三氧化二铝含量的测定方法

Question

如题所述

Answer 1

EDTA容量法

方法提要

试样经硝酸、氢氟酸、硫酸分解，或取分离二氧化硅后的滤液。六次甲基四胺沉淀铝、铁、钛，分离除去锰、钙、镁等。沉淀用盐酸溶解后，在过量EDTA存在下，氢氧化钠分离除去铁和钛等，加亚铁消除钒的干扰，EDTA容量法测定。

三氧化二铝量的测定范围为0.5%～15%(质量分数)。

试剂

氢氟酸。

硝酸。

硫酸。

盐酸。

冰乙酸。

乙酸。

过氧化氢。

氨水。

氢氧化钠溶液(500g/L)。

无水乙醇。

六次甲基四胺溶液(250g/L)。

氯化铵溶液(20g/L)。

EDTA溶液c(EDTA)≈0.2mol/L称取74.4gEDTA二钠盐加热溶于水中，冷却后稀释至1000mL，摇匀。

高锰酸钾溶液(20g/L)。

亚铁溶液(1g/L)称取0.1g铁粉加热溶于15mL(1+2)H₂SO₄中，冷却后用水稀释至100mL，摇匀。

乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH5.7)称取200g乙酸钠(NaAc·3H₂O)溶于水中，加6mL冰乙酸，用水稀释至1000mL，摇匀。

氟化钾溶液(200g/L)。

乙酸锌溶液c［Zn(Ac)₂］≈0.2mol/L称取22g乙酸锌［Zn(Ac)₂·2H₂O］溶于水中，用(1+1)乙酸调节pH为5.7，用水稀释至500mL，摇匀。

乙酸锌标准溶液c［Zn(Ac)₂］=0.01mol/L称取4.4g乙酸锌［Zn(Ac)₂·2H₂O］溶于水中，用(1+1)乙酸调节pH为5.7，过滤，用水稀释至3000mL，摇匀。

标定移取10.0mL三氧化二铝标准溶液(10.0mL)于200mL烧杯中，加10mLEDTA溶液、1滴二甲酚橙溶液。

用(1+1)HCl中和至溶液紫色褪去并过量4滴，加4滴亚铁溶液(1g/L)，再加6mL乙酸锌溶液(0.2mol/L)，加热至近沸，取下，用氨水(1+1)中和至溶液刚变紫色，加10mL缓冲溶液，搅匀，加热煮沸2～3min，取下，置冷水中冷却。用水冲洗烧杯壁，加4滴二甲酚橙溶液，滴加0.2mol/L乙酸锌溶液至近终点，再用乙酸锌标准溶液滴定至橙红色(不计读数)，立即加入4mLKF溶液，搅匀，加热煮沸2～3min，取下，置冷水中冷却，用乙酸锌标准溶液滴定至橙红色为终点。由消耗的乙酸锌标准溶液的体积(mL)和所移取三氧化二铝标准溶液的量，计算乙酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度T(g/mL)。

三氧化二铝标准溶液ρ(Al₂O₃)=1.00mg/mL称取0.5293g金属铝丝［质量分数>99.99%用(1+1)HCl洗净表面，然后分别用水和无水乙醇洗涤，风干］，置于250mL烧杯中，用20mL(1+1)HCl加热溶解。冷却至室温，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

二甲酚橙溶液(2g/L)。

分析步骤

称取约0.3g(精确至0.0001g)烘干试样，置于铂坩埚中，用数滴水润湿，加10mLHNO₃、5mLHF、1mL(1+1)H₂SO₄，于电热板上加热分解至冒三氧化硫白烟，冷却，用水冲洗坩埚壁，继续加热至冒三氧化硫白烟，并保持20min。冷却后加入10mL(1+1)HCl及数滴过氧化氢，用水冲洗坩埚壁，加热使盐类溶解，取下冷却，移入250mL烧杯中;

用水调整溶液体积为150mL，用(1+1)氨水中和至出现沉淀，立即用(1+1)HCl溶解并过量1～2mL，在搅拌下，加入20mL六次甲基四胺溶液，置于75～80℃水浴中保温20min，取下，待沉淀下沉，用快速滤纸过滤，用热的氯化铵溶液洗涤烧杯3～4次，洗涤沉淀6～8次，滤液弃去，用30～40mL(1+1)热HCl分次溶解沉淀于原烧杯中，再用(2+98)热HCl洗涤滤纸10～15次。

用水调整溶液体积为80～100mL，用500g/LNaOH中和至沉淀出现，再用(1+1)HCl使沉淀溶解并过量4滴，加20mLEDTA溶液，加热至微沸，取下，在搅拌下，趁热加10mL500g/LNaOH溶液，随即加5滴高锰酸钾溶液，再加1mL无水乙醇，冷却至室温。用10g/LNaOH溶液移入200mL容量瓶中，洗净烧杯，并以此溶液稀释至刻度，摇匀。用慢速滤纸干过滤。

移取100.00mL滤液于250mL烧杯中，加1滴二甲酚橙溶液，以下步骤同乙酸锌标准溶液的标定。

按下式计算三氧化二铝的含量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:w(Al₂O₃)为三氧化二铝的质量分数，%;V₁为滴定试样溶液消耗乙酸锌标准溶液的体积，mL;V₀为滴定试样空白溶液消耗乙酸锌标准溶液的体积，mL;T为乙酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度，mg/mL;V为试样溶液总体积，mL;V₂为分取试样溶液体积，mL;m为称取试样的质量，g。

注意事项

1)如取空气干燥试样，在称样的同时，进行吸附水量测定，最终以干态计算结果。

2)大洋多金属结核中锰、铁、铜、钴、镍、钒、钛等干扰测定，应分离。采用六次甲基四胺沉淀Al³⁺、Fe³⁺、Ti⁴⁺、V⁵⁺与Mn²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺等元素分离;沉淀用盐酸溶解，在EDTA存在下，加氢氧化钠分离除去Fe³⁺、Ti⁴⁺及残留的Mn²⁺等干扰元素;V⁵⁺的干扰加Fe²⁺予以消除。

3)也可以移取100mL分离二氧化硅后的滤液A进行测定。