试题一 氯化铵量的测定——蒸馏酸碱滴定法1. 适用范围
本法适用于氯化稀土、碳酸稀土中0.30%~5.0%氯化铵含量的测定。
方法提要
在氢氧化钠存在下,于蒸馏瓶内通过水蒸气加热试样,用过量硫酸标准溶液吸收分解出的氨和水蒸气,过量的硫酸用氢氧化钠标准溶液滴定,从而计算出氯化铵的含量。
试剂与仪器
①盐酸1+1。
②氢氧化钠40%溶液。
③溴甲酚绿-甲基红混合指示剂0.1%溴甲酚绿乙醇溶液;0.2%甲基红乙醇溶液;3+1混合。
④硫酸标准溶液0.2mol/L。
⑤氢氧化钠标准溶液0.2mol/L。
⑥凯氏蒸馏瓶。
⑦电热套。
⑧三颈蒸馏瓶。
操作步骤
准确称取试样1~5g于100mL烧杯中,氯化稀土试样用10mL水溶解,碳酸稀土试样加10mL水、10mL盐酸(1+1)溶解。将盛有25.00mL标准硫酸溶液的300mL锥形瓶接入冷凝器出口。从加样口倒入试样溶液,冲洗烧杯2~3次,随后加入50mL 40%的氢氧化钠溶液,盖严(水封),通入水蒸气蒸馏,接收液体积为200~250mL时取下,加5滴溴甲酚绿一甲基红混合指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至蓝绿色即为终点。
计算:
式中 M
1——硫酸标准溶液的浓度,mol/L;
V
1——用于吸收液的硫酸标准溶液的体积,mL;
M
2——氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L;
V
2——滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL;
m——试样重,g;
0.0535——氯化铵的毫摩尔质量,g/mmol。
注意事项
①蒸馏装置一定要严密,不能有漏气现象,否则结果偏低。
②若加入指示剂后,溶液呈蓝绿色,说明氯化铵含量高,要多取硫酸标准溶液接收液。
③试样要做平行样。
允许差
氯化铵含量/% |
允许差/% |
0.30~1.50 |
0.20 |
>1.50~5.0 |
0.30 |
试题二 硝酸根的测定——麝香草酚比色法1. 适用范围
本法适用于氢氧化铈、低氯根碳酸铈中0.10%~3.0%硝酸根的测定。
方法提要
试样用硫酸溶解,用阳离子树脂分离稀土或用草酸沉淀稀土。在一定浓度的硫酸介质中,麝香草酚(2-异丙基-5-甲基苯酚)与硝酸根作用,生成硝基酚化合物。调整试液为碱性后则发生分子重排,形成黄色络合物。该化合物的颜色强度与硝酸根含量成正比,在波长410nm处测量其吸光度,从工作曲线上查得硝酸根量。
试剂与仪器
①氨基磺酸铵溶液 2%,氨基磺酸铵(NH
4·SO
2·NH
2)2g溶于100mL蒸馏水中。
②麝香草酚溶液 2%,麝香草酚[(CH
3)
2 CHC
6H
3(CH
3)OH]2g溶于100mL无水乙醇中。
③硫酸相对密度1.84;1+1。
④氢氧化钠溶液40%。
⑤硝酸根标准溶液 准确称取在105~110℃烘干1h的基准硝酸钾0.1631g,溶于水中,并定容至1000mL容量瓶中,摇匀。此溶液1mL含100μg硝酸根。
分取上述溶液10mL于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液1mL含10μg硝酸根。
⑥723分光光度计。
操作步骤(以氢氧化铈为例)
准确称取0.2g试样于50mL烧杯中,加入少许水,滴加(1+1)硫酸少量,在电炉上低温加热使试液溶解清亮。按计算量加入适当过量的草酸沉淀稀土,将沉淀连同溶液一起转入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。分取1~5mL试液(视含量而定)于50mL干燥比色管中,用水稀释至5mL,加氨基磺胺溶液0.2mL,摇匀。放置5min后,加麝香草酚溶液0.5mL,在摇动下,缓慢、准确地加入浓硫酸5mL,放置10min,使试液稍冷,用水稀释至20mL,摇匀。再用氢氧化钠溶液稀至50mL,流水冷却至室温,摇匀。在723分光光度计410nm处,3cm比色皿,试剂空白作参比,测量吸光度,从工作曲线中查得
的微克数。
工作曲线的绘制:
准确分取0、10μg、20μg、30μg、50μg硝酸根标准溶液于一系列干燥的50mL比色管中,用水稀释至5mL,以下操作同试样。以硝酸根浓度对吸光度,绘制工作曲线。
计算:
式中 m
1——从工作曲线上查得的硝酸根的微克数,μg;
m——称样量,g;
V
1——分取试液的体积,mL;
V——试样溶液总体积,mL。
注意事项
①溶样时酸不可过量太多,溶清即可,温度不宜太高,有时酸度高加入草酸时可能没有沉淀,稀释至容量瓶中酸度降低便会使稀土沉淀。
②氯离子含量高对测定有影响,所以不能用盐酸溶样。
③低氯根碳酸铈称取0.2g试样,加入少许水,滴加(1+1)硫酸至试样溶解,溶解后转入装有10mL阳离子树脂的比色管中,摇动5min,使稀土交换到树脂上,将溶液转入100mL容量瓶中,树脂用蒸馏水洗三遍,洗水全部转入容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。以下操作步骤相同(注:也可以用草酸分离稀土)。
④若室温较低,可能有结晶析出,而影响吸收值。此时,可将比色管置于热水中微热,使结晶溶解后再测量吸光度。
⑤草酸加入量:
m(g)=m
1×TREO%×1.50
式中 m
1——称取试样量,g;
TREO%——稀土氧化物总量。
允许差
硝酸根含量/% |
允许差/% |
0.10~1.00 |
0.040 |
>1.00~2.00 |
0.080 |
>2.00~3.00 |
0.12 |
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试题三 二氧化硅的测定——钼蓝光度法1. 适用范围
本法适用于稀土氧化物中0.001%~0.20%二氧化硅的测定。
方法提要
试样用无水碳酸钠一硼酸混合熔剂熔融,用稀盐酸浸出,在0.12~0.25mol/L的盐酸介质中,硅与钼酸铵生成硅钼黄络合物。将酸度提高到约3mol/L,以破坏磷、砷钼黄络合物,用抗坏血酸将硅钼黄还原成硅钼蓝,于分光光度计790nm处测量吸光度,以此测定硅含量。
试剂与仪器
①过氧化氢高纯,30%。
②无水碳酸钠高纯。
③硼酸优级纯。
④混合熔剂(2+1)称取2g无水碳酸钠加1g硼酸,研匀。
⑤硝酸相对密度1.42,优级纯;1+1。
⑥盐酸相对密度1.19,优级纯;2+1;1+1;1+4;1+49。
⑦钼酸铵5%溶液,高纯。
⑧抗坏血酸1%溶液,用时配制。
⑨硅标准溶液称取0.2000g经950~1000℃灼烧1h并在干燥器中冷却到室温的二氧化硅(光谱纯)。置于盛有1g无水碳酸钠的铂坩埚中,加1g无水碳酸钠覆盖,盖上坩埚盖,于950~1000℃马弗炉熔融30min,取出,稍冷,在塑料杯中用沸水(高纯)浸出,待熔块溶解后,冷却到室温,将溶液移入1000mL容量瓶中,用高纯水稀释到刻度,摇匀。立即移入塑料瓶中保存,此溶液每毫升含二氧化硅200μg。
移取上述溶液25mL于500mL容量瓶中,用水稀释到刻度,摇匀,立即移入塑料瓶中。此液每毫升含二氧化硅10μg。
⑩723分光光度计。
操作步骤
准确称取0.2~0.5g试样于盛有1g混合熔剂的铂坩埚中,搅匀,以1g混合熔剂覆盖,于950~1000℃马弗炉中熔融20min,取出冷却,将坩埚置于聚四氟乙烯烧杯中,加20mL水、3mL盐酸,低温加热浸取,洗净铂坩埚,溶液冷却至室温,移入50mL容量瓶中,以水稀释到刻度,摇匀。
准确移取2~10mL试液于25mL比色管中,以盐酸(1+49)补足到10mL,加2mL 5%钼酸铵溶液,摇匀。放置15min,加9mL盐酸(2+1),摇匀。放置1min,加入2mL 1%抗坏血酸,用水稀释到刻度,摇匀,放置15min。在723分光光度计,波长790nm处,用2cm比色皿,试剂空白作参比测量吸光度,从工作曲线上查得二氧化硅的微克数。
工作曲线的绘制:
移取0、2.5μg、5μg、10μg、15μg、20μg二氧化硅标准溶液于一组25mL比色管中,用水稀释到10mL,加2mL 5%钼酸铵溶液,摇匀。以下操作同试样相同。
计算:
式中 m——试样重,g;
m
1——工作曲线上查得的二氧化硅微克数,μg;
V——试液总体积,mL;
V
1——分取试液的体积,mL。
注意事项
①本法中所用水均为二次蒸馏水。
②二氧化铈试样在碱熔后,以硝酸加过氧化氢提取,并到熔块完全溶解,蒸到近干,盐酸提取后,移入容量瓶,分取显色。
③测定稀土金属及其氧化物中酸溶硅含量时,试样用盐酸或硝酸溶解。
④空白值如太高,该批实验失败,必须重新分析。
允许差
SiO2含量/% |
允许差/% |
0.0010~0.0040 |
0.0005 |
>0.0040~0.0080 |
0.0010 |
>0.0080~0.020 |
0.0020 |
>0.020~0.040 |
0.0040 |
>0.040~0.080 |
0.010 |
>0.080~0.12 |
0.020 |
>0.12~0.20 |
0.030 |
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