EDTA络合滴定法测定矿物中氟化钙含量的误差分析
2016-08-11李时亮曹远福王磊
李时亮 曹远福 王磊
（江西有色地质勘查二队 江西赣州 341000）
EDTA络合滴定法测定矿物中氟化钙含量的误差分析
李时亮 曹远福 王磊
（江西有色地质勘查二队 江西赣州 341000）
常用EDTA络合滴定测定萤石中氟化钙的含量在过滤中用时漫长，采用250ml容量瓶进行装瓶处理，考虑到滤纸占用容积的体积，现在对滤纸的影响进行误差分析，经过数据误差计算，发现含量在81.55%以下的萤石矿，滤纸对容量瓶的容积的影响可忽略不计。
氟化钙；萤石；络合滴定；误差分析
试样用稀乙酸溶解，在90～95℃水浴中，萤石中的碳酸钙和硫酸钙先行溶解，留下残渣以氟化钙为主要成分，采用AlCl3提取溶液中氟化钙的含量，使氟化钙完全转化成氯化钙，用三乙醇胺进行掩蔽，用EDTA标准溶液进行滴定。通过计算氯化钙中钙离子的含量，从而得到氟化钙的真实值。在试样的一系列操作中，过滤时间漫长，采用滤纸与矿样共同装瓶，沉淀分层，吸取上层清液测定，直接减少在过滤中试样的损耗，对数据进行校正分析，其结果可靠，应用性能高。
1 实验部分
1.1 实验器皿
250ml容量瓶，200ml容量瓶，酸式滴定管，250ml锥形瓶，50ml移液管，25ml移液管，100ml烧杯，25ml量筒，大烧杯，表面皿，洗耳球，黑色背景布。
1.2 实验试剂
（1）乙酸（1+9）（AR）。
（2）三乙醇胺（1+2）（AR）。
（3）蔗糖溶液（150g/L）（CR）（新配）。
（4）中性三氯化铝溶液（80g/L）（AR）。
（5）氢氧化钾溶液（200g/L）（AR）。
（6）EDTA 标准溶液（0.015mol/L）（AR）。
（7）混合指示剂。
称取0.20g钙黄素、0.12g百里酚酞、20g硫酸钾于研钵中研匀，盛于磨口瓶中。
（8）碳酸钙钙标准溶液
EDTA的标定如下：移取25.00mL钙标准溶液于250mL锥形瓶中，用水稀释至100mL，按分析步骤用EDTA标准溶液滴定至终点。按通式分别求出EDTA滴定CaF2和CaCO3的滴定度（fT值）。
1.3 分析步骤
称取0.3000g试样于100mL烧杯中，加8mL乙酸，盖上表面皿，在90～95℃水浴上加热30min，隔10min钟摇动一次，把沉积物摇散。用致密定量滤纸加少许纸浆过滤，用20mL水分次洗涤烧杯与沉淀。滤液和洗液用烧杯承接，留作测定CaCO3用，滤纸连同不溶残渣放回原烧杯中，用镊子捣碎滤纸。加25mL中性AlCl3溶液，盖上表面皿，煮沸30s，移至沸水浴加热1.5h，加热期间每隔20min摇晃样品一次。冷却后，将烧杯内的滤纸和母液全部装入到容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
吸取50mL溶液于250mL锥形瓶中，加15mL150g/L蔗糖溶液、10mL三乙醇胺、20mL200g/L的KOH溶液，加少许混合指示剂，以黑色为背景，用EDTA标准溶液滴定至绿色荧光消失，溶液变为紫红色为终点。
1.4 误差与结果分析
式中：fT——EDTA的滴定度；
VT——EDTA滴定的体积；
ms——萤石矿的质量；
0.3 ——为该方法的校正因子；
5——分液体积占溶液总体积的比例（吸取50ml时，250ml容量瓶，即为1/5，取分母5）。
1.5 对照试验
表1 CaCl2对照实验与国标样参照系结果对照表
2 结果与讨论
2.1 误差性分析
（1）容量瓶体积引起的不确定度。校准证书给出的250mL容量瓶的体积不确定度为0.25mL（k=2），则标准不确定度为：0.25/2=0.125mL。
200mL容量瓶的体积不确定度为0.20mL（k=2），则标准不确定度为：0.20/2=0.100mL。
（2）容量瓶和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度，设环境温度与校准时温度相差10℃，水体积膨胀系数为2.1×10-4mL/℃。
（3）容量瓶定容液面观察引起的不确定度。据经验估计，在95%的置信水平下位±0.05mL，标准不确定度为0.05/2=0.025mL。由容量瓶体积引起的相对不确定度为：
（4）滤纸所占体积为：1.65ml
总的不确定度即为：
2.2 实验可行性分析对比
通过对比表3.2数据，其标准偏差＜1的样品进行质量评估，结合3.3所得的偏差值可知，在250mL容量瓶吸取50mL溶液时，其结果与真实值得标准偏差系数最少，含量在81.55%以下时其结果精度更高，在含量超过93%时，其相对标准偏差有所改变，测量相对数值偏差较大。
3 结语
采用滤纸整装，利用250mL容量瓶定容待测物时，其产生的误差在允许范围内，其分析方法在氟化钙含量为81.55%以下时进行的分析数据可靠。
[1]李占江.《金银及有色金属地勘矿冶分析手册》[J].北京地质出版社，2012.
[2]中国实验室国家认可委员会编.化学分析中不确定度的评定指南[M].北京：中国计量出版社，2002：12.
[3]杨 笑，何 冰.萤石中氟化钙含量的快速测定[M].南方金属，2013（192）：24～25.
[4]王明丽.EDTA滴定法测定萤石中氟化钙含量的不确定度评定[M].广东化工，2010，37（10）：07～03.
[5]地质矿产部科学技术公司实验管理处岩石和矿石分析规程第二分册[J].陕西科学技术出版社，1993，12.
P575
A
1004-7344（2016）10-0197-02
2016-3-15
