江燕妮 周金芝(西部金屬材料股份有限公司理化檢驗(yàn)中心,陜西 寶雞 721014)
提高滴定法測定高含量鈦的方法研究
江燕妮 周金芝(西部金屬材料股份有限公司理化檢驗(yàn)中心,陜西 寶雞 721014)
本文研究建立了滴定法測定高含量鈦的方法。詳細(xì)探討了鋁片用量、靜置在空氣中的時(shí)間、保護(hù)液的影響等條件。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,對50mg鈦進(jìn)行測定,RSD(n=11)為0.10%,回收率99.74%~100.10%。
測定;高含量鈦;研究方法
近年來,要求測定純鈦、鈦粉、鈦鐵中鈦含量的客戶不斷增多,有時(shí)對測定結(jié)果也會產(chǎn)生爭議。日常分析中,也發(fā)現(xiàn)氧化還原滴定法測定鈦的準(zhǔn)確度和精密度也有改進(jìn)的必要。為此,我們對滴定法測定鈦的各種條件進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,找出了影響因素,進(jìn)行了改進(jìn),采用改進(jìn)后的方法測定高含量鈦,結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。
1.1 主要試劑
硫酸(ρ1.84g//ml)(1+1),過氧化氫(ρ1.11g//ml),鹽酸(ρ 1.19g//ml),碳酸氫鈉:飽和溶液,硫酸銨:飽和溶液,硫氰酸鉀溶液(400g/L),鋁片:≥99.0%,硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液:0.04171mol/L。
鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液:1.000mg/ml
準(zhǔn)確稱取金屬鈦(99.95%以上)1.0000克,加入硫酸(1+1)150毫升溶解,冷后,移入1000毫升容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
1.2 試驗(yàn)方法
分取50毫升鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入硫酸(1+1)13毫升,鹽酸20毫升,用水稀釋至150毫升,加3.5克鋁片,蓋上蓋氏漏斗(向漏斗中加入適量的飽和碳酸氫鈉溶液)進(jìn)行還原,如反應(yīng)不劇烈,可以在電爐上稍加熱,使鋁片滿滿溶解,待鋁片完全溶解后,在電爐上加熱煮沸至溶液中出現(xiàn)大氣泡,取下,冷至室溫,取下蓋氏漏斗,向錐形瓶內(nèi)加入少量碳酸氫鈉飽和溶液,加入10毫升硫氰酸鉀溶液,立即以硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈現(xiàn)酒紅色為終點(diǎn)。
2.1 還原劑類型對測定的影響
分別用鋁片和鋁箔進(jìn)行鈦的還原測定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋁箔測定結(jié)果偏低,這是由于鋁箔太薄,和鈦進(jìn)行還原反應(yīng)的同時(shí)更多的是和溶液中的酸進(jìn)行反應(yīng),從而使還原鈦的反應(yīng)不完全,所以導(dǎo)致結(jié)果偏低。所以,本實(shí)驗(yàn)選擇鋁片作為還原劑。
2.2 鋁片用量對滴定的影響
按實(shí)驗(yàn)方法操作,加入不同量的鋁片,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果列表1。
表1 鋁片用量對滴定的影響
由表1可知:鋁片用量在3.0以上,測定結(jié)果相同。試樣表明,50毫克鈦,需用3.0克以上鋁片,還原反應(yīng)才能進(jìn)行完全。且空白值的大小與鋁片用量成正比,鋁片用量越大,空白值越大。本文選用準(zhǔn)確加入鋁片3.5克。
2.3 溶液靜置暴露在空氣中不同時(shí)間對滴定的影響
按照實(shí)驗(yàn)方法,還原完畢的鈦(Ⅲ)離子溶液冷至室溫后,取下蓋氏漏斗,立即滴定與靜置暴露在空氣中5分鐘滴定,結(jié)果對照列表2。
表2 鈦(Ⅲ)離子溶液靜置暴露在空氣中不同時(shí)間對滴定的影響
由表2可知,還原完畢的鈦(Ⅲ)離子溶液冷至室溫后,靜置暴露在空氣中0-5分鐘進(jìn)行滴定,測定結(jié)果基本一致。
2.4 鈦(Ⅲ)離子溶液中保護(hù)液的影響
還原完畢的鈦(Ⅲ)離子溶液不加任何保護(hù)溶液、加飽和碳酸氫鈉溶液、加飽和硫酸銨溶液對滴定的影響。還原完畢的鈦(Ⅲ)離子在空氣中易被氧化,加入飽和碳酸氫鈉溶液產(chǎn)生CO2,隔絕空氣的氧化,或者加入飽和硫酸銨溶液與鈦(Ⅲ)離子結(jié)合成不易在空氣中氧化的絡(luò)合物。本實(shí)驗(yàn)通過對還原完畢的鈦(Ⅲ)離子溶液不加保護(hù)溶液、加飽和碳酸氫鈉溶液、加飽和硫酸銨溶液,按實(shí)驗(yàn)方法操作,測定結(jié)果列表3。
表3 鈦(Ⅲ)離子溶液中保護(hù)液的影響
由表3可知,還原完畢的鈦(Ⅲ)離子溶液,不加任何保護(hù)溶液、加30ml飽和碳酸氫鈉溶液、加30ml飽和硫酸銨溶液,測定結(jié)果基本一致。同時(shí)表明,加入保護(hù)液,不影響測定結(jié)果。
2.5 指示劑用量試驗(yàn)
過量1滴的硫酸鐵銨溶液與指示劑生成穩(wěn)定的紅色,來判斷終點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)通過加入不同量的指示劑,加硫酸(1+1)20毫升,鹽酸20毫升,用水稀釋至150毫升,觀察終點(diǎn)顏色變化情況,結(jié)果列表4。