1. 实验部分 1·1 仪器试剂
EDTA标准溶液:0.01M;0.0025M
氢氧化钠:分析纯
氨水(分析纯):1+1
盐酸(分析纯):1+1
二甲酚橙:0.1%水溶液
钙黄绿素混合指示剂:钙黄绿素、甲基百里酚蓝、酚酞、硝酸钾以一定比例研细混匀
酸性络蓝K指示剂:酸性络蓝K、奈酚绿B、氯化钾以一定比例研细混匀
1·2 实验方法
1·2·1 试液制备
准确称取经105-110℃烘干研细的试样0.25g,加入事先以2g氢氧化钠垫底的银坩锅中,上面再覆盖2g氢氧化钠,放入高温炉里升温至750℃,保温30min取出冷却,用蒸馏水提取熔块于250ml烧杯中,洗净银坩埚及盖,用25ml浓盐酸(1+1)酸化,于低温电炉上慢慢加热至溶液变清,冷至室温,定量转移至250ml容量瓶中,加水稀至刻线,摇匀,作为试样溶液备用。
1·2·2 二氧化锆的测定
准确移取试液25毫升于250ml三角瓶中,加蒸馏水50ml,用盐酸(1+1)调溶液PH为1-2加热微沸10min,滴加2滴二甲酚橙指示剂,以0.01MEDTA滴定至溶液由紫红色变为黄色为终点。
1·2·3 氧化钙的测定
准确移取试液25毫升烧杯中,加入氨水(1+1)调至沉淀出现并过量4-5滴,过滤沉淀,用热的氯化铵(1%)洗涤沉淀10-15次,滤液收集于250ml三角瓶中,用氢氧化钠调溶液pH=12-13,加少许钙黄绿素混合指示剂,以0.0025mol/L EDTA标准溶液滴定至溶液绿色荧光消失,变为红色为终点。
1·2·4 氧化镁的测定
准确移取试液25ml于250ml烧杯中,加入氨水(1+1)调至沉淀出现并过量4-5滴,过滤沉淀,用热的氯化铵(1%)洗涤沉淀10-15次,滤液收集于250ml三角瓶中,用盐酸(1+1)和氨水(1+1)调溶液pH=8-10,加入pH=10的氨-氯化铵缓冲溶液,加少许酸性络蓝K指示剂,以0.0025mol/L EDTA标准溶液滴定至溶液由紫色变为亮蓝绿色为终点。
1·2·5 氧化锆、氧化钙、氧化镁的结果计算
ZrO2=
×100
MgO=
×100
CaO=
×100
式中:C1:0.01mol/L EDTA标准溶液的浓度;mol/L
C2:0.0025mol/L EDTA标准溶液的浓度;mol/L
V1:滴定氧化锆耗EDTA标准溶液的体积
V2:滴定氧化镁耗EDTA标准溶液的体积
G:试样质量;g
A:分取试液体积与试液总体积之比
123.22:二氧化锆的摩尔质量
56.08:氧化钙的摩尔质量
40.31:氧化镁的摩尔质量
1·3 方法的可靠性试验
用ZrO2基准物溶液及CaO基准物溶液按96%和4%比例配成混合溶液1号,用ZrO2基准物溶液及MgO基准物溶液按96%和4%比例配成混合溶液2号,按试验方法对1号、2号混合溶液进行测定,结果见下表
方法可靠性实验对照表 表1
| | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 标准偏差 |
1号 | ZrO2 | 95.84 | 95.78 | 95.89 | 95.90 | | 0.039 |
CaO | 3.95 | 3.86 | 3.75 | 3.80 | 3.86 | 0.073 |
2号 | ZrO2 | 95.94 | 95.90 | 95.89 | 95.88 | | 0.026 |
MgO | 4.15 | 4.10 | 4.13 | 4.09 | 4.02 | 0.055 |
2. 结果与讨论
2·1 ZrO2以NaOH熔样的理论依据
ZrO2+2NaOH
NaZrO3+H2O
NaZrO3+3H2O=Zr(OH)4
+2NaOH
Zr(OH)4+2HCI
ZrOCl2+3H2O
2·2 温度对锆测定的影响
在强酸条件下,锆在水溶液中的离子形态主要是[ZrO]2+,[ZrO]2+极易发生聚合反应2[ZrO]2+
[ZrO] 4+2 因此,在用EDTA滴定前,必须加热煮沸数分钟,以防止[ZrO]2+聚合,并减少终点的返色现象。
2·3 干扰情况
在用EDTA络合法滴定钙镁时,如果不分离锆,锆形成氢氧化锆沉淀吸附Ca2+、Mg2+,干扰钙镁的测定,在PH=8-9的条件下,氨水可以定量沉淀Zr4+而与Ca2+、Mg2+离子分离,反应方程式如下:ZrOCl2+2NH3·H2O+H2O
Zr(OH)4+2NH 4+4 Cl
同时,NH3·H2O还可以定量沉淀Fe3+、Al3+、Ti4+,使之与Ca2+、Mg2+分离。在没有找到合适的Zr4+掩蔽剂的情况下,本文选择氨水沉淀分离法。
3. 结论
用EDTA络合滴定法测定ZrO2中的锆,再以氨水沉淀法分离锆及微量的铝、铁、钛,EDTA络合滴定法测定二氧化锆中4.0%左右的钙、镁,方法简便、结果准确。