工业磷酸三钠重量法误差浅析

杨 华,李东方

(河南能源化工集团洛阳永龙能化有限公司，河南 洛阳 471100)

1 实验部分

1.1 主要试剂和仪器

主要试剂和仪器见表1。

表1 主要试剂和仪器

1.2 实验方法

1.2.1 喹钼柠酮溶液配置

喹钼柠酮溶液配置：

溶液A:称取70g钼酸钠溶解于150mL水中;溶液B:60g柠檬酸溶解于85mL浓硝酸和150mL水的混合溶液中;溶液C:在不断搅拌下,将溶液A缓慢加入溶液B中;溶液D:取5mL喹啉注入35mL浓硝酸和100mL水中;

将溶液D缓慢地加入到溶液C中，混合后放置24h，用微孔玻璃坩埚过滤，取280mL丙酮注入滤液中，用水稀释到1000mL，混匀，贮于聚乙烯瓶中[3]。

1.2.2 实验过程

称取5g样品(称准至0.0002g)，用水溶解后，移入250mL容量瓶中，稀释至刻度摇匀，用干滤纸，干漏斗过滤于玻塞锥形瓶中(弃去最初20mL滤液)，移取10mL滤液(约含37mg五氧化二磷)，注入500mL锥形烧瓶中， 加10mL 1∶1硝酸和80mL水，盖上表面皿，置电炉上加热至沸，取下，趁热加入50mL喹钼柠酮溶液，重新加热至微沸，取下冷却至室温，用预先恒重的4号玻璃坩埚过滤，用水洗涤沉淀和坩埚内壁多次，所用的洗涤水共约150mL，洗毕，将坩埚连同沉淀置于恒温箱中，在250℃干燥30min(或在180℃干燥45min)，冷却，称量，直到恒重[3]。

1.2.3 结果的计算

磷酸三钠含量X1(%)按下式计算：

(1)

式中：G——样品重量，g；

G1——烘干的磷钼酸喹啉的重量，g；

0.1717——磷钼酸喹啉换算成十二水合磷酸三钠的系数。

表2 重量法测定结果

2 测定误差原因分析

按照上述1.2.2重量法，测定洛阳鑫洪源生产的我们公司库存的磷酸三钠产品，分析数据如(表2)，样品已知含量为98%，分析结果四个样品都大于100%，结合工业磷酸三钠的理化性质和分析操作的情况，总结误差较大的原因如下：

(1)测试样品放置时间较长，存在结晶水失水情况，结晶水析出会造成实际样品量中磷含量偏高，反应后磷钼酸喹啉重量增大，因失水量不能确定，此时计算系数仍为0.1717，造成分析结果明显偏高。

(2)样品长时间放置会造成磷酸三钠与空气中的水分和二氧化碳反应生成磷酸二氢钠和碳酸钠，分析中在酸性环境下进行，碳酸钠不会影响磷钼酸喹啉的生成量。此种情况会造成测试样品中实际含有磷酸根量偏少，生成磷钼酸喹啉量较实际偏少，造成分析结果偏低。说明分析样品失去结晶水较多。需要采取其他分析方法进行分析矫正。

(3)磷钼酸喹啉固体为泥装固体，不好抽滤且易结块，可能烘干时没有完全烘干。为避免此情况，我们将样品烘干至恒重后，取出碾碎，再烘干至恒重，样品纯度如(表2)，则测量计算结果分别降低0.48%、0.26%、0.31%、0.42%，结果仍然大于100%，误差较大，说明此原因不是造成结果偏高的主要因素。

(4)取样不均匀。根据以上分析，测试样品确定是已经风化失去结晶水的样品，为了测定结果准确性，根据十二水磷酸三钠性质，我们均匀选取样品在马弗炉中800℃烘至恒重，再按照重量法进行测定[1]。

根据以上误差原因分析和磷酸三钠的理化性质，为了让分析结果更真实，均匀采样200g样品，在800℃烘2h，取出放入干燥器内，冷却30min后，在分析天平上称重，再在相同温度下烘干30min，冷却称重，直至恒重。按照上述方法进行试验，根据公式2，计算测量结果如(表3)：

计算公式2：

(2)

式中：G——样品重量，g；

G1——烘干的磷钼酸喹啉的重量，g；

0.0741——磷钼酸喹啉换算成磷酸三钠(无水)的系数。

表3 根据公式2计算测量结果

计算分析结果的平均值97.99%，样品纯度平均值低于98%，说明样品有微量变质(可能吸收空气中CO2，生成微量碳酸钠)，微量杂质不影响磷酸三钠使用，但应在计算时按照平均值计算添加量，确保锅炉安全稳定运行。

3 总结与结论

工业磷酸三钠因放置条件的原因，可能会不同程度的存在失水现象，我们分析了样品偏差的种种原因，并采用烘干使其全部失水的方法进行测量，并且重新整理了计算公式。为准确测定磷酸三钠的纯度提供了可靠的方法。