石灰石—硫量的测定—燃烧-碘酸盐滴定法

整理时间:2012-11-07   热度:1082

1           范围

本方法适用于石灰石中质量分数大于0.01%的硫量的测定。

2           原理

试料与三氧化钨混合,在氮气流中于1250~1300℃燃烧,将硫全部转化为二氧化硫,以含碘化钾-淀粉的稀盐酸溶液吸收,用碘酸钾标准滴定溶液滴定。

3           试剂

3.1        粉状三氧化钨

在110℃干燥2h,置于干燥器中备用。

3.2        盐酸吸收液,1.5+98.5。

3.3        碘化钾溶液,30g/L,贮于棕色瓶中。

3.4        碘酸钾标准滴定溶液,c=0.03120mol/L

称取0.1113g预先在105~110℃干燥2h并置于干燥器中冷却至室温的基准碘酸钾,溶于水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液1mL相当于0.00005g硫。

3.5        淀粉溶液,20g/L

称取2g可溶性淀粉置于200mL烧杯中,加少许水调匀,加入约50mL沸水,不断搅拌,于电炉上煮沸约1min,取下,冷却,用水稀释至100mL,摇匀,静置。使用时取其上层清液。

4           仪器装置

硫含量测定装置图见图1。

4.1        钢瓶:氮气纯度大于99.5%。

4.2        气体流量计:0~15L/min。

4.3        缓冲瓶。

4.4        洗气瓶:内盛铬酸饱和硫酸。于硫酸中加入重铬酸钾使其饱和,取上层清液装入洗气瓶,装入量约为瓶高度的三分之一。

4.5        干燥塔:内盛烧碱石棉,顶端和底部铺一层玻璃棉。

4.6        洗气瓶:内盛硫酸,装运入量约为瓶高度的三分之一。

4.7        干燥塔:内盛无水高氯酸镁或无水氯化钙,顶端和底部铺一层玻璃棉。

4.8        管式燃烧炉:高工作温度1350℃。

4.9        温度自动控制器。

4.10     瓷舟:长95~100mm,内宽9~13mm高10~12mm(尺寸的选择应与瓷管配套)。无釉,耐高温。使用前清洗,烘干,在1000℃高温炉中灼烧1h以上,冷却后置于干燥器中备用。

4.11     瓷管:内径18~22mm,长600mm,一端为锥形。无釉,耐高温。新瓷管使用前各部分需在测定条件下灼烧10min。

4.12     滴定管:25mL或10mL。

4.13     试剂瓶:内盛碘酸钾标准滴定溶液。

4.14     吸收瓶:吸收二氧化硫用,如图2。

4.15     比色瓶。

4.16     日光灯。

图1 硫含量测定装置图

1-氮气钢瓶;2-气体流量计;3-缓冲瓶;4-洗气瓶;5-干燥塔;6-洗气瓶;7-干燥塔;8-管式燃烧炉;9-温度自动控制器;10-瓷舟;11-瓷管;12-滴定管;13-试剂瓶;14-吸收瓶;15-比色瓶;16-日光灯

5           试样

实验室样品通过125μm试验筛,于105~110℃干燥2h以上,置于干燥器中冷至室温。

6           操作步骤

6.1         测定

6.1.1          连接好测定装置,将燃烧炉逐渐升温至1250℃。通氮氯检查装置应严密不漏气。

6.1.2          按以下测定步骤预先燃烧1~2个试样,以平衡测定件。

6.1.3          称取约0.5g试样(含硫量大于0.2%时,称取约0.25g),精确至0.0001g同时做空白试验。

6.1.4          将试料置于预先盛有1.5 g三氧化钨.的瓷舟中,用细金属丝搅拌均匀并铺平(小心,不要撇出)。如必要,上面再覆盖约0.5g三氧化钨。

6.1.5          量取60mL盐酸吸收液(1.5+98.5),加入1mL30g/L碘化钾溶液、1mL20g/L淀粉溶液,滴加几滴碘酸钾标准滴定溶液,使溶液呈浅蓝色,将其注入二氧化硫吸收瓶中。按同样方法另取一份注入比色瓶中。将氮气通入吸收瓶,调节流量约150~200mL/min。用碘酸钾标准滴定溶液滴定吸收液呈浅蓝色不褪,并与比色瓶中溶液颜色一致。然后将滴定管中溶液调至零点处,视试样含硫量,可预滴1mL左右碘酸钾标准滴定溶液。

6.1.6          取下瓷管进口一端的橡皮塞,将盛有试料的瓷舟用镍铬丝钩送入瓷管内高温处,立即塞上橡皮塞,使氮气流通过燃烧炉。燃烧后的混合气体导入二氧化硫吸收瓶中,瓶下部的淀粉吸收液蓝色开始消褪,立即用碘酸钾标准滴定溶液滴定。通氮5~6min,当吸收液褪色缓慢时,滴定速度放慢,直至吸收液的浅蓝色与比色瓶中溶液颜色一致并保持1min不褪为终点。记录消耗的碘酸钾标准滴定溶液体积。

6.1.7  &nbs

sp;       取下进口橡皮塞,拉出瓷舟,进行下一个试料的测定.

注:①碘化钾-淀粉酸液吸收液最好使用一次即更换;对于含硫量小于0.1%的试样,可以连续测定2~3个试样后再更换。

②观察瓷舟中试料的燃烧情况,如熔渣不平,断面有气泡,需重新测定。若仍然如此,可稍提高炉温或增加三氧化钨的用量。

6.2         6.2校正试验

称取与试样含硫量相近的石灰石标准物质二份,按测定步骤进行日常校正试验。校正系数(f)按下式计算:

式中: —校正系数;

B—标准物质硫的质量百分数;

V—碘酸钾标准滴定溶液的体积,mL;

V0—空白试验碘酸钾标准滴定溶液的体积,mL;

m—标准物质的质量,g;

0.00005—每毫升碘酸钾标准滴定溶液相当于硫的克数,g/mL。

二份所消耗碘酸钾标准滴定溶液体积的差值不得超过0.20mL。取二次测定的算术平均值作为该方法的校正系数。校正系数应大于1。

7           结果计算

按下式计算硫的含量,以质量分数表示:

式中: —硫的质量分数,%;

f—校正系数;

V—碘酸钾标准滴定溶液的体积,mL;

V0—空白试验碘酸钾标准滴定溶液的体积,mL;

m—试料的质量,g;

0.00005—每毫升碘酸钾标准滴定溶液相当于硫的克数,g/mL。

8           允许差(引自GB 15057.8-94)

两个测定值之间的差值应不大于下表所列允许差。

                                 %

硫的质量分数

允许差

≤0.010

0.002

>0.010~0.050

0.004

>0.050~0.120

0.006

>0.120~0.300

0.012

>0.300

0.020

9           参考文献

[1] GB/T 15057.8-94

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