电位滴定法测定工业硅酸钠中氧化钠和二氧化硅的含量
出处: 分类:行业动态 发布:2022-11-08 阅读:()
1 前言
硅酸钠俗称泡花碱,是一种水溶性硅酸盐 ,其水溶液俗称水玻璃,是一种矿黏合剂。工
业硅酸钠分为固体工业硅酸钠和液体工业硅酸钠,固体硅酸钠主要用于制造液体硅酸钠,液 体硅酸钠主要用于化工原料、填充料、粘结剂、助剂、防腐剂等。因此其品质等级对应用起 到了决定作用,如何高效快速的检测其含量指标是生产厂家非常关心的问题。 该方案依据 GB/T 4209-2008 工业硅酸钠的检测方法,使用 T7 全自动电位滴定仪进行检测 ,多模块加 液,避免了更换滴定液的繁琐步骤, 耗时少,且避免了人工判断终点带来的主观误差,是检 测其含量的优先选择。
2 仪器与设备
2.1 仪器
T7 全自动电位滴定仪,复合 PH 电极 ,恒温反应釜,恒温干燥箱。
2.2 试剂
NaOH 标准滴定液( 0. 1mol/L ),盐酸标准滴定液( 0.1 mol/L ),盐酸溶液( 1 mol/L )。
3 实验方法
3.1 实验步骤
1.样品的前处理工作 :
1 ) 将收到的样品放于恒温干燥箱 110C干燥两个小时 ,取出烘干后的样品置于粉碎机中 粉碎,将粉碎好的试样置于 110C干燥箱至质量恒重。
2 ) 称取干燥好的试样 1g ,精确值 0.0001g ,放于水热反应釜中 ,加入 5mL 水 ,置于电热
恒温干燥箱里, 180C保温 2 小时。待实验完成后,降温至40C ,用 80C的水溶解试样,转 移至 250mL 容量瓶,定容至刻度线,等待测试。
2.滴定过程:
1 )电极标定:用 PH=4.01、6.86、9.18 的缓冲液校对 PH 电极,以备后续测试。 2 ) 氧化钠含量测试:
用 50mL 移液管从 250mL 容量瓶中移入 50mL 溶解好的试样 ,置于滴定杯中 ,滴定杯中 放入转子,将其置于滴定台上,启动方法一,使用第一个模块用标定好的盐酸滴定液滴定至
PH=4.4 ,到达终点,结束滴定。
3 ) 二氧化硅含量测定:
上述滴定实验完成后 ,取下滴定杯 ,加入事先称量好的 3g±0.1g 氟化钠 (保证过量) ,使
其溶解 ,然后用 10mL 移液管准确移取 10mL 已经标定好的 1mol/L 的盐酸溶液(保证过量) , 待混合均匀后 ,启动方法二 ,使用第二个模块用标定好的氢氧化钠滴定液滴定至 PH=6.2 ,到 达终点 ,结束滴定。同时做空白实验 ,在滴定杯中 ,加入 3g 氟化钠溶解 ,加入已知过量的盐 酸,然后用氢氧化钠滴定至 PH=6.2。
3.2 参数设置
方法一:
滴定模式 |
终点滴定 |
滴定前平衡电位 |
6mV |
搅拌速度 |
7 |
结束体积 |
20mL |
预添加体积 |
15mL |
预搅拌时间 |
5s |
快滴体积 |
0.2mL |
慢滴体积 |
0.02mL |
快滴电位平衡时间 |
4s |
快滴平衡电位 |
1mV |
慢滴电位平衡时间 |
4s |
慢滴平衡电位 |
1mV |
滴定终点 |
4.4 |
预控值 |
5 (延时 10s ) |
方法二:
滴定模式 |
终点滴定 |
滴定前平衡电位 |
6mV |
搅拌速度 |
7 |
结束体积 |
20mL |
预添加体积 |
15mL |
预搅拌时间 |
5s |
快滴体积 |
0.2mL |
慢滴体积 |
0.02mL |
快滴电位平衡时间 |
4s |
快滴平衡电位 |
1mV |
慢滴电位平衡时间 |
4s |
慢滴平衡电位 |
1mV |
滴定终点 |
6.2 |
预控值 |
6 (延时 10s ) |
4 结果与讨论
4.1 实验结果
1 )氧化钠含量测定:
样品名称 |
取样量 |
滴定体积 |
含量( % ) |
平均含量 |
RSD(%) |
工业硅酸 钠 1# |
1.00287 |
14.417 |
23.033 |
23.063 |
0.1241 |
14.438 |
23.066 |
||||
14.453 |
23.090 |
||||
工业硅酸 钠 2# |
1.00399 |
14.402 |
22.983 |
22.903 |
0.5725 |
14.257 |
22.752 |
||||
14.397 |
22.975 |
- 3 -
2 )二氧化硅含量测定:
样品名称 |
取样量 |
滴定体积 |
含量( % ) |
平均含量 |
RSD(%) |
工业硅酸 钠 1# |
1.0028 7 |
15.971 |
78.978 |
79.089 |
0.132 |
15.677 |
79.185 |
||||
15.790 |
79.105 |
||||
工业硅酸 钠 2# |
1.0039 9 |
16.281 |
78.700 |
78.369 |
0.374 |
16.860 |
78.264 |
||||
17.034 |
78.142 |
计算公式:
1)X(Na2 O) = 100
式中:
V 是消耗的盐酸标准滴定液的体积,单位 mL;
c 是标定的盐酸滴定剂的浓度,单位 mol/L;
m 是溶解试样的质量 ,单位 g;
M 是氧化钠(1/2Na2O)摩尔质量的数值 ,单位 g/mol ( M=30.99 )
c1 是盐酸标准液的浓度,数值为 1.2014 ,单位 mol/L; c2 是氢氧化钠标准滴定液的浓度,单位 mol/L;
V1 是滴定中消耗的盐酸标准液的体积,数值是 10 ,单位 mL;
V2 是滴定中消耗的氢氧化钠标准滴定液的体积,单位 mL;
V3 是空白中消耗的盐酸标准,液的体积,数值是 0.3 ,单位 mL;
V4 是空白中消耗的氢氧化钠标准滴定液的体积,数值是 4.320 ,单位 mL;
M 是二氧化硅(1/4SiO2)摩尔质量的数值 ,单位 g/mol ( M=15.02); m 是溶解试样的质量 ,单位 g;
4.2 图谱
1 )氧化钠含量测定滴定图谱:
2 ) 二氧化硅含量测定滴定图谱:
4.3 结论
用 T7全自动电位滴定仪测定工业硅酸钠的含量结果重复性较好 ,测定结果都在其标准 范围内, T7 全自动电位滴定仪是完全满足该样品测定需求的。
注意事项:
1. 终点是滴定到确定的某个 PH 值,所以实验前必须先用缓冲溶液校对电极。
2. 该实验的终点 4.4 和 6.2 的确定是在滴定开始前加入 10 滴甲基红指示剂 ,观察指示剂
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的颜色变化来确定的 ,由于主观性,可能稍有偏差,可适度调整。
参考文献:
[1] GB/T 4209 工业硅酸钠[M].
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