电位滴定法测定盐水中硫酸钠含量
2022-07-02李长洋石波
李长洋,石波
(山东东岳氟硅材料有限公司,山东 桓台 256401)
通常盐水中硫酸钠的测定是在试样中加入过量的氯化钡-氯化镁混合溶液使硫酸根沉淀,过量的钡盐在镁盐的存在下以铬黑T为指示剂,用EDTA标准滴定溶液进行滴定,操作中样品和空白需要准确加入氯化钡-氯化镁混合溶液。如果两次加入的混合试剂有偏差,就会造成分析结果较大的误差;同时,在样品分析时需在电炉上微沸3 min,使形成的悬浮沉淀沉降到滴定瓶底部,方便于加入指示剂铬黑T滴定时终点颜色的判断。而电位滴定法对终点的判断是利用电极电位的“突跃”来代替指示剂对滴定终点的判定,无需人为干预,由仪器本身确定滴定终点,无须在电炉上微沸处理。应该说电位滴定对终点的判定较指示剂对终点的判定客观、准确。
在盐水中硫酸钠含量的测定中选用电位滴定法,采用原方法的试剂,加液的先后顺序一致,采用钙离子选择电极加参比电极,以EDTA为标准滴定溶液来进行滴定的一种络合滴定溶液。
1 试验分析步骤
1.1 测定的基本原理
在电位分析中,将一支离子选择电极插入被测溶液中,检测该溶液的电位。根据电极电位的“突跃”由仪器来判断被测物质的含量,其离子反应式如下:
(1)
(2)
1.2 主要分析仪器
AT-710自动电位滴定仪(日本京都电子KEM),钙离子电极(日本京都电子KEM),参比电极(日本京都电子KEM),CHA-600自动进样器(日本京都电子KEM),APB-610自动加液器(日本京都电子KEM)。
1.3 主要分析试剂
(1)氯化钡-氯化镁混合溶液:浓度为0.1 mol/L;
(2)乙醇:分析纯;
(3)三乙醇胺溶液:体积分数为30%(储存于棕色瓶中);
(4)氨-氯化铵缓冲溶液:pH值≈10;
(5)EDTA标准滴定溶液:浓度为0.05 mol/L(准确至0.001 mol/L)。
1.4 试验方法
移取2 mL试样于150 mL样品杯中,加入50 mL蒸馏水,放入CHA-600自动进样器中,设定仪器依次加入10 mL氯化钡-氯化镁混合溶液,5 mL三乙醇胺溶液,10 mL氨-氯化铵缓冲溶液,10 mL乙醇溶液(在加液过程中始终保持转子在样品杯中搅拌)。用已知浓度0.05 mol/L的EDTA在自动电位滴定仪上进行滴定,根据滴定结果显示滴定突跃点的电位值及滴定体积数,读取正确等当点的体积数来计算盐水中硫酸盐的含量(同时做空白试验)。
2 试验结果及分析
2.1 滴定模式的选择及影响分析的主要参数
盐水中硫酸钠的自动电位滴定采用自动控制滴定,该滴定方式是在到达等当点后过量1 mL的情况下,由仪器判断最终电位点,一般初始电位在140 mV左右,最终电位在110 mV左右。在选用自动控制滴定后,在滴定参数中确定了影响滴定结果的主要参数,分别为:检测方法控制用mV电位,判定系数的选择设定。
2.2 等当点的判定
在EDTA标准溶液滴定盐水中硫酸钠时,盐水中的硫酸根首先和氯化钡生成硫酸钡沉淀,过量的钡离子与镁离子和EDTA络合,生成络合物。当溶液中的电位值达到110 mV左右时,此时等当点出现,由仪器记录消耗的EDTA标准溶液的体积数(如图1所示)。
图1 溶液中的电位值与滴定消耗的EDTA标准溶液体积数之间的关系曲线Fig.1 Relationship between the potential of solution andthe volume of consumed EDTA standard solution
2.3 测定数据及分析
两种测定方法结果对比如表1所示。
表1 两种测定方法结果对比Table 1 Comparison between results obtainedin two determination methods
由表1可见:电位滴定法和手动的滴定法,两值之间的绝对值最大0.32%,最小0.06%。
两种测定方法平行试验结果如表2所示。
表2 两种测定方法平行试验结果Table 2 Parallel test results of two determination methods
由表2可见:电位滴定法平行测定最大值与最小值之间的绝对差值0.10%。
滴定法最大值与最小值之间的绝对差值为0.11%,标准差电位滴定法与手动滴定法均为0.038%。
综合可见:电位滴定法完全可以代替手动滴定法。
3 结语
(1)该分析方法以一种钙离子电极加参比电极,采用电位滴定法测定盐水中硫酸钠的含量。该方法使用原方法试剂,加入样品后无须人为干预,适合于批量检测,准确度和精确度能够满足分析要求。
(2)该分析方法与原手动滴定法比较,分析结果无明显差异。