盐量仪替代汞量法测定纯碱中氯化钠含量
2018-10-19,,
, ,
(中盐昆山有限公司,江苏昆山 215300)
氯化钠含量是工业碳酸钠的重要指标之一,是国标规定的每天出厂检验项目,国家标准GB/T210.2-2004规定采用汞量法和电位滴定法进行测定。汞量法比较经典,使用硝酸汞标准溶液定量滴定,方法简便准确,但硝酸汞是剧毒管控药品,从采购、使用、保管国家都有强制规定,且长期使用废液难以处理污染环境,对分析员也会产生累积性伤害;传统手动电位滴定法,相对我们日常分析工作来说操作偏繁琐,对分析员操作水平要求高。目前,我公司每天白夜班八个成品样品都需要准确测定氯化钠含量,在经过大量摸索与对比试验后,我们选择采用了江苏江分公司生产的WC-200型微机盐含量测定仪,替代汞量法测定工业碳酸钠及氯化铵中的氯化钠含量,操作简单,方法准确度和精密度高,无试剂污染。
1 盐量仪测定氯化钠含量试验部分
1.1 工作原理
WC-200型微机盐含量测定仪由微库仑主机、滴定池、搅拌器等单元组成。样品经溶解调中性或微碱性后,用注射器将样品液注入滴定池内,则样品中的Cl-和电解液中的Ag+发生反应,结果是电解液中Ag+浓度降低,测量-参考电极对感受到这一变化,并将这一变化引起的电位差送入微库仑放大器,放大器则输出一个相应的电压加到工作电极上,电解阳极产生Ag+以补充消耗的Ag+,测量补充消耗的Ag+所需的电量,根据法拉第定律求得样品中的盐含量。反应如下:Cl-+Ag+=AgCl↓。
1.2 仪器试剂
WC-200型微机盐含量测定仪:江苏江分电分析仪器有限公司
乙酸:优级纯(上海国药生产)
乙酸银:分析纯
硝酸溶液:分析纯1+1
氯化钠:基准试剂
氯化钠标准溶液:35.5 mg/L
1.3 分析步骤
样品处理:定量称取纯碱样品2 g(准确至0.0002 g),置于100 mL烧杯中,以30~40 mL去离子水溶解,滴加1+1硝酸调样品溶液pH为中性或微碱性,转移至250 mL容量瓶,多次洗涤烧杯后定容。
仪器设置:确定电解池偏压;选择包括元素状态、含量单位、分析元素、标样/样品、元素含量、标样浓度、进样体积等工作参数;选择相应的放大倍数和积分电阻。
转化系统调试:待基线平稳后,在“标样”工作参数下,单击“启动”按钮以专用标样进样针定量进样氯化钠标准标液(35.5 mg/L)40 μL,出峰结束后自动显示转化率及其序号,连续分析标样,单击“数据处理”菜单里“平均转化率”,选择平行的几个标样转化率,然后点击“确定”自动求出标样的平均转化率。
测定样品平均含量:转化系统调试完成后,选择“样品”工作参数,输入”样品密度“和”样品重量“的指定编号“1”和“2”,其余分析步骤与分析标样的步骤相同,单击“启动”按钮后用样品进样针进样品液40 μL,连续分析3至6次后,求出样品的平均含量C(mg/L)。
1.4 结果计算
式中:C——盐量仪测得的样品平均含量,mg/L;
w——称取样品质量,g。
2 盐量仪测定注意事项
2.1 称样量的确认及处理
1)我们公司碳酸钠中平均氯化钠含量在0.40%与0.50%之间,以制取盐含量与标样浓度(35.5 mg/L)相接近的样品溶液为对照计算称样量,0.40%相对应的称样量为2.19 g,0.50%对应的称样量为1.75 g,我们取平均选择称样量为2.0 g。
2)样品以适量水溶后,滴加入1+1硝酸调至pH为中性或微碱性,一是帮助碳酸钠全部溶解,二是避免强碱性溶液对电极的腐蚀。
2.2 盐量仪偏压与转化率
正常新鲜电解液冲洗过的电解池,偏压应在260 mV以上,但不应超过285 mV。新换电解液采集偏压后,一般选择以每次不超过5 mV为降幅修改偏压至265 mV左右,每降一次偏压基线位置会有所改变先上升后下降,待仪器平衡运行一段时间基线将重新回到原来位置,仪器转化系统正常时,转化率在80%~110%之间。
2.3 电解液的配制与更换
1)在实际运用时,按照厂方提供方法以优级纯乙酸和去离子水以7∶3比例配制电解液,盐量仪偏压会低于240 mV,不符合操作要求。我们经过试验对比,在去离子水中按比例添加了一定量的饮用纯净水,并确定了添加的纯净水电导率在2 μs/cm左右时,且电解液是以优级纯乙酸、纯净水、去离子水7∶2∶1的比例混合均匀,测试盐量仪偏压在270 mV左右,完全符合操作要求。
2)电解液须现配现用。在没有加样分析的情况下,电解液每两天到三天更换一次,若增加样品分析频次的话必须每天更换。
3)换电解液时,取下电极需放在洁净纸上,以防污染。换电解液或加乙酸银应于测定样品结束后,用新鲜的电解液冲洗电解池2~3遍并加好电解液,静止过夜后保证电解池处于正常工作状态。
2.4 电解池使用注意事项
1)更换电解液时,将废电解液倒入指定容器中收集留做其他分析用试剂。用新电解液清洗电解池两次后加新电解液,禁止电解液加太满,至电解池一半为宜,并注意排除两侧电极气泡。
2)参比电极中的乙酸银要保持在电极容量的三分之二以上,过少应及时补加,补加时需先用适量电解液将乙酸银调匀后慢慢加入,然后加满电解液并排除气泡。
3 盐量仪测定结果讨论
1)用在270 ℃下灼烧2.5 h的国标样碳酸钠作为标准样(标识氯化钠含量0.535±0.004%),以盐量仪测定氯化钠含量,结果如表1。
表1 盐量仪测定国标碳酸钠盐含量平行数据
1)盐量仪测定四次国标碳酸钠样,每次三个平均盐含量数据,并计算四次测定的平均盐含量数据为0.528%,单批平均数据与国标标识数据最大差为-0.011%,总的平均数据与标示数据差为-0.007%,盐量仪数据准确度符合分析要求。
2)对公司连续5天的纯碱样品用盐量仪测定氯化钠含量,五组数据,每组有五次平行分析数据,各组数据标准偏差均小于0.005,变异系数低于1%,由此可见,盐量仪分析数据精确度高。
3)加标回收试验:样品加标,加标量取样品含量的两倍。取测过氯化钠含量的样液,移液枪准确移取1 mL氯化钠标液(0.6416 g基准氯化钠定容100 mL)与样液一起定容100 mL后测定。由表3可见,空白加标和样品加标回收率令人满意。
表2 方法平行样测定结果
表3 回收率测定结果(空白、样品)
4 结 论
通过以上数据可以看出,在纯碱氯化钠含量测定中以盐量仪替代汞量法,无论从方法的准确度还是精密度来看,均可以满足国标分析要求,加上从方法使用试剂的环保角度来看,不失为替代汞量法的一种较好测定方法。