标。则若溶解2 g（精确到0.000 2 g）的试样，至少需要1∶1盐酸溶液体积为：

由于镍盐易水解，势必要求盐酸要适当过量，才能保证质量检验。

1.2丁二酮肟的用量

GB/T 26521—2011和HG/T 2824—2009均采用二甲基乙二醛肟（又称为丁二酮肟或镍试剂）测定镍含量。在pH≤11.5的氨性溶液中，丁二酮肟与Ni(Ⅱ）主要形成物质的量比为2∶1的络合物［3］，生成一种难溶于水的鲜红色的二丁二酮肟镍(Ⅱ）螯合物。即：

同样，当取10 mL样品溶液检验时，则：

即GB/T 26521—2011中丁二酮肟的用量无法使镍离子全部螯合沉淀。

经计算可得，30 mL、10 g/L的丁二酮肟溶液能螯合的镍质量分数最高仅为37.94%。

2　问题的解决

HG/T2824—2009中硫酸镍的分子式为：xNiSO4·6H2O·yNiSO4·7H2O［2］。假设当晶体失去全部结晶水时变为NiSO4，此时镍的质量分数为37.93%，即HG/ T 2824—2009中丁二酮肟的用量刚好足够螯合试样为无水硫酸镍时的镍离子。

GB/T 26521—2011中碳酸镍的分子式为：NiCO3·2Ni(OH）2·4H2O［1］。而实际工业中碳酸镍的分子式常写为xNiCO3·yNi(OH）2·zH2O［4］。同样，假设碳酸镍的产品全部失水为单一的NiCO3或Ni(OH）2时，镍的质量分数分别为49.45%或63.32%。

根据实验测试结果，对GB/T 26521—2011提出修订方案，以满足质量检验的需要。方法一：1）称取试样改为约1 g（精确到0.000 1 g）；2）盐酸溶液的用量改为6mL。方法二：1）盐酸溶液的用量改为12mL；2）丁二酮肟的用量改为60 mL。

通过多次质量检验的反复对比，证明上述2种方法均切实可行。

3　结论

将GB/T26521—2011与HG/T2824—2009对比，并通过理论计算，证实GB/T 26521—2011中丁二酮肟和盐酸的用量明显不足，从而影响了镍含量的测定结果，据此提出2种修订方案，以期为标准修证和实际生产提供参考。

参考文献：

［1］GB/T 26521—2011工业碳酸镍［S］.

［2］HG/T 2824—2009工业硫酸镍［S］.

［3］吴诚.丁二酮肟作为镍离子的光度显色剂的基本原理是什么？［J］.理化检验：化学分册，2004，40(1）：53.

［4］吕文广.高镍低钠高纯碱式碳酸镍的生产［J］.工业催化，2009，17(增刊）：85-88.

联系人：王文丰

联系方式：wangwenfeng@suda.edu.cn。

中图分类号：TQ136.1

文献标识码：A

文章编号：1006-4990（2013）05-0047-02

收稿日期：2012-11-27

作者简介：郭晓稚（1976—），实验师，博士，主要从事工业废料的回收和再利用，已公开发表文章4篇。

Discussion on national and industrial standards of industrial nickel carbonate

Guo Xiaozhi，Wang Wenfeng
（College of Chemistry，Chemical Engineering and Materials Science of Soochow University，Suzhou 215123，China）

Abstract：It was found that the nickel content of com mercially available basic nickel carbonate，could not meet the requirement while the determination was on the basis of National Standard Industrial Nickel Carbonate（GB/T 26521—2011）. Through the comparing study with the Industrial Standard，Industrial Nickel Sulfate（HG/T 2824—2009），it could be found that testing reagent，dosage，and the experimental conditions of the two standards were all the same except the samples to be tested.But the content of nickel in the nickel carbonate was different from that in the nickel sulfate.The revising and improving methods and suggestions for GB/T 26521—2011 were put forward by means of theoretical analysis and experimental verification on the dosages of hydrochloric acid and dimethylglyoxime.

Key words：industrial nickel carbonate；national standard；dimethylglyoxime；hydrochloric acid