容量法温度为多少
A. 动态色谱法和静态容量法的区别
一、静态容量法: 静态容量法测试通常在液氮温度下进行。在样品管中放置准确称量的经预处理的吸附剂样品,先经抽真空脱气,再使整个系统达到所需的真空度,然后将样品管浸入液氮浴中,并充入已知量气体,吸附剂吸附气体会引起压力下降,待达到吸附平衡后测定气体的平衡压力,并根据吸附前后体系压力变化可计算吸附量。逐次向系统增加吸附质气体量改变压力,重复上述操作,测定并计算得到不同的平衡压力下的吸附量值。通过逐渐投入吸附质气体增大吸附平衡压力,得到吸附等温线;通过逐渐抽出吸附质气体降低吸附平衡压力,得到脱附等温线;相对动态法,无需载气(He),无需液氮杯反复升降;由于待测样品是在固定容积的样品管中,吸附质相对动态色谱法不流动,故叫静态容量法;
二、动态色谱法:向样品管内连续通入一定比例的载气(He)和吸附质气体(N2)的混合气体,在低温下(液氮浴)使样品吸附平衡,升温,使被样品吸附的N2分子脱附出来,混合气体浓度发生变化,被检测器检测,得到待测样品吸附量;调节载气与吸附质气体的比例得到不同的分压点,反复进行上升、下降液氮杯进行吸附脱附,测得不同分压下的吸附量;由于测试过程中一直有一定流速的气体流过待测样品,待测样品充当类似色谱柱中吸附剂的角色,故叫动态色谱法;
B. 硫氰酸铵容量法滴定氯离子,滴定时溶液温度高于25度,测定结果将咋样
硫氰酸铵容量法测定氯离子 一.方法原理 该方法测定除氟以外的卤素含量,以Cl-表示结果,试样用硝酸进行分解,同时消除硫化物的干扰,加入已知量的硝酸银标准滴定溶液使Cl-与AgNO3完全生成氯化银沉淀,以铁(III)盐为指示剂,用硫氰酸铵标准滴定溶液滴定过量的AgNO3由此可见,该反应是一个返滴定的过程其反应式如下: 终点时,稍过量的硫氰酸根离子和三价铁离子反应生成红色的配合物: 不同标准中氯离子的测定 二.测定步骤 称取约5g试样(m),精确至0.0001g,置于400ml烧杯中,加入50ml水,搅拌使试样完全分散,在搅拌下加入50ml硝酸(1+2),加热煮沸,在搅拌下微沸1 2min 准确移取5ml硝酸银标准溶液放入溶液中,煮沸1 2min,加入少许滤纸浆,用预先用稀硝酸(1+100)洗涤过的慢速滤纸抽气过滤或玻璃砂芯漏斗抽气过滤,滤液收集于400ml锥形瓶中,用稀硝酸(1+100)洗涤烧杯玻璃棒和滤纸,直至滤液和洗液总体积达到约200ml,溶液在弱光线或暗处冷却至25℃以下。 加入5ml硫酸铁铵指示剂溶液用硫氰酸铵标准滴定溶液滴定至产生的红棕色在摇动下不消失为止。记
C. 酸性高锰酸钾容量法
方法提要
高锰酸钾在酸溶液中将还原性物质氧化,过量的高锰酸钾用草酸还原。以高锰酸钾消耗量表示耗氧量(以O2计)。本法适用于氯化物低于300mg/L(以C1计)的水源水中耗氧量的测定。测定范围(取100mL水样时)为0.05~5.0mg/L(以O2计)。
装置
电热恒温水浴锅(可调至100℃)。
锥形瓶100mL。
滴定管。
试剂
硫酸(1+3)将1体积硫酸在水浴冷却下缓慢加到3体积水中,煮沸,滴加KMnO4溶液保持微红色。
草酸钠标准储备溶液c(1/2Na2C2O4)=0.1000mol/L称取6.701gNa2C2O4溶于少量水中,并于1000mL容量瓶中用水定容,置于暗处保存。
高锰酸钾储备溶液c(1/5KMnO4)≈0.1000mol/L称取3.3gKMnO4溶于少量水中,并稀释至1000mL。煮沸15min,静置2周。然后用玻璃砂芯漏斗过滤至棕色瓶中,置于暗处保存并按下述方法标定浓度。
标定 吸取25.00mLNa2C2O4溶液置于250mL锥形瓶中,加入75mL新煮沸放冷的水及2.5mLH2SO4。迅速自滴定管中加入约24mLKMmO4溶液,待褪色后加热至65℃,再继续滴定至呈微红色并保持30s不褪。当滴定终点时溶液温度不低于55℃。根据分取草酸钠标准溶液的浓度和体积,以及KMnO4溶液的用量,计算KMnO4溶液的浓度。调整高锰酸钾储备溶液的浓度c(1/5KMnO4)为0.1000mol/L。
高锰酸钾标准溶液c(1/5KMnO4)=0.01000mol/L将溶液准确稀释10倍。
草酸钠标准溶液c(1/2Na2C2O4)=0.01000mol/L将Na2C2O4标准储备溶液准确稀释10倍。
分析步骤
锥形瓶的预处理。向250mL锥形瓶内加入1mL(1+3)H2SO4及少量KMnO4标准溶液。煮沸数分钟,取下锥形瓶用Na2C2O4标准溶液滴定至微红色,将溶液弃去。吸收100mL充分混匀的水样(若水样中有机物含量较高,可取适量水样稀释至100mL),置于上述已处理的锥形瓶中,加入5mL(1+3)H2SO4。用滴定管加入10.00mLKMnO4标准溶液。将锥形瓶置于沸腾的水浴中,准确放置30min。如加热过程中红色明显减退,须将水样稀释重做。
取下锥形瓶,趁热加入10.00mLNa2C2O4溶液,充分振摇,使红色褪尽。于白色背景上,自滴定管滴入KMnO4标准溶液,至溶液呈微红色即为终点,记录用量V1(mL)。
注:测定时如水样消耗的KMnO4标准溶液超过了加入量的一半,由于KMnO4标准溶液的浓度过低,影响了氧化能力,使测定结果偏低,遇此情况,应取少量水样稀释后重做。
向滴定至终点的水样中,趁热70~80℃加入10.00mLNa2C2O4溶液。立即用KMnO4标准溶液滴定至微红色,记录用量V2(mL)。如KMnO4标准溶液物质的量浓度为准确的0.01000mol/L,滴定时用量应为10.00mL,否则可求校正系数
如水样用蒸馏水稀释,则另取100mL蒸馏水,同上述步骤滴定,消耗标准溶液V0(mL)。
按下式计算耗氧量的浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
如水样经过稀释,则采用下式计算水样的耗氧量:
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式中:R为稀释水样时,蒸馏水在100mL体积内所占的比例(例如,25mL水样用蒸馏水稀释至100mL,则R=0.75);ρ为耗氧量的浓度,mg/L;c为高锰酸钾标准溶液的浓度[c(1/5KMnO4)=0.01000mol/L];8为1/2氧的摩尔质量的数值,单位用g/mL;V3为水样体积,mL。V1、K、V0分别见分析步骤中所述。
D. 乙二胺四乙酸二钠容量法
方法提要
pH = 10 的缓冲溶液中,钙、镁离子与指示剂 (铬黑 T) 作用,生成酒红色的螯合物。由于这些螯合物的不稳定常数大于乙二胺四乙酸钙和镁的不稳定常数,则乙二胺四乙酸二钠从指示剂配合物夺取钙、镁,形成无色配合物,溶液呈现游离指示剂本身的纯蓝颜色,根据所消耗乙二胺四乙酸二钠溶液的体积,计算水的总硬度。
本法适用于地下水中总硬度测定。测定范围为10~500mg/L(以CaCO3计)。
本方法主要干扰元素铁、锰、铝、铜、镍、钴等金属离子,能使指示剂褪色,或终点不明显。硫化钠及氰化钾可隐蔽重金属的干扰,盐酸羟胺可使高铁离子及高价锰离子还原为低价离子而消除其干扰。加入 (1+1)三乙醇胺溶液可使铁、铝等离子被配位掩蔽(络合掩蔽)。
试剂
氨性缓冲溶液(pH=10) 称取67.5g分析纯氯化铵溶于200mL蒸馏水中,加入570mL氨水,再用蒸馏水稀释至1000mL,摇匀。
铬黑T指示剂(4g/L) 称取1.0g铬黑T(C20H12N3NaO7S)溶于50mL氨水中,然后用无水乙醇定容至250mL。
硫化钠溶液(20g/L) 称取2.0g硫化钠(NaS·9H2O)溶于纯水中,并稀释至100mL。
盐酸羟胺溶液(10g/L) 称取1.0g盐酸羟胺(NH2OH·HCl)溶于纯水中,并稀释至100mL。
氰化钾溶液(50g/L) 称取5.0g氰化钾(KCN)溶于纯水中,并稀释至100mL(注意:此溶液剧毒!!!)。
三乙醇胺(1+1) 量取50mL三乙醇胺,加入50mL水。摇匀。
锌标准溶液c(Zn2+)=0.0100mol/L 称取0.6538g纯金属锌粒。溶于(1+1)HCl中,置于水浴上温热至完全溶解,将溶液移入1000mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
EDTA溶液c(EDTA)≈0.0100mol/L 称取3.72g乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2O8Na2·2H2O)溶于1000mL蒸馏水中,摇匀。
标定吸取锌标准溶液25.00mL于250mL锥形瓶中,加50mL蒸馏水、加入5mL氨性缓冲溶液(pH=10)、4滴铬黑T指示剂,在不断的振荡下,立即用乙二胺四乙酸二钠溶液滴定至试液由酒红色变为蓝色即为终点。
按下式计算EDTA标准溶液的浓度:
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式中:c(EDTA)为EDTA标准溶液的浓度,mol/L;c1为锌标准溶液浓度,mol/L;V1为吸取锌标准溶液的体积,mL;V2为乙二胺四乙酸二钠溶液滴定所消耗的体积,mL。
分析步骤
吸取水样50.0mL于150mL锥形瓶中,加入5mL氨缓冲溶液、4滴铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液(0.0100mol/L)滴定至试液由酒红色变为蓝色即为终点。记录消耗EDTA标准溶液的体积。
按下式计算总硬度(以CaCO3计)的质量浓度:
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式中:ρ(总硬度)为总硬度(以CaCO3计)的质量浓度,mg/L;c1为乙二胺四乙酸二钠溶液浓度,mol/L;V1为乙二胺四乙酸二钠溶液滴定所消耗的体积,mL;V为取试样的体积,mL。100.09为碳酸钙的摩尔质量的数值,单位用g/mol。
按钙镁的含量计算硬度
根据测得的钙、镁含量及总碱度,可分别计算出总硬度、暂时硬度、永久硬度及负硬度。以下计算中,总碱度、总硬度,暂时硬度,永久硬度及负硬度均以CaCO3(mg/L)表示。
总硬度:
将测得的钙、镁(mg/L),分别换算出碳酸钙(mg/L)后相加,即得总硬度。
ρ(总硬度,CaCO3,mg/L)=2.497ρ(Ca,mg/L)+4.118ρ(Mg,mg/L)(80.7)
如水样中含有较多量的铁、铝、锰及其他重金属离子,则亦应计入总硬度。
根据总硬度和总碱度计算暂时硬度、永久硬度、负硬度
暂时硬度:
当总硬度>总碱度时,则:暂时硬度=总碱度
当总硬度<总碱度时,则:暂时硬度=总硬度
永久硬度:
当总硬度>总碱度时,则:永久硬度=总硬度-总碱度
当总硬度≤总碱度时,则:永久硬度=0
负硬度:
当总硬度<总碱度时,则:负硬度=总碱度-总硬度
当总硬度≥总碱度时,则:负硬度=0
注意事项
1)当试液温度低于10℃时,滴定至终点时的颜色变化缓慢,易使滴定过头。为此可先将溶液微热至30℃左右后再滴定。
2)在待滴定的氨性试液中,加入5mL20g/L新配制的硫化钠溶液,使铜及其他重金属离子生成硫化物沉淀;或者,加入50g/L氰化钾溶液数滴,以配位掩蔽铜及其他重金属离子(氰化钾剧毒!使用时须特别小心)。
3)由于钙离子与铬黑T指示剂在滴定至达等当点时的反应不能呈现出明显的颜色转变,所以当水样中镁含量很小时,需要加入已知量的镁盐,以使等当点颜色转变清晰。在计算结果时,再减去加入的镁盐量,或者在缓冲溶液中加入少量配位性中性乙二胺四乙酸镁盐,以保证明显的终点。
4)硬度换算见表80.7。
表80.7 硬度换算
续表
E. 细集料密度和吸水率,容量瓶法的试验温度和水的温度要求是多少结果计算两个平行试验的结果相差多大得重
一般来说,不论什么物质,也不管它处于什么状态,随着温度、压力的变化,体积或密度也会发生相应的变化。联系温度T、压力p和密度ρ(或体积)三个物理量的关系式称为状态方程。气体的体积随它受到的压力和所处的温度而有显着的变化。对于理想气体,状态方程为
,式中R为气体常数,等于287.14米2(秒2*开)。如果它的温度不变,则密度同压力成正比; 如果它的压力不变,则密度同温度成反比。对一般气体,如果密度不大,温度离液化点又较远,则其体积随压力的变化接近理想气体;对于髙密度的气体,还应适当修正上述状态方程。
F. 土壤总碳的测定方法
2.1土壤有机碳不同测定方法的比较和选用
关于土壤有机碳的测定,有关文献中介绍很多,根据目的要求和实验室条件可选用不同方法。
经典测定的方法有干烧法(高温电炉灼烧)或湿烧法(重铬酸钾氧化),放出的CO2,一般用苏打石灰吸收称重,或用标准氢氧化钡溶液吸收,再用标准酸滴定。用该方法测定土壤有机碳时,也包括土壤中各元素态碳及无机碳酸盐。因此,在测定石灰性土壤有机碳时,必须先除去CaCO3。除去CaCO3的方法,可以在测定前用亚硫酸处理去除之,或另外测定无机碳和总碳的含量,从全碳结果中减去无机碳。干烧法和湿烧法测定CO2的方法均能使土壤有机碳全部分解,不受还原物质的影响,可获得准确的结果,可以作为标准方法校核时用。由于测定时须要一些特殊的仪器设备,而且很费时间,所以一般实验室都不用此法。
目前,各国在土壤有机质研究领域中使用得比较普遍的是容量分析法。虽然各种容量法所用的氧化剂及其浓度或具体条件有差异,但其基本原理是相同的。使用最普遍的是在过量的硫酸存在下,用氧化剂重铬酸钾(或铬酸)氧化有机碳,剩余的氧化剂用标准硫酸亚铁溶液回滴,从消耗的氧剂量来计算有机碳量。这种方法,土壤中的碳酸盐无干扰作用,而且方法操作简便、快速、适用于大量样品的分析。采用这一方法进行测定时,有的直接利用浓硫酸和重铬酸钾(2:1)溶液迅速混和时所产生的热(温度在120℃左右)来氧化有机碳,称为稀释热法(水合热法)。也有用外加热(170~180℃)来促进有机质的氧化。前者操作方便,但对有机质的氧化程度较低,只有77%,而且受室温变化的影响较大,而后者操作较麻烦,但有机碳的氧化较完全,可达90%~95%,不受室温变化的影响。
此外,还可用比色法测定土壤有机质所还原的重铬酸钾的量来计算,即利用土壤溶液中重铬酸钾被还原后产生的绿色铬离子(Cr3+)或剩余的重铬酸钾橙色的变化,作为土壤有机碳的速测法。
以上方法主要是通过测定氧化剂的消耗量来计算出土壤有机碳的含量,所以土壤中存在氯化物、亚铁及二氧化锰,它们在铬酸溶液中能发生氧化还原反应,导致有机碳结果的不够准确。土壤中Fe2+或Cl-的存在将导致正误差,而活性的MnO2存在将产生负误差。但大多数土壤中活性的MnO2的量是很少的,因为仅新鲜沉淀的MnO2,将参加氧化还原反应,即使锰含量较高的土壤,存在的MnO2中很少部分能与Cr2O72-发生氧化还原作用,所以,对绝大多数土壤中MnO2的干扰,不致产生较大的误差。
测定土壤有机质含量除上述方法外,还可用直接灼烧法,即在350~400℃下灼烧,从灼烧后失去的重量计算有机质含量。灼烧失重,包括有机质和化合水的重量,因此本法主要用于砂性土壤。
2.2 土壤有机质主要测定方法
2.2.1重铬酸钾容量法——外加热法
2.2.1.1方法原理 在外加热的条件下(油浴的温度为180,沸腾5分钟),用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质(碳),剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定,从所消耗的重铬酸钾量,计算有机碳的含量。本方法测得的结果,与干烧法对比,只能氧化90%的有机碳,因此将得的有机碳乘以校正系数,以计算有机碳量。
2.2.1.2主要仪器 沙浴或油浴消化装置、可调温电炉、秒表、自动控温调节器。
2.2.1.3试剂
重铬酸钾(K2Cr2O7,分析纯),浓硫酸(H2SO4,分析纯),硫酸亚铁(Fe SO4·7H2O,分析纯),邻啡罗啉指示剂,邻啡罗啉(分析纯)。
2.2.1.4操作步骤
称取通过0.25mm(60目)筛孔的风干土样0.1~1g(精确到0.0001g),放入一干燥的250ml中,用移液管准确加入0.8000mol·L-1(1/6K2Cr2O7)标准溶液5mL,用注射器加入浓H2SO45mL充分摇匀,管口盖上弯颈小漏斗,以冷凝蒸出的蒸汽。煮沸5min,取出试管(用油浴法,稍冷,擦净试管外部油液)。
冷却后,将试管内容物倾入250mL三角瓶中,用水洗净试管内部及小漏斗,使三角瓶内溶液总体积为60~70mL,保持混合液中(1/2 H2SO4)浓度为2~3 mol·L-1,加邻啡罗啉指示剂指示剂2~3滴,用标准的0.2 mol·L-1硫酸亚铁滴定,滴定过程中不断摇动内容物,溶液的变色过程中由橙黄→蓝绿→砖红色即为终点。记下Fe SO4滴定毫升数(V)。
每一批样品测定的同时,进行2~3个空白试验,即取0.500g粉状二氧化硅代替土样,其他步骤与试样测定相同。记下FeSO4滴定毫升数(V0),取其平均值。
2.2.1.5结果计算
土壤有机碳(g·kg-1)=
式中:c——0.8000 mol·L-1 (1/6K2Cr2O7)标准溶液的浓度;
5——重铬酸钾标准溶液加入的体积(mL);
V0——空白滴定用去FeSO4体积(mL);
V——样品滴定用去FeSO4体积(mL);
3.0——1/4碳原子的摩尔质量(g·mol-1);
10-3——将mL换算为L;
1.1——氧化校正系数;
m——风干土样质量(g);
2.2.2重铬酸钾容量法——稀释热法
2.2.2.1方法原理 基本原理、主要步骤与重铬酸钾容量法(外加热法)相同。稀释热法(水合热法)是利用浓硫酸和重铬酸钾迅速混合时所产生的热来氧化有机质,以代替外加热法中的油浴加热,操作更加方便。由于产生的热,温度较低,对有机质氧化程度较低,只有77%。
2.2.2.2试剂 试剂同2.2.1.3
2.2.2.3操作步骤 准确称取0.5000g土壤样品于500mL的三角瓶中,然后准确加入1mol·L-1(1/6K2Cr2O7) 溶液10mL于土壤样品中,转动瓶子使之混合均匀,然后加浓H2SO420mL,将三角瓶缓缓转动1min,促使混合以保证试剂与土壤充分作用,并在石棉板上放置约30min,加水稀释至250mL,加3~4滴邻啡罗啉指示剂,用0.5 mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至近终点时溶液颜色由绿变成暗绿色,逐渐加入FeSO4直至生成砖红色为止。
用同样的方法做空白测定(即不加土样)。
如果K2Cr2O7被还原的量超过75%,则须用更少的土壤重做。
2.2.2.4结果计算
土壤有机碳(g·kg-1)=
土壤有机质(g·kg-1)=土壤有机碳(g·kg-1)×1.724
式中:1.33——为氧化校正系数;
c——为0.5 mol·L-1FeSO4标准溶液的浓度;
其他各代号和数字的意义同2.2.1.5。
2.2.3 ASI土壤有机质的测定
2.2.3.1方法原理 土壤有机质有90%以上是腐殖质组成的,土壤的腐殖质中的胡敏酸和富啡酸均溶于碱,且呈棕褐色,当用碱提取土壤中的腐殖质时,在一定的浓度范围内,腐殖质的量与其颜色呈正比,即提取液的颜色越深,土壤有机质的含量越高。在一定的波长条件下,进行比色,可测定土壤有机质的含量。
2.2.3.2试剂 Na0H、EDTA二钠、甲醇、Superflocl27。
2.2.3.3操作步骤取1 mL土样,放入样品杯中,用浸提剂加液器加入25 mL浸提剂,在搅拌器上10min,然后再加入25 mL Superflocl27溶液,摇匀后放置20min。再用专用稀释加液器取2 mL上清液,加10 mL水,用lcm光径的比色杯,在420nm波长处读其吸光度。
2.2.3.4结果计算在ASI方法中,可用以下公式计算土壤有机质含量:
OM(%)=7.296A
式中:0M是土壤有机质含量,单位为%;A为吸光度。
G. 氟硅酸钾容量法测定SiO2的注意事项
1)在测SiO2含量高的样品如水泥、熟料时,测定值容易偏低,在测SiO2含量低的样品如生料、石灰石、石膏时,测定值容易偏高。因此,在测这2类样品时,应注意在坩锅中避免析出硅酸沉淀,加酸时,待溶液稍冷,然后再一次快速加入浓盐酸并搅拌煮沸1min。
2)固体KCl的加入量(KCl要经研钵研细),如熟料、水泥都要加入饱和,并经过仔细搅拌,在过滤时,要以5%KCl溶液将沉淀溶解后,一并移入滤纸中,相当于洗沉淀1次,然后用5%的KCl再洗1次。对生料、石灰石及石膏,KCl的加入量要接近饱和,沉淀洗涤移入后,用5%的KCl再洗2次。以上操作应迅速,洗涤液应控制在20ml左右,滤纸和沉淀上未洗净的酸以5%KCl-50%乙醇为介质,以NaOH中和至酚酞变微红,中和时应将滤纸用搅棒挑开,这一步骤要细心,速度要快。加入沸水后(沸水应提前用NaOH中和至酚酞变微红),滴定溶液直至酚酞变微红(滴定速度凭自身感觉并轻轻搅拌),对SiO2含量高的样品,开始快滴,接近终点时慢滴。对SiO2含量低的样品更要细心,不能滴过。最后要注意溶液温度不能低于70℃.
H. 硝酸铵氧化-硫酸亚铁铵容量法
方法提要
试样用硫酸、磷酸分解,硝酸铵将二价锰氧化成三价锰,以N-苯基邻氨基苯甲酸为指示剂,硫酸亚铁铵标准溶液滴定。
锰量的测定范围为w(Mn)=5%~50%。
试剂
硝酸铵。
磷酸
硫酸。
碳酸钠溶液(2g/L)。
重铬酸钾标准溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.03mol/L称取0.7355g基准重铬酸钾(K2Cr2O7于(130±10)℃干燥6h,并于干燥器中冷却至室温),置于200mL烧杯中,用水溶解,移入500mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
硫酸亚铁铵标准溶液(约0.03mol/L)称取11.8g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶于1000mL(5+95)H2SO4中,充分搅拌,过滤,保存棕色瓶中。
标定移取25.0mL重铬酸钾标准溶液[c(1/6K2CrO7)=0.03mol/L]于250mL锥形瓶中,加40mL(1+4)H2SO4、5mLH3PO4,用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定至橙黄色消失,加2滴N-苯基邻氨基苯甲酸溶液,继续滴定至溶液恰呈绿色为终点。由消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积(mL)和移取重铬酸钾标准溶液的体积(mL)和浓度,计算硫酸亚铁镁标准溶液的浓度c(mol/L)。
N-苯基邻氨基苯甲酸溶液(2g/L)0.2gN-苯基邻氨基苯甲酸溶于2g/LNa2CO3溶液中,并以此溶液稀释至100mL。
分析步骤
称取约0.1g(精确至0.0001g)烘干试样,置于250mL锥形瓶中,用数滴水润湿并摇散,加5mL(1+1)H2SO4、20mLH3PO4,在电炉上分解。加热至冒三氧化硫白烟时取下,稍冷至瓶内看到微量白烟(此时温度在220~240℃),立即加入1.5~2gNH4NO3,并充分摇动锥形瓶,使二价锰完全氧化至三价锰,放置片刻,待氮的氧化物逸去后,趁热(温度应不低于60℃)用水冲洗锥形瓶壁并稀释至50mL,充分摇匀,冷却至室温。用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至浅红色,加2滴N-苯基邻氨基苯甲酸溶液,继续滴定至亮黄色为终点。
按下式计算锰的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:w(Mn)为锰的质量分数,%;c为硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的数值,mol/L;V1为滴定试样溶液消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL;V0为滴定试样空白溶液消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL;M为锰的摩尔质量,54.94g/mol;m为称取试样的质量,g。
注意事项
1)烘样量小于1g为宜,置于具磨口塞的小广口瓶中,在110℃干燥6h。冷却至室温后迅速完成称样,一般不称取固定样量。同时天平室相对湿度应控制在60%以下。
2)如取空气干燥试样,在称样的同时进行吸附水量的测定,最终以干态计算结果。
3)将二价锰完全氧化至三价,在220~260℃时氧化完全,230℃生成的氮氧化物气体很容易排除干净,260℃时反应太激烈,易溅出。因此,硝酸铵加入时的温度以220~240℃为宜。
4)加硝酸铵氧化完全后放置时间不宜过长,趁热(应不低于60℃)用水稀释并充分摇匀,以免硅酸凝聚粘底。
I. 气体容量法受温度变化影响很大,测定过程能否用手握住水准瓶
气体容量法受温度变化影响很大,主要是因为气体的热胀冷缩很明显,根据气体方程,恒压的情况下,气体体积和绝对温度时成正比的。
测定的气体体积是跟温度有关系的,跟水准瓶中水的温度关系不大。没有必要用手握住水准瓶。根据测量气体的国家标准,经过水蒸气含量校正和温度校正,测量的气体体积还是很准确的。
J. 酸溶-亚铁容量法
方法提要
试样经硫-磷混合酸分解后,用高锰酸钾将低价钒氧化成五价;在尿素存在下,用亚硝酸钠还原过剩的高锰酸钾,过量的亚硝酸钠被尿素分解。用邻苯氨基苯甲酸作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定五价钒,颜色由红紫色变为淡绿色即为终点。主要反应式为:
5V3++2MnO-4+16H+→5V5++2Mn2++8H2O
V5++2Fe2+→V3++2Fe3+
此方法适用于钒矿石中大于0.05%的钒的测定。
试剂
硫酸。
盐酸。
磷酸。
硫-磷混合酸将150mLH2SO4缓慢倒入700mL水中,冷却后,加入150mLH3PO4,混匀。
碳酸钠溶液(2g/L)。
高锰酸钾溶液(30g/L)。
尿素溶液(100g/L)。
亚硝酸钠溶液(10g/L)。
硫酸亚铁铵溶液(40g/L)。
邻苯氨基苯甲酸溶液(2g/L)称取0.2g邻苯氨基苯甲酸,溶于100mL2g/LNa2CO3溶液中。必要时可加热助溶。
重铬酸钾标准溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.00275mol/L称取基准重铬酸钾(150℃烘2h)0.1348g,溶于少量水中,移入1000mL容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。此溶液1mL相当于0.2500mgV2O5。
硫酸亚铁铵标准溶液c[(NH4)2Fe(SO4)2]≈0.0025mol/L称取1g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶于(2+98)H2SO4溶液中,并用(2+98)H2SO4溶液稀释至1000mL,加入约10g预先用(5+95)H2SO4浸泡过夜洗净表面杂质的金属镉粒,振摇30min后备用,使用前将此溶液再振摇15min。
标定:取50.00mL硫酸亚铁铵标准溶液于250mL锥形瓶中,加入5mL硫-磷混合酸,加入几滴邻苯氨基苯甲酸溶液,用重铬酸钾标准溶液滴定至微紫色即为终点。
按下式计算硫酸亚铁铵标准溶液对五氧化二钒的滴定度T(mg/mL):
岩石矿物分析第三分册有色、稀有、分散、稀土、贵金属矿石及铀钍矿石分析
式中:T为硫酸亚铁铵标准溶液对五氧化二钒的滴定度,mg/mL;0.2500为每毫升重铬酸钾标准溶液相当于五氧化二钒的质量数值,其单位为mg/mL;V为滴定硫酸亚铁铵标准溶液时消耗重铬酸钾标准溶液的体积,mL;50.0为标定所取硫酸亚铁铵标准溶液的体积数值,单位是mL。
分析步骤
称取0.1~0.5g(精确至0.0001g)试样,置于250mL锥形瓶中,用少量水将试样润湿并摇动使其分散。加入10mLH3PO4和5mLH2SO4,在高温电炉上加热溶解,待试样分解完全无黑色残渣后,取下,稍冷,加入80mL水、20mL(1+1)H2SO4,充分摇动使盐类溶解。加入3mL硫酸亚铁铵溶液还原氧化性物质,混匀。滴加高锰酸钾溶液至稳定的红色出现,放置20min,如红色褪去,立即补加1~2滴高锰酸钾溶液。加入10mL尿素溶液,滴加亚硝酸钠溶液至红色消失后再过量5滴,放置10min,使过剩的亚硝酸钠全部被尿素分解(摇动时无小气泡出现),加入1mL邻苯氨基苯甲酸溶液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液颜色由红紫色变为淡绿色即为终点。
按下式计算五氧化二钒的含量:
岩石矿物分析第三分册有色、稀有、分散、稀土、贵金属矿石及铀钍矿石分析
式中:w(V2O5)为五氧化二钒的质量分数,%;V1为滴定试样溶液消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL;V0为滴定空白溶液消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL;T为硫酸亚铁铵标准溶液对五氧化二钒的滴定度,mg/mL;m为称取试样的质量,g。
注意事项
1)硫酸酸度以!(H2SO4)=15%左右为宜,在12%~20%范围内对测定无影响。
2)试样分解时,要注意温度的控制,温度过低溶解不完全,过高则易形成焦磷酸影响滴定。
3)试样分解后待冷却后再加水,否则容易析出硅酸,影响还原和终点的判断。
4)室温下高锰酸钾氧化钒的速度比较缓慢,必须保持高锰酸钾的紫色10min后才能加入还原剂除去过量的高锰酸钾,试剂加入的顺序不能颠倒。如亚硝酸钠去除过量高锰酸钾之前应先加尿素,以破坏过量的亚硝酸钠,若颠倒顺序,则过量的亚硝酸钠将还原部分五价钒,导致分析结果偏低和不稳定。
5)亚铁溶液滴定钒的反应速度较慢,滴定过程要勤摇慢滴。
6)指示剂邻苯氨基苯甲酸具有还原性,能被五价钒氧化造成分析结果偏低,故不能多加;也可在空白和试样溶液中各加入0.5mg的五氧化二钒消除影响。
7)高价的氧化物质如铬、钼、铀、铈等干扰测定,六价铬的干扰可在加入高锰酸钾氧化钒之前滴加硫酸亚铁铵溶液(同时充分搅拌)使铬全部还原,再过量2~3mL。在钒钛磁铁矿中,钼、铀、铈含量甚微,影响不明显。