GB/T 5195.1-2017 螢石 氟化鈣含量的測(cè)定 EDTA滴定法和蒸餾-電位滴定法

范圍
GB/T 5195 的本部分規(guī)定了用EDTA滴定法和蒸餾-電位滴定法測(cè)定氟化鈣含量的方法。
本部分適用于螢石中氟化鈣含量的測(cè)定。EDTA滴定法，測(cè)定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù)): ≥60%；蒸餾-電位滴定法，測(cè)定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù)): ≥90%。

EDTA滴定法
原理
試料以含鈣的稀乙酸浸取，過(guò)濾，通過(guò)下列兩種方法之一進(jìn)行分解:
a) 經(jīng)含鈣乙酸浸取試料分離碳酸鈣后的不溶物灼燒后以碳酸鈉-硼酸混合熔劑熔融，以鹽酸-硼酸混合酸浸取分解，定容。
b) 經(jīng)含鈣乙酸浸取試料分離碳酸鈣后的不溶物以鹽酸-硼酸-硫酸混合酸加熱分解， 定容，過(guò)濾除去不溶物。
分取部分濾液于pH大于12.5的條件下，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定鈣，計(jì)算氟化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

蒸餾-電位滴定法
原理
在高氯酸存在下，通過(guò)溫度控制裝置于135°C±2°C用水蒸氣將試料中的氟蒸餾分離，蒸餾液以氫氧化鈉溶液吸收，用氟離子選擇電極作為指示電極，以硝酸鑭標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定蒸餾液中的氟量，計(jì)算氟化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

裝置
通常的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備以及以氣體發(fā)生和吸收裝置。
蒸餾裝置由一個(gè)蒸汽發(fā)生器、一個(gè)蒸餾瓶、一個(gè)冷凝管、兩個(gè)電熱套和一個(gè)帶有繼電器的接觸溫度計(jì)組成，如圖1所示，可控制蒸餾瓶的溫度135°C±2°C。

磁力攪拌器。
pH計(jì)，配有玻璃電極和飽和甘汞電極。
滴定管，20mL，刻度間隔0.02mL。
氟離子選擇電極。
參比電極，飽和甘汞電極或其他類(lèi)型電極。
電位計(jì)，靈敏度0.5mV，覆蓋-500mV~+500mV。利用一組特殊電極， 對(duì)固定的終點(diǎn)電位測(cè)量，應(yīng)重復(fù)在±0.5mV。
注: 也可選擇商業(yè)通用的自動(dòng)顯示滴定曲線(xiàn)或自動(dòng)判斷滴定終點(diǎn)電位的裝置。

分析步驟
測(cè)定次數(shù)
對(duì)同一試樣，至少獨(dú)立測(cè)定2次。
試料量
稱(chēng)取0.20g試樣于蒸餾瓶中，至0.0002g。
空白試驗(yàn)
隨同試料做空白試驗(yàn)。
蒸餾
連接蒸餾裝置。從蒸餾裝置移開(kāi)接觸溫度計(jì)和蒸餾頭，加入少許高錳酸鉀于蒸餾瓶中，加15mL水，35mL高氯酸，立即用蒸餾頭和接觸溫度計(jì)封閉蒸餾裝置。
取一盛有25mL氫氧化鈉溶液和40mL水的500mL容量瓶于接水管下，接水管插入溶液中。
轉(zhuǎn)動(dòng)蒸汽發(fā)生器和蒸餾裝置間三通開(kāi)關(guān)于位置1(見(jiàn)圖1)，接觸溫度計(jì)設(shè)定為135°C，接通蒸餾瓶和蒸汽發(fā)生器的電源。將蒸餾瓶?jī)?nèi)溶液加熱至135°C(約15min)， 轉(zhuǎn)動(dòng)三通開(kāi)關(guān)于位置2(見(jiàn)圖1)，蒸汽進(jìn)入蒸餾瓶，控制蒸汽量至每分鐘流出10mL蒸餾液。收集約400mL蒸餾液，停止蒸餾。
用水沖洗接水管的內(nèi)外壁，洗液洗入500mL容量瓶中。以酚酞溶液為指示劑，用高氯酸中和蒸餾液。用水稀釋至刻度，混勻。
電位滴定
從500mL容量瓶中移取50.00mL試液于250mL燒杯中，加10mL緩沖溶液和60mL乙醇(或異丙醇)。將磁力攪拌器的轉(zhuǎn)子放入燒杯，燒杯置于攪拌器上，插入氟離子選擇電極和參比電極，并與電位計(jì)連接。開(kāi)動(dòng)磁力攪拌器，用硝酸鑭標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，滴定速度不大于3.0mL/min，記錄滴定的體積和相應(yīng)的電位讀數(shù)。當(dāng)電位變化速度加快，以較慢速度滴定。從繪制的或記錄的滴定曲線(xiàn)確定滴定終點(diǎn)。

結(jié)果的計(jì)算及表示
分析結(jié)果的計(jì)算
按式(6)計(jì)算氟化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù):

或按式(7)計(jì)算氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù):

式中:
T  一一硝酸鑭標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氟化鈉滴定度，單位為克每毫升(g/mL)；
V₅ 一一滴定分取的試料溶液消耗硝酸鑭標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₀₃一一滴定空白試驗(yàn)消耗硝酸鑭標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
m₀₂一一試料質(zhì)量，單位為克(g)；
k₁ 一一0.9297，硝酸鑭標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氟化鈉滴定度換算為對(duì)氟化鈣滴定度的系數(shù)；
k₂ 一一0.4524，硝酸鑭標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氟化鈉滴定度換算為對(duì)氟滴定度的系數(shù)。


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