氯化钡、氯化钙混合盐中钡离子的分析研究

2014-11-25朱艳梅祝新发张庆

金属加工(热加工) 2014年21期

朱艳梅，祝新发，张庆

由于生产需要，我公司需定期检测氯化钡、氯化钙混合盐中钡离子的含量，及时调整至工艺要求，保证生产顺利进行。但钡离子和钙离子混合盐的检测有一定困难，在测量过程中它们相互干扰，严重影响分析结果。故要拟定工艺方案，进行试验分析，通过试验结果及准确性最终确定合适的分析方法。

1.试验内容

在大量生产试验的基础上，经分析汇总后拟定以下三种方案对氯化钡进行分析。

（1）第一方案容量法，在醋酸-醋酸钠溶液中加入定量的重铬酸钾和钡离子生成黄色的铬酸钡沉淀，过量的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标液滴定。所需的分析试剂：pH5 醋酸-醋酸钠缓冲溶液；硫酸溶液2:3；重铬酸钾标液 0.1N；硫酸亚铁铵标液0.1N；二苯胺磺酸钠指示剂1%。

称已知钡离子含量的氯化钡、氯化钙混合盐10g（准确至0.0001g）于250mL容量瓶中，溶解后稀释至刻度并摇匀。吸配好的溶液20mL于250mL容量瓶中，加入10mL醋酸-醋酸钠缓冲溶液，50mL重铬酸钾标液，摇动1～2min，放置5min，用水稀释至刻度并摇匀。用快速滤纸过滤，量取滤液100mL注入250mL锥形瓶，加入2:3硫酸溶液10mL，浓磷酸2mL，二苯胺磺酸钠指示剂1～2滴，用硫酸亚铁铵标液滴至溶液由紫红色变为黄绿色为终点。

称氯化钙0.40g（与混合盐中氯化钙含量相近）于250mL容量瓶中随同上面一起分析。

（2）第二方案重量法，在乙酸铵缓冲液中重铬酸钾和氯化钡均匀生成黄色的铬酸钡沉淀，根据铬酸钡沉淀的质量计算氯化钡含量。所需的化学试剂：重铬酸钾液 50g/L；盐酸液 1:11；乙酸铵液 75g/L；氨水 1:27。本法所需的分析仪器为玻璃砂坩埚、滤板孔径5～15μm和电热干燥箱。

吸上述配好的溶液50mL于400mL烧杯中，加5mL盐酸液、100mL水和15mL重铬酸钾液，加热煮沸，一边搅拌一边缓慢滴加10mL乙酸铵液，保温5min，继续在微沸下一边搅拌一边缓慢滴加15mL氨水。在约80℃水浴中静置30min，迅速冷至室温，用已在130～135℃下烘至恒重的玻璃砂坩埚抽滤，用含少量氨水的蒸馏水洗沉淀至无氯离子，将玻璃砂坩埚和沉淀在130～135℃下烘至恒重。

称氯化钙1.0g（与混合盐中氯化钙含量相近）于400mL烧杯中，随同上面一起分析。

（3）第三种方案重量法，在盐酸中，钡离子和硫酸根离子作用生成硫酸钡沉淀,根据硫酸钡沉淀的质量计算氯化钡含量。所需化学试剂为：盐酸液1:1；硫酸液5:95。本法所需的分析仪器为瓷坩埚和马弗炉。

吸上述配好的溶液10mL于400mL烧杯中，加100mL水，2mL盐酸液，加热至近沸，在不断搅拌下加入5mL硫酸液，保温5min，静置过夜。用无灰滤纸过滤，热水洗至无氯离子。将沉淀和滤纸移入恒重的坩锅内，放入马弗炉内，逐渐升温至850～900℃下烘至恒重后取出，置于干燥器中冷却至室温。

称氯化钙 0.20g（与混合盐中氯化钙含量相近）于400mL烧杯中，随同上面一起分析。

2.试验结果与讨论

（1）试验结果上面三种方案结果及准确含量见附表。

（2）分析与讨论第一方案同时分析的纯氯化钙计算结果氯化钙为零，说明氯化钙与重铬酸钾不反应；第二方案用于纯氯化钙分析的玻璃砂坩埚前后质量不变，说明氯化钙与重铬酸钾液在这种条件的分析液中无沉淀，即铬酸钙在弱酸中溶解；第三方案随同氯化钙分析结果为0.27%，相当于钡离子0.33%，说明钙离子和硫酸根离子在酸性溶液中有少量沉淀。

第一方案和第二方案原理是相同的，都是利用在弱酸中铬酸钡难溶而铬酸钙溶解的性质。由上面试验可知这两种方法钙不影响钡的测定。由于铬酸钡不是绝对不溶，分析过程中有微量溶解引起结果偏低。这两方法各有优缺点，容量法分析速度快，准确性不如重量法好。重量法分析结果准确，但分析过程烦琐，周期长。

第三方案根据硫酸钡沉淀的质量计算钡离子含量，结果高了2.02%，说明该方案不可行。单纯氯化钙在稀酸中生成的硫酸钙基本溶解。但有钡离子存在时部分硫酸钙和硫酸钡一起沉淀引起结果高了。

第一、第二两种不同分析方法均可满足生产要求，试验者可根据需要自行选择合适的方法。