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磷酸铁锂化学成分分析测定方法

[ 发布日期:2018-02-24 点击:758 来源:中国船舶重工集团公司第725研究所检测服务平台 【打印此文】 【关闭窗口】]
      一、铁量的测定
      在盐酸溶液中,用二氯化锡将铁(Ⅲ)还原成铁(Ⅱ),然后加入氯化高汞以氧化过量的二氯化锡,用二苯胺磺酸钠为指示剂,以重铬酸钾标准溶液滴定,其反应式如下:
      2Fe3++Sn2++6Cl- → SnCl62-+2Fe2+
      4Cl-+Sn2++2HgCl2 → SnCl62-+Hg2Cl2
      2Fe2++Cr2O72-+14H+ → 6Fe3++2Cr3++7H2O
      1.试剂
      1.1盐酸:(1+1);
      1.2硫酸—磷酸混酸:将150ml硫酸慢慢地加入500ml水中,冷却后加入150ml磷酸,用水稀释至1L,混匀;
      1.3二氯化锡溶液(100g/L):称取10g氯化锡溶于10ml(1+1)盐酸中,用水稀释至100ml(若溶液浑浊则需过滤);
      1.4二苯胺磺酸钠指示剂(0.5%):
      1.5氯化高汞饱和溶液
      【C(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L】溶液:称取2.4518g预先在150度烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)于250ml烧杯中,以少量水溶解后移入1L容量瓶中,用水定容。
      2.分析步骤
      称取0.2000g试样于250ml三角瓶中,加入10ml盐酸溶液,置于低温电炉上加热至完全溶解,取下稍冷,加入30ml水,加热至沸,趁热滴加二氯化锡溶液至黄色消失后再过量1~2滴,流水冷却至室温,加入10ml氯化高汞饱和溶液,混匀,静置2min后,用水稀释至80ml,加入20ml硫磷混酸溶液,4~5滴二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,溶液由绿色转变成蓝紫色为终点。
      3.计算:
      按下式计算铁的百分含量:
      Fe(%) = C x V x 0.05584 × 100m
      式中:C——重铬酸钾标准溶液的浓度,mol/L;
      V——滴定所消耗重铬酸钾标准溶液的体积,ml;
      m——称取试样的质量,g。
      0.05584系数——为铁的摩尔质量,单位为g/mol 。
      注意事项:
      (1)还原必须有足量的盐酸存在,为了使三价铁全部还原为铁,以及阻止二价铁再被氧化,二氯化锡必须稍过量。
      (2)二氯化汞的氧化作用较慢,当加入二氯化汞后,须不断搅拌或摇动和放置2至3min,待作用完全后,方可用重铬酸钾滴定。
      (3)在滴定前加硫磷混酸是为了避免三价铁的黄色掩盖蓝紫色终点。
      (4)试样中若有碳粉则需在盐酸溶解好试样后,用滤纸过滤,用水洗涤碳粉8~10次。
      二、磷量的测定
      1.方法提要
      在硝酸介质中,磷与钼酸铵生成磷钼酸铵黄色沉淀,过滤后用氢氧化钠标准溶液溶解,以酚酞为指示剂,用硝酸标准溶液滴过量的氢氧化钠。反应式如下:
      H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3→(NH4)3PO4?12MoO3↓+21NH4NO3+12H2O
      2(NH4)3PO4?12MoO3+46NaOH→2(NH4)2HPO4+ (NH4)2MoO4+23NaMoO4+22H2O
      NaOH+ HNO3→NaNO3+H2O
      2.试剂配制
      2.1硝酸钾溶液:20g/L 将20g硝酸钾溶于1升煮沸过经冷却的水中,摇匀。
      2.2 钼酸铵溶液:将A溶液(70g钼酸铵溶于53ml氨水和267ml水中制成)慢慢地倾入B溶液(267ml硝酸与400ml水混匀而成)中,冷却,静置过夜。
      2.3 硝酸标准溶液C(HNO3)≈0.1mol/L 量取7ml硝酸于1L容量瓶中,用煮沸并冷却的水定容。
      2.4 氢氧化钠标准溶液C(NaOH)≈0.1mol/L称取4g氢氧化钠(优级纯)溶于煮沸并冷却的水定容至1升。
      标定:称取0.1000至0.2000g120度烘2h的优级纯苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)于250ml锥形瓶中,加入50ml煮沸并冷却的水,溶解水,加入2至3滴酚酞(1%)指示剂,用0.1mol/L NaOH标准溶液滴定至粉红色即为终点。
      C(NaOH) = m × 1000
      V1 × 204.2
      f = C(NaOH) x 1.347
      1000
      式中: m—— 苯二甲酸氢钾的质量,g;
      C(NaOH)——氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L;
      f——与1.00ml氢氧化钠标准溶液相当的以克表示的磷的质量;
      204.2——苯二甲酸氢钾的摩尔质量,M(KHC8H4O4),g/mol;
      1.347——磷的摩尔质量,M(1/23P),g/mol。
      3.分析步骤
      移取0.1000g试样于250ml烧杯中,以少量水润湿,加入15ml盐酸,盖上表面皿,于电热板上加热至试样完全溶解。蒸发至近干,加入5至10ml硝酸,蒸发至4至5ml,然后用少许水稀释,用中速滤纸过滤于500ml锥形瓶中,用热水洗涤烧杯3至4次,洗涤沉淀8至10次,这时应保持滤液体积100ml左右, 滤液用氨水中和至有氢氧化物沉淀出现,再用硝酸中和至氢氧化物沉淀刚好消失,加入5ml过量的硝酸,一边摇动锥形瓶一边缓缓加入60至100ml钼酸铵溶液,振荡2至3min,沉淀放置4h以上。用密滤纸加入纸浆过滤,先用2%(V/V)硝酸溶液洗涤锥形瓶和沉淀2至3次,再用20g/L硝酸钾洗液将锥形瓶和沉淀均洗至中性,将沉淀和滤纸一起移入原锥形瓶中,加入30ml煮沸并冷却的水,小心摇荡锥形瓶,使滤纸碎成浆状,滴加氢氧化钠标准溶液使黄色沉淀溶解,加入5滴10g/L酚酞溶液,再加5至10ml过量氢氧化钠标准溶液,稍停片刻,再加入5至10ml过量氢氧化钠标准溶液,稍停片刻用0.1mol/L硝酸标准溶液滴至溶液,稍停片刻用0.1mol/L 硝酸标准溶液回滴至溶液无色为终点,与试样分析同时进行空白试验。
      4.计算
      以质量百分数表示的磷含量按下式计算:
      (P %) = (V2 - V3K) fm0
      式中:V2——加入氢氧化钠标准溶液总体积,ml;
      V3——滴定过量氢氧化钠标准溶液消耗硝酸标准溶液的体积,ml;
      m0——称取试样量,g;
      K——硝酸标准溶液换算成氢氧化钠标准溶液体积的系数。
      K值的确定:
      吸取25ml硝酸溶液,加入50ml煮沸并冷却的水,加入2至3滴酚酞指示剂,用氢氧化钠溶液滴定至粉红色,即为终点。
      K = 滴定消耗氢氧化钠标准溶液体积
      吸取硝酸标准溶液积
      注意事项:
      (1)用20g/L硝酸钾洗涤沉淀至中性必须检查,用试管接取20滴滤液,加1至2滴酚酞指示剂,滴入1滴氢氧化钠溶液应呈红色。
      (2)如试样中有钒(Ⅴ)存在,可加入少量盐酸羟胺将钒(Ⅴ)还原为钒(Ⅳ)。