張 艷 郝 輝 劉曉艷

(1陜西省礦產(chǎn)資源勘查與綜合利用重點實驗室 西安 710054；2陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)實驗研究所 西安 710054)

碳硫光電分析儀-非水滴定法測定硅酸鹽中CO2含量

張 艷1,2郝 輝1,2劉曉艷1,2

(1陜西省礦產(chǎn)資源勘查與綜合利用重點實驗室 西安 710054；2陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)實驗研究所 西安 710054)

將碳硫光電分析儀應(yīng)用在非水滴定法測定硅酸鹽中CO2的過程中，使滴定終點更加明顯。通過對選用的國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定，得到方法的相對誤差0.86%～7.4%和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差2.3%～7.9%，符合地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范“DZ/T0130—2006”中對準(zhǔn)確度和精密度的要求。

碳硫光電分析儀；非水滴定；CO2

引言

CO2是硅酸鹽中的重要指標(biāo)，通常選用非水滴定和重量法測定[1]，目前常用的方法是非水滴定法[2-6]，此方法穩(wěn)定，檢測范圍寬，但是由于滴定終點是穩(wěn)定的淡藍(lán)色，且不同的人對顏色有不同的界定，肉眼不能準(zhǔn)確區(qū)分，滴定大批量樣品會視覺疲勞，顏色越滴越深，造成樣品測定結(jié)果偏高，碳硫光電分析儀的使用能使顏色轉(zhuǎn)化為電信號，從而量化顏色深淺，解決了這一難題，從而使結(jié)果更加準(zhǔn)確。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

CS-GD1型硫碳光電滴定分析儀(洛陽市分析儀器廠)，溫控電爐(北京市永光明醫(yī)療儀器廠)。

磷酸、無水乙醇、乙醇胺均為分析純(天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有限公司)，

百里酚酞指示劑(2 g/L乙醇溶液)。

1.2 滴定吸收液配制

稱取2.8 g氫氧化鉀于1 000 mL燒杯中，加少量水和乙醇，用玻璃棒攪勻。再加入25 mL乙醇胺和0.25 g百里酚酞，用乙醇定容至1 000 mL，攪勻。

1.3 滴定吸收液標(biāo)定

準(zhǔn)確稱取0. 050 0 g基準(zhǔn)碳酸鈣(105 ℃烘干)，按分析步驟進(jìn)行標(biāo)定。

1.4 滴定度計算

式中：T——滴定吸收液對二氧化碳的滴定系數(shù)，g/mL；V——標(biāo)定時碳酸鈣所消耗滴定吸收液的體積，mL；m——碳酸鈣的重量，g； 0.439 1——碳酸鈣對二氧化碳的換算系數(shù)。

1.5 分析步驟

1.5.1 分析前準(zhǔn)備

開抽氣泵。取吸收液50 mL加入到二氧化碳吸收器中，錐形瓶中加入50 mL煮沸過的水，用小電爐加熱使溶液沸騰，加入10 mL H3PO4(1+1)，緊塞瓶塞及各連接處，勿使漏氣，檢查氣流情況，使氣泡連續(xù)冒出，通氣15 min，由滴定管滴加滴定液至溶液為穩(wěn)定的淺藍(lán)色，記下碳硫光電分析儀的電流強度。

1.5.2 試樣分析

稱取0.5～1.0 g(精確至0.000 1 g)試樣，置于250 mL的錐形瓶中，加入50 mL煮沸過的水，搖勻，緊塞瓶塞，從加酸器中加入10 mL H3PO4(1+1)，加熱煮沸分解試樣，由此產(chǎn)生的CO2進(jìn)入吸收器中，吸收液顏色變淺，同時光電分析儀電流增大，滴加滴定液至電流為起始狀態(tài)，即穩(wěn)定的藍(lán)色，記下消耗滴定液的讀數(shù)。同樣的方法做空白實驗。

1.5.3 結(jié)果計算

按式(1)計算二氧化碳的含量：

(1)

式中：T——滴定吸收液對二氧化碳的滴定系數(shù)，g/mL；V——滴定時試樣所消耗滴定吸收液的體積，mL；V0——滴定時空白所消耗滴定吸收液的體積，mL；m——試樣重量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 酸的選用

HNO3、H2SO4容易使易氧化的有機碳氧化，使得結(jié)果不準(zhǔn)確。HCl里面大量離子會影響滴定反應(yīng)。因此HNO3、HCl、H2SO4均不適用于該反應(yīng)。最佳選擇為穩(wěn)定的H3PO4。

2.2 干擾元素的消除

本實驗中主要干擾的共存氣體有水蒸氣，空氣中的CO2，氟化氫，硫化氫，酸霧等。濃硫酸和燒堿石棉分別吸收空氣中的水蒸氣和CO2，50 g/L的AlCl3、50 g/L 的CuSO4、氯化鈣和濃H2SO4分別除去反應(yīng)后的氟化氫、硫化氫、酸霧和水蒸氣。

2.3 方法精密度和準(zhǔn)確度

本實驗選用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)8個，按測定方法分別測定12次，計算相對誤差(RE)、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)、相對誤差的允許限(YB)和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的允許限(YC)，計算結(jié)果如表1。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%～6.9%，測定數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值吻合得很好。

表1 精密度和準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)

續(xù)表1

3 結(jié)語

通過選用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，確定方法準(zhǔn)確度和精密度，從實驗數(shù)據(jù)可以看出，硫碳光電分析儀的選用大大提高了方法的精密度和準(zhǔn)確度，適應(yīng)于生產(chǎn)中做大批量樣品。

[1] 張健,范寶磊.重量法測定灰?guī)r中的二氧化碳[J].中國無機分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry), 2012,2(1):34-36.

[2] 劉香英,趙建新.地質(zhì)樣品中有機碳、二氧化碳的連續(xù)測定[J].分析試驗室(ChineseJournalofAnalyticalLaboratory), 2009,28(12):256-257.

[3] 于兆水,胡外英.多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查土壤樣品中氮和碳的快速測定[J].巖礦測試(RockandMineralAnalysis), 2007,26(3):235-237.

[4] 林西光.非水滴定法測定地質(zhì)樣品中的總碳[J].江蘇地質(zhì)(JiangsuGeology), 2005,29(4):232-233.

[5] 朱櫻,康友康.非水滴定法連續(xù)測定鈾礦地質(zhì)樣品中的無機碳和有機碳[J].鈾礦地質(zhì)(UraniumGeology), 2010,26(1):55-59.

[6] 張哲,李育林.土壤樣品中碳的測定[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)(GeologyofChemicalMineral), 2015,37(2):119-122.

[7] 巖石礦物分析編委會.巖石礦物分析[M].北京:地質(zhì)出版社,2011.

Determination of CO2in Silicate by Carbon Sulfur Photoelectric Analyzer-Non Aqueous Titration Method

ZHANG Yan1,2, HAO Hui1,2, LIU Xiaoyan1,2

(1.ShaanxiKeyLaboratoryofExplorationandComprehensiveUtilizationofMineralResources,Xi’an,Shaanxi710054,China; 2.ShaanxiInstituteofGeologyMineralResourcesExperiment,Xi’an,Shaanxi710054,China)

A carbon and sulfur photoelectronic analyzer was applied for the determination of CO2in silicate samples, which led to a clearer titration end point. The relative error and the relative standard deviation (RSD) for the measurements of the national certified reference material were 0.86%-7.4% and 2.3%-7.9%, respectively. The method can meet the requirements of the accuracy and precision, which are defined in the quality management standard for geology mineral resources laboratory tests (DZ/T0130—2006) .

carbon sulfur photoelectric analyzer; non-aqueous titration; CO2

10.3969/j.issn.2095-1035.2017.01.017

2016-05-17

2016-07-07

張艷，女，工程師，主要從事巖石礦物分析研究。E-mail 278746042@qq.com

張艷,郝輝,劉曉艷. 碳硫光電分析儀-非水滴定法測定硅酸鹽中CO2含量[J].中國無機分析化學(xué),2017,7(1):66-68. ZHANG Yan, HAO Hui, LIU Xiaoyan. Determination of CO2in Silicate by Carbon Sulfur Photoelectric Analyzer-Non Aqueous Titration Method [J].Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry,2017,7(1):66-68.

O655.26

A

2095-1035(2017)01-0066-03