氯化银比浊法测定镍钴锰三元素氢氧化物中氯离子

刘春峰 章连香

(北京矿冶研究总院，北京 102628)

0 前言

镍钴锰三元素氢氧化物可用于合成新型电池正极材料—复合氢氧化物镍钴锰酸锂[1-3]，氯离子含量是其比较重要的质量指标。低含量氯离子的分析方法主要有光度法[4]、离子色谱法[5]、离子选择电极法[6]等，但这些方法研究对象多为水、土壤、矿石或其它工业产品。因此，制定一种能快速、准确的检测镍钴锰三元素氢氧化物中氯离子量的方法，十分必要。

1 实验部分

除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和电阻率不小于18.2 MΩ·cm的纯水。

实验所用玻璃器具都应用稀硝酸充分浸泡，并清洗干净。

1.1 试剂

硝酸(优级纯)；硝酸(1+1)；过氧化氢(30%)；硝酸银(分析纯)；硝酸银溶液(10 g/L)。

氯标准储备溶液(1 000 μg/mL)：准确称取1.648 5 g经500～600 ℃灼烧至恒重的基准氯化钠，以水溶解，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

氯标准溶液(20 μg/mL)：准确移取氯标准储备溶液2 mL于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

1.2 仪器

Cary 100 UV-Vis分光光度计(安捷伦科技有限公司)。

1.3 实验方法

准确称取2.000 0 g试样于100 mL烧杯中，加入10 mL硝酸(1+1)，1 mL过氧化氢，于40 ℃水浴中溶解，待样品溶解完全，冷却至室温，溶液转移到100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。根据氯离子含量移取适量体积试液，同时移取两份，各加入5 mL硝酸(1+1)，其中一份以水稀释至刻度，混匀，为空白；另一份加入2 mL硝酸银溶液，以水稀释至刻度，混匀，为待测样品。20 min后，移取部分溶液于3 cm比色皿中，以空白为参比，于分光光度计波长440 nm处测量待测样品的吸光度，从工作曲线上查出相应的氯离子量。

2 结果与讨论

2.1 波长选择

分别配制一定浓度镍、钴、锰的硝酸盐溶液，及氯化银悬浊液，在420～530 nm范围内分别进行扫描。结果显示，在420～530 nm，氯化银悬浊液吸光度稳定；钴、锰的硝酸盐溶液在440 nm吸收最小；硝酸镍在490 nm吸收最小，且在440～530 nm，基体吸光度变化不大。考虑到应尽量减少镍钴锰的吸收带来的影响，选择440 nm作为测定波长。

2.2 硝酸用量

仅改变硝酸(1+1)用量，按实验方法，测定吸光度值。结果表明，当硝酸溶液的用量在3～7 mL时，吸光度基本不发生变化。本实验选择硝酸(1+1)用量为5 mL。

2.3 沉淀剂用量

仅改变硝酸银溶液用量，按实验方法，测定吸光度值。结果表明，硝酸银用量太少会导致反应不完全。硝酸银的用量为1～4 mL时吸光度几乎稳定不变。增加或减少用量时，吸光度略有减小。本实验选择硝酸银溶液用量为2 mL。

2.4 稳定时间

仅改变放置时间，按实验方法，测得吸光度值见表1。结果表明，反应初期，随着反应时间的延长，吸光度增加。在15～60 min时吸光度值稳定不变。本实验选择稳定时间为20 min。

表1 不同稳定时间对应的浊度值Table 1 Effect of different stabilization time on absorbance

2.5 工作曲线

移取0.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 mL氯标准溶液，分别置于6个50 mL容量瓶中，依次加入5 mL硝酸(1+1)，2 mL硝酸银溶液，以水稀释至刻度，混匀。按实验方法操作，绘制工作曲线，如图1所示。

图1 工作曲线图Figure 1 Standard curve.

2.6 精密度实验

表2为实际样品的测定结果，独立测定11次，测定值及相对标准偏差见表2。

表2 精密度实验Table 2 Results of precision test /%

对所得数据进行格拉布斯检验，结果表明不同水平11次分析数据无异常值，方法重复性较好。

2.7 加标回收实验

分别在样品中加入不同量的氯，按实验步骤进行测定，结果见表3。

结果表明，样品的加标回收率在95%～103.3%，结果准确，可靠。

表3 加标回收实验Table 3 Results of recovery test /μg

3 结语

氯化银比浊法测定镍钴锰三元素氢氧化物中氯离子含量，氯离子浓度在0～4 μg/mL与浊度值有良好线性关系，加标回收率在95%～103.3%，具有较好的准确度，操作相对简单、实验流程短，能很好满足产品质量检测的要求。

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