三硫化二锑-游离硫的测定-燃烧碘滴定法
1 范围 本方法适用于三硫化二锑中游离硫的测定。测定范围:质量分数0.01%~0.20%。
2 原理 用四氯化碳溶出试样中所含的游离硫。过滤分离基体。蒸去溶剂并烘干后,移入1000~1100℃的管状电炉中燃烧,生成的二氧化硫用碘滴定法测定。 共存杂质均不干扰测定。
3 试剂 3.1碳酸氢钠溶液(40g/L)。 3.2淀粉溶液(10g/L):称取1g可溶性淀粉,置于250mL烧杯中,加少量水调成糊状,边搅拌边加入100mL沸水,静置冷却,使用清液。当日配制。 3.3亚砷酸钠标准溶液:称取0.5000g三氧化二砷(基准试剂)置于250mL锥形瓶中,加入20mL100g/L氢氧化钠溶液,在室温摇荡溶解清亮后,加入50mL水、5mL硫酸(1+1),移人500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含1mg三氧化二砷。 3.4碘标准滴定溶液[约c(1/2I2)≈0.01mol/L): 3.4.1 配制:称取1.27g碘和40g碘化钾置于400mL烧杯中,加水并搅拌至溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。移入棕色玻璃瓶中避光保存。 3.4.2 标定:取70mL40g/L碳酸氢钠溶液于250mL锥形瓶中,加入3mL淀粉溶液,用碘标准滴定溶液滴定至浅蓝色(不记录读数)。然后准确加入20.00mL亚砷酸钠标准溶液,保持溶液温度在15~40℃之间,用碘标准滴定溶液滴定至原来的浅蓝色为终点。 按下式计算碘标准滴定溶液的物质的量浓度: 式中:V——滴定所消耗碘标准滴定溶液的体积,mL; 0.04946——三氧化二砷的摩尔质量,g/mmol。
4 仪器装置 4.1硫的浸出装置(见图1)。 图1 l一电炉;2一水浴;3--300mL锥形瓶; 4一软木塞(或无硫塑料塞);5—300mm冷凝管 4.2硫的燃烧装置(见图2)。
图2 氧气瓶(1):附氧气表、减压阀。 洗气瓶(2):盛有用400g/L氢氧化钾溶液配制的40g/L高锰酸钾溶液。 干燥塔(3):下部盛无水氯化钙,上部盛干燥的氢氧化钾,中隔玻璃棉,塔顶和塔底均铺有玻璃棉。 三通活塞(4):辅助调节氧气流量。 管式电炉(5):装有硅碳棒的卧式电炉,附有调压器、电流计、电压计、铂铑热电偶和高温计。 石英管(6):长约650mm,外径约36mm,内径约30mm,使用前在1100~1200℃通入氧气灼烧10min。 无釉瓷舟(7):长约100mm,宽约20mm,高约20mm,使用前在1100~1200℃通入氧气灼烧30min,冷却后, 置于干燥器中备用。干燥器磨口处不得涂有凡士林之类的物质。 除尘器(8):内装脱脂棉。 双圆筒形玻璃吸收器(9):高约160mm,直径约40mm,一个圆筒作吸收用,另一个圆筒作色泽比较用。 微量滴定管(10):容量5mL或10mL。
5 操作步骤 5.1检查装置是否漏气: 在1000~1100℃,将三通活塞通向大气,缓缓开启氧气瓶减压 阀,以每min20~30个气泡的流量通入氧气,旋转三通活塞,使氧气通入石英管,用夹子夹紧通向吸 收器的管子,经过2~3min后,洗气瓶中应停止放出气泡,再过5~7min,如不再放出气泡,则认为装置不漏气。 5.2称样 称取试样5g,精确至0.0001 g 5.3试料处理 将试料置于300mL锥形瓶中,加入80mL四氯化碳,装上回流冷凝管,在沸水浴上回流溶解15min,冷却。取下,用致密滤纸过滤,用四氯化碳洗涤锥形瓶及残渣4~5次,每次约用8mL四氯化碳,滤液及洗液用150mL锥形瓶收集,弃去残渣。将锥形瓶与蒸馏装置连接,用低温电炉加热蒸馏回收四氯化碳,直到锥形瓶中含硫的四氯化碳溶液的体积约剩5mL时,停止蒸馏,取下冷却。将溶液移入无釉瓷舟中,用8~10mL四氯化碳分次洗涤锥形瓶,洗液并入瓷舟中,在红外线灯泡下烘干。(用红外线灯泡烘干瓷舟中的溶液时,应保持适当的约35cm的距离,使溶液在低于沸点的温度下蒸发。在烘干的末期应仔细观察,待四氯化碳完全蒸发后,即将瓷舟移开。如继续烘焙,可能引起偏低的误差。) 5.4滴定 将管式电炉升温到1000~1100℃,于吸收器的两个玻璃圆筒中各加60~70mL水、3mL10g/L淀粉溶液,滴加c(1/2I2)≈0.01mol/L碘标准滴定溶液到两个玻璃圆筒中使溶液呈现相同的浅蓝色泽。 以40~50个气泡/min的速度通入氧气,如果吸收液褪色,应再滴加c(1/2I2)≈0.01mol/L碘标准滴定溶液,使之与比较液色泽相同。继续通氧气约3min,至吸收液保持浅蓝色不变。以上均不记录碘标准溶液的读数。取下瓷管通气一端的塞子,将盛有试样的瓷舟放入瓷管,用长钩将瓷舟推至瓷管温度最高的部位,迅速塞住瓷管。通氧燃烧试样,当吸收器底部的溶液开始褪色时,立即滴入c(1/2I2)≈0.01mol/L碘标准滴定溶液,滴定的速度,必须使吸收液的蓝色不消失。在溶液褪色速度减缓时,滴入碘液的速度也要放慢,继续滴定至吸收液的色泽与比较液的色泽相同并能保持1min不褪色为终点。
6 结果计算 按下式计算游离硫的含量,以质量分数表示: 式中: c——碘标准滴定溶液的物质的量浓度,mol/L; V——滴定时消耗碘标准溶液的体积,mL; 0.01603——硫的摩尔质量,g/mmol。
7 精密度(引自GB/T 3255.3-82) 两次测定的差值应不大于表2所列允许差。 表2   |
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8 参考文献 国家标准GB/T 3255.3-82 有色金属工业分析丛书-重金属冶金分析(冶金工业出版社),P.500 |