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如何分析聚合氯化铝中的纯度

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:氯化锌标准滴定溶液浓度c,数值以mo1/L表示,按式计算:式中 V1——氧化铝标准溶液的体积,mLρ1——氧化铝标准溶液的浓度,g/mLM——氧化铝的摩尔质量,g/molV0——空白消耗氯化锌标准滴定溶液的体积,mLV——返滴定时消耗氯化锌标准滴定溶液的体积,mL3.测定方法称取固体聚合氯化铝样品2.5g或液体样品8g,放入250mL烧杯中,完全溶解后,完全移入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。氧化铝标准溶液:1mL含0.001g Al2O3(同上)。

如何分析聚合氯化铝中的纯度

(一)氯化锌标准溶液滴定法

1.测定原理

在试样中加硝酸使试样解聚。在pH=3时加入过量的乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶液,使其与铝及其他金属离子络合。用氯化锌标准滴定溶液滴定剩余的EDTA。

2.仪器及试剂

(1)仪器

a.分析天平(0.1mg);b.250mL烧杯;c.250mL容量瓶;d.中速定性滤纸;e.锥形瓶漏斗;f.10mL移液管;g.20mL移液管。

(2)试剂

① 硝酸1∶12溶液配制:称取38.5g硝酸稀释至500mL。

② 乙二胺四乙酸二钠(EDTA)0.05mol/L溶液配制:称取20g乙二胺四乙酸二钠(分析纯)加热溶解稀释至1000mL。

③ 乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH=5.5)配制:144g无水乙酸钠溶于蒸馏水中,加入14mL冰乙酸,或称取(三水)乙酸钠272g溶于蒸馏水中,加入冰乙酸19mL,稀释至1000mL。

百里香酚蓝溶液配制:称取0.2g百里香酚蓝,加入60mL无水乙醇,再加入40mL蒸馏水。

氨水1∶1溶液;二甲酚橙0.5%。

氧化铝标准溶液:1mL含0.001g Al2O3。称取0.5293g高纯铝(≥99.99%),精确至0.2mg置于200mL聚乙烯杯中,加水20mL,加氢氧化钠约3g,使其全部溶液透明(必要时在水浴上加热),用盐酸溶液(1∶1 稀释)调节至酸性后再加10mL,使其透明,冷却,移入1000mL容量瓶,稀至刻度,摇匀。

⑦ 氯化锌(0.025mol/L)或醋酸锌标准溶液配制:称取3.5g氯化锌(ZnCl2),溶于盐酸溶液(0.05%体积分数)中,稀释至1L,摇匀,用EDTA标定。或称取乙酸锌4.39g稀释至1000mL。

⑧ 氯化锌标定:移取20mL EDTA溶液,置于250mL锥形瓶中,按氧化铝含量滴定的步骤进行操作,读出氯化锌标准滴定溶液的消耗量V0mL。同时移取20mL EDTA溶液和40mL氧化铝标准溶液,置于250mL锥形瓶中,按氧化铝含量滴定步骤进行操作,读出氯化锌标准滴定溶液的消耗量VmL。

氯化锌标准滴定溶液浓度c(ZnCl2),数值以mo1/L表示,按式(7-55)计算:

式中 V1——氧化铝标准溶液的体积,mL

ρ1——氧化铝标准溶液的浓度,g/mL

M——氧化铝的摩尔质量,g/mol(M=101.96g/mol)

V0——空白消耗氯化锌标准滴定溶液的体积,mL

V——返滴定时消耗氯化锌标准滴定溶液的体积,mL

3.测定方法

称取固体聚合氯化铝样品2.5g或液体样品8g(精确至0.0002g),放入250mL烧杯中(烧杯中先加适量不含二氧化碳的水),完全溶解后,完全移入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。

若稀释液浑浊,用中速定性过滤(过滤时用的锥形瓶和漏斗都是烘干过的),此过滤液为A。

用移液管取10mL过滤后的液体A,置于250mL锥形瓶中,用移液管加10mL硝酸,加热1min,取下用蒸馏水冲一下,冷却至室温后,用移液管加入20mL EDTA溶液,加百里香酚蓝2~3滴,用氨水溶液中和至试纸从红色到黄色(热滴不用冷却),加热2min。冷却后加入10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液,加2~3滴二甲酚橙指示剂,加水50mL,用氯化锌标液滴定溶液滴定至溶液由黄色变为微红色即为终点,同时用10mL蒸馏水做空白试验。

4.结果计算

PAC的纯度wPAC按式(7-56)计算:

式中 wPAC——氧化铝含量,%

V0——空白样消耗氯化锌标准溶液体积,mL

VA——试样消耗氯化锌标准溶液体积,mL

c——氯化锌标准溶液的滴定值,mol/L

m——试样质量,g

0.05098——氧化铝毫摩尔质量,g/mmol

10——聚合氯化铝溶液体积,mL

250——所称取试样聚合物氯化铝溶液的总体积,mL

(二)硫酸铜标准溶液滴定法

1.测定原理(www.xing528.com)

在pH 4.3时使EDTA与铝离子络合,以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)为指示剂,用硫酸铜标准滴定溶液回滴过量EDTA溶液。

2.试剂和材料

盐酸溶液:1∶1;氨水溶液:1∶1;缓冲溶液(pH约4.3):42.3g无水乙酸钠溶于水中,加8mL冰乙酸,用水稀释至1L,摇匀。乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶液:c(EDTA)约0.05mol/L。氧化铝标准溶液:1mL含0.001g Al2O3(同上)。

1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)指示溶液:将0.3g PAN溶于100mL 95%乙醇中。硫酸铜标准滴定溶液:c(CuSO4)约0.025mol/L。

3.测定方法

用移液管移取10mL试液A置于250mL锥形瓶中,加盐酸溶液(1∶1)2mL,煮沸1min,加20mL EDTA溶液,加水至约100mL,加热至约70~80℃,用氨水溶液(1∶1)调节pH至3.5~4.0(用0.5~5精密pH试纸检查),加15.00mL pH 4.3缓冲溶液,煮沸2min,加4~5滴PAN指示剂,稍冷(95℃)以硫酸铜标准滴定溶液滴定至蓝紫色。同时做空白试验。

称取6.3g硫酸铜(CuSO4·5H2O)溶于水,加2滴硫酸溶液(1∶1),用水稀释至1L,摇匀。标定:移取20mL EDTA溶液,置于250mL锥形瓶中,按上述步骤进行操作,读出硫酸铜标准滴定溶液的消耗量V0mL。

移取20.00mL EDTA溶液和20mL氧化铝标准溶液,置于250mL锥形瓶中,按步骤进行操作,读出硫酸铜标准滴定溶液的消耗量VmL。

4.结果计算

① 硫酸铜标准滴定溶液浓度c(CuSO4),数值以摩尔每升(mol/L)表示,按式(7-57)计算:

式中 V1——氧化铝标准溶液的体积,mL

ρ1——氧化铝标准溶液的浓度,g/mL

M——氧化铝的摩尔质量,g/mol(M=101.96g/mol)

V0——空白消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积,mL

V——返滴定时消耗的硫酸铜标准滴定溶液的体积,mL

② 聚合氯化铝中氧化铝(Al2O3)含量以质量分数w计,数值以%表示,按式(7-58)计算:

式中 V0——空白样消耗硫酸铜标准溶液体积,mL

VA——试样消耗硫酸铜标准溶液体积,mL

c——硫酸铜标准滴定溶液的浓度,mol/L

m——试样质量,g

0.05098——氧化铝毫摩尔质量,g/mmol

10、250——含义同式(7-56)

5.注意事项

① 实验需要做平行试验。

② 取平行试验结果的算术平均值作为试验结果,取到小数点后两位;平行试验结果的绝对差值,液体产品不大于0.1%,固体样品不大于0.2%。

(三)PAC混凝试验小试现象

PAC混凝过程的水力条件和形成矾花状况,大致可以分为3个阶段。

1.凝聚阶段

凝聚阶段是药剂注入混凝池与原水快速混凝,在极短时间内形成微细矾花的过程,此时水体变得更加浑浊,要求水流能产生激烈的湍流

烧杯实验中宜快速(250~300r/min)搅拌10~30s,一般不超过2min。

2.絮凝阶段

絮凝阶段是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间(10~15min),至后期可观察到大量矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。

烧杯实验中,先以150r/min搅拌约6min,再以60r/min搅拌约4min至呈悬浮态。

3.沉降阶段

沉降阶段是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(最好采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板)壁阻挡而沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降,一边继续相互碰撞结大,至后期余浊基本不变。

烧杯实验宜以20~30r/min慢搅5min,再静置沉淀10min,测剩余液体的浊度。

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