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利用EDTA滴定法检测钼含量的方法

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:在硫酸溶液中加入过量的EDTA溶液,以硫酸联氨将钼还原成五价,并经加热煮沸使钼与EDTA稳定络合,然后调节溶液的pH值到2.5左右,以二甲酚橙为指示剂,用硝酸铋标准溶液滴定过量的EDTA,从而计算出钼含量。14)EDTA标准溶液:称取3.72gEDTA溶于300mL水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀。

利用EDTA滴定法检测钼含量的方法

(1)方法提要 在硫酸溶液中,用硫酸亚铁铵将铬、钒还原成低价后,钼与α-安息香肟形成沉淀而与铁、铬、钒等大部分元素分离,将沉淀灼烧成氧化物,再以氢氧化钠溶液溶解。在硫酸溶液中加入过量的EDTA溶液,以硫酸联氨将钼还原成五价,并经加热煮沸使钼与EDTA稳定络合,然后调节溶液的pH值到2.5左右,以二甲酚橙为指示剂,用硝酸标准溶液滴定过量的EDTA,从而计算出钼含量。

对于钨、钒同时存在的试样,钨酸沉淀需经氢氧化钠溶液处理,以免其中夹杂钒而引起干扰。钨、铌的影响可用酒石酸和氟化铵来消除。

本方法适用于高温合金中钼含量的测定,测定范围为0.50%~12.00%(质量分数)。

(2)主要试剂

1)盐酸(1.19g/mL)、硝酸(1.42g/mL)、硫酸(1.84g/mL)、氨水(0.90g/mL)、硫酸(1+1)、硫酸(1+5)、溴水(饱和溶液)。

2)硫酸联氨:固体。

3)三氯化钛:15%~20%。

4)硫酸亚铁铵溶液(100g/L)。

5)α-安息香肟乙醇溶液:20g/L乙醇溶液。

6)α-安息香肟洗涤液:量取25mLα-安息香肟乙醇溶液,加入10mL硫酸溶液(1+1),用水稀释至500mL,摇匀。使用前配制,并置于冰水浴中降温。

7)氢氧化钠溶液(200g/L、50g/L、1g/L)。

8)硫酸钛溶液:量取20mL三氯化钛,加入5mL硝酸(1.42g/mL),10mL硫酸(1.84g/mL),加热蒸发至冒硫酸烟,稍冷,加入50mL水溶解盐类,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。使用时用水再稀释5倍。

9)酒石酸溶液(400g/L)。

10)氟化铵溶液(200g/L)。

11)硫氰酸钾溶液(200g/L)。

12)钼标准溶液(1.00mg/mL):称取1.5003g预先于500℃灼烧1h的三氧化钼(质量分数大于或等于99.9%),置于200mL烧杯中,加入5g氢氧化钠、50mL水,加热至完全溶解,冷却至室温,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,将溶液储存于塑料瓶中。

若用纯钼或钼盐配制钼标准溶液,则应用α-安息香肟重量法进行标定,标定方法为:移取50.00~100.00mL钼标准溶液置于300mL烧杯中,加入12mL硫酸(1.84g/mL),用水稀释溶液至约100mL,置于冰水浴中冷却至10℃以下,缓慢加入30~50mLα-安息香肟乙醇溶液,不断搅拌,加入10mL溴水,再加入5~10mLα-安息香肟乙醇溶液,以下按试样分析步骤中不同时含钨试样试液的制备“将烧杯置于冰水浴中……滤液和洗液的总体积不应超过80mL。”进行操作,将沉淀灼烧成氧化物,稍冷,置于干燥器中冷却至室温,称量。

钼标准溶液质量浓度的计算公式为

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式中 ρ——钼标准溶液的质量浓度(mg/mL);

m1——三氧化钼的质量(mg);

V——移取钼标准溶液的体积(mL);

0.6665——三氧化钼换算成钼的系数。

13)硝酸铋标准溶液(0.01mol/L):称取4.85g硝酸铋,用50mL水和19mL硝酸(1.42g/mL)溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释刻度,摇匀。

用以下方法确定EDTA标准溶液与硝酸标准溶液的体积比例系数K:移取10.00mL EDTA标准溶液三份,各加入5mL氢氧化钠溶液、5mL酒石酸溶液、10mL硫酸溶液(1+5)、2g硫酸联氨,用水稀释至约100mL,加热煮沸并持续7min,以下按分析步骤中的“滴定”进行操作。

在三份溶液所消耗硝酸铋标准溶液毫升数的极差值不超过0.05mL的情况下,取其平均值。

EDTA标准溶液与硝酸铋标准溶液的体积比例系数K

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式中 V1——所取EDTA标准溶液的体积(mL);

V2——滴定时所消耗硝酸铋标准溶液体积的平均值(mL)。(www.xing528.com)

14)EDTA标准溶液(0.01mol/L):称取3.72gEDTA(乙二胺四乙酸二钠)溶于300mL水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀。用以下方法确定EDTA标准溶液对钼的滴定度:移取10~25mL钼标准溶液(钼量与试样中的钼量相近)三份,各置于100mL烧杯中,加入一定量的氢氧化钠溶液,以使溶液中氢氧化钠的量为1g(包括钼标准溶液中氢氧化钠的含量),加入2mL硫酸钛溶液和少量纸浆,加热至近沸,保温15min,用致密滤纸过滤,以下按分析步骤中不同时含钨和钒的试样试液的制备“将滤纸和沉淀置于400mL瓷坩埚中……即为滴定终点”进行操作。在三份溶液所消耗硝酸铋标准溶液毫升数的极差值不超过0.05mL的情况下,取其平均值。

EDTA标准溶液对钼的滴定度的计算公式为

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式中 T——EDTA标准溶液对钼的滴定度(g/mL);

m0——所取钼标准溶液中钼的质量(g);

V3——所加EDTA标准溶液的体积(mL);

V4——滴定时所消耗硝酸铋标准溶液体积的平均值(mL);

K——EDTA标准溶液与硝酸铋标准溶液的比例系数。

15)二甲酚橙指示剂(2.5g/L水溶液):用1g瓶装的显色剂配制,现用现配。

(3)分析步骤

1)试样:称取0.20~1.00g试样(含钼10~25mg为宜),精确至0.0001g。

2)测定

①对于不同时含钨和钒的试样

a.试液的制备:将试样置于300mL烧杯中,加入25~35mL盐酸(1.19g/mL)、5mL硝酸(1.42g/mL),微热至试样完全溶解,稍冷,加入12mL硫酸(1.84g/mL),加热蒸发至冒硫酸烟1~2min,冷却,加入50mL热水,煮沸溶解盐类,再补加至总体积约100mL,冷却至室温后,加入10mL硫酸亚铁铵溶液。

将烧杯置于冰水浴中冷却至10℃以下(用α-安息香肟沉淀钼,宜在小于10℃的条件下进行。若因实验室条件所限,也可在25℃以下进行),缓慢加入30mLα-安息香肟乙醇溶液。在不断搅拌下,加入10mL饱和溴水,再加入5mLα-安息香肟乙醇溶液及少许纸浆,放置15min,用中速滤纸过滤,以α-安息香肟洗涤液冲洗烧杯数次,并用小块滤纸擦净杯壁上的沉淀,充分洗涤沉淀及滤纸,直至滤液里无铁离子为止(用硫氰酸钾溶液检验)。

将滤纸和沉淀置于40mL瓷坩埚中,灰化后,移入高温炉中于510℃灼烧成氧化物,取出冷却,于瓷坩埚中加入10mL水、5mL氢氧化钠溶液(200g/L)、2mL硫酸钛溶液和少量纸浆,搅匀,加热至近沸,保温15min,用致密滤纸过滤于250mL锥形瓶中,用热的氢氧化钠溶液(1g/L)洗涤坩埚和滤纸8~10次,滤液和洗液的总体积不应超过80mL。

b.滴定:于锥形瓶中加入5mL酒石酸溶液、10mL硫酸溶液(1+5),约20mL EDTA标准溶液(每2mg钼需加1mLEDTA标准溶液)并过量5mL,加入2g硫酸联氨,用水稀至约100mL,加热煮沸并持续7min,冷却至室温,用氨水及硫酸溶液(1+1)调节试液的pH值为2~2.5(用精密pH试纸检验),滴加7滴二甲酚橙指示剂,加入5~20滴氟化铵溶液(氟化铵溶液的加入量应视试样中铌含量的多少而定,试样中不含铌时,加入几滴氟化铵溶液也可使滴定终点更易观察),用硝酸铋标准溶液滴定至试液由黄色变为橙红色,即为滴定终点。

②对于同时含钨和钒的试样。试液的制备:将试样置于300mL烧杯中,加入25~35mL盐酸(1.19g/mL)、5mL硝酸(1.42g/mL),微热至试样完全溶解,稍冷,加入15mL硫酸(1.84g/mL),加热蒸发至冒硫酸烟1~2min,冷却,加入50mL热水,加热溶解盐类。用中速滤纸并加少量纸浆过滤于另一个300mL烧杯中,用水洗涤原烧杯和沉淀2次或3次,此滤液为主液。

将主液和沉淀分别做如下处理:

a.主液:加入10mL硫酸亚铁铵溶液,以还原铬、钒,置于冰水浴中冷却。

b.沉淀:向原烧杯中沿杯壁加入近沸的20mL氢氧化钠溶液(50g/L),并速将此溶液注入漏斗中以将钨酸沉淀溶解于100mL烧杯中,用热的氢氧化钠溶液(1g/L)洗涤原烧杯和滤纸5~7次(此时滤液中可能有氢氧化铁沉淀出现,但不影响测定)。将滤液冷却至室温,并倒入主液中,搅匀,立即加入50mLα-安息香肟乙醇溶液,在不断搅拌下加入10mL饱和溴水,以下按不同时含钨和钒的试样试液的制备中“将烧杯置于冰水浴中……滤液和洗液的总体积不应超过80mL”进行操作。

(4)结果计算 试样中钼的质量分数的计算公式为

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式中 T——EDTA标准溶液对钼的滴定度(g/mL);

V5——所加EDTA标准溶液的体积(mL);

V6——滴定时所消耗硝酸铋标准溶液的体积(mL);

K——EDTA标准溶液与硝酸铋标准溶液的体积比例系数;

m——称样量(g)。

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