沈元奇+陳凱松+楊南軍

摘 要：對于煤灰中三氧化二鋁成份的分析，現(xiàn)在是用GB/T 1574-2007進(jìn)行測定，此方法采用氟鹽置換方法，滴定度的測定要走分析流程，分析流程長，環(huán)節(jié)多，帶來的誤差相對增多。論文主要介紹另外一種氟鹽置換的簡便方法，方法主要基于被置換EDTA和Zn2+與Al3+三者之間的等摩爾關(guān)系的特點(diǎn)而設(shè)計，從而使得煤灰中三氧化二鋁成份的測定過程不需要三氧化二鋁標(biāo)準(zhǔn)工作液，鋅鹽對三氧化二鋁的滴定度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的數(shù)據(jù)直接計算出來，非常方便，整個測試中間環(huán)節(jié)減少，提高了分析的工作效率。

關(guān)鍵詞：煤灰；三氧化二鋁；簡便方法

中圖分類號：TQ520.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0075-02

1 測定煤灰中的三氧化二鋁含量方法的簡單介紹[1]

1.1 分析試劑

（1）鹽酸：（比重1.19）；

（2）氫氧化鈉：（粒狀）；

（3）氨水：（1：1）；

（4）鹽酸溶液：（1：1）；

（5）二甲酚橙溶液：（0.2%）；

（6）EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液：（0.02M）；

（7）乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液：（0.01M）；

（8）乙酸鋅溶液：（0.02M）；

（9）乙酸-乙酸鈉緩沖溶液（PH=5.9）；

（10）三氧化二鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液：（1毫克/毫升）；

（11）氟化鉀溶液（10%）；

（12）冰乙酸（1：3）。

1.2 分析步驟

（1）稱取經(jīng)1050C烘干的試樣0.10克于銀坩堝中，加入無水乙醇數(shù)滴，氫氧化鈉4-5克，蓋上坩堝蓋，置于馬弗爐中，從低溫升起在650-7000C熔融10-15分鐘，取下冷卻，放入盛有100毫升沸水的250毫升燒杯中，加表面皿使熔塊完全溶解，用極少量1+1鹽酸洗凈坩堝和坩堝蓋，一次加入鹽酸25毫升，置于電爐上加熱煮沸至試液清亮為止，冷卻后移入250毫升容量瓶中，用水稀釋至刻度線，搖勻，備用。

（2）從容量瓶中吸取50毫升試液于250毫升錐形瓶中，加水稀釋至約100毫升，加EDTA溶液10毫升，加二甲酚橙指示劑2滴，用氨水溶液中和至剛出現(xiàn)淺藕色，再加冰乙酸至淺藕色消失，然后，加緩沖溶液10毫升，于電爐上微沸3～5分鐘，取下，冷至室溫。

加入二甲酚橙指示劑2滴，立即用乙酸鋅溶液滴定至近終點(diǎn)，再用乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至橙紅色，不計讀數(shù)。加入氟化鉀溶液10毫升，煮沸2～3分鐘，冷至室溫，加入二甲酚橙指示劑2滴，用乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至橙紅色，即為終點(diǎn)，記下所用的乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)，計算鋁鈦合量。

1.3 計算

2 當(dāng)時想改進(jìn)此方法的考慮

（1）可以看出，鋅鹽對鋁的滴定度計算過程要走分析流程，比較長，也復(fù)雜，中間環(huán)節(jié)多。

（2）不難看出以上的方法是采用氟鹽置換法，我注意到最后鋅鹽滴定的是EDTA，而EDTA與被測的鋁是等摩爾的，能否像EDTA溶液滴鈣、鎂那樣，使得滴定度的測定簡單點(diǎn)。

3 改進(jìn)此方法的過程

為解決問題先了解一下絡(luò)合滴定的方式：

（1）絡(luò)合滴定的方式：[2]

1）直接滴定法。這是絡(luò)合滴定中的基本方法，這種方法是將試樣處理成溶液后，調(diào)節(jié)至所需要的酸度，加入必要的其他試劑和指示劑，直接用EDTA滴定。

2）返滴定法。返滴定法是在試液中加入已知過量的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，用另一種金屬鹽類的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的EDTA，根據(jù)兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和用量，即可求得被測物質(zhì)的含量

3）置換滴定法。是利用置換反應(yīng)，置換出等當(dāng)量的另一金屬離子，或置換出等當(dāng)量的EDTA，然后滴定，它可分為兩類：①置換出金屬離子；②置換出EDTA。

4）間接滴定法。有些金屬離子和非金屬離子不與EDTA絡(luò)合或生成的絡(luò)合物不穩(wěn)定，這時可以采用間接滴定法，間接滴定法手續(xù)較繁，引入誤差的機(jī)會也比較多，故不是一種理想的方法。

（2）由于Al3+與EDTA絡(luò)合緩慢，用EDTA直接滴定Al3+不好控制，上述GB/T 1574-2007分析法是用置換滴定法測定三氧化二鋁。

（3）改進(jìn)后的分析方法：

1）試劑。

固體NaOH（分析純）；

鹽酸（分析純）；

EDTA（2%）；

氨水1：1；

乙酸-乙酸鈉緩沖液PH=5.9；

二甲酚橙溶液0.2%；

氟化鉀溶液20%；

濃硝酸鋅溶液：取3克鋅片加硝酸溶解定容至2000毫升。

標(biāo)準(zhǔn)硝酸鋅溶液：取1.2824克基準(zhǔn)鋅片加硝酸溶解定容至2000毫升。

2）分析步驟。

稱取0.1000克樣品于銀坩堝中，加入3-5克氫氧化鈉后放入馬弗爐中從低溫升起至700℃熔融30分鐘，取出放冷，在250毫升中用50毫升熱水提取，洗凈坩堝，加入10毫升濃鹽酸，在低溫電爐上微沸數(shù)分鐘，冷卻后移入100毫升容量瓶中，定容，放置澄清。分取25毫升于300毫升三角瓶中，加入2%EDTA 15毫升，加熱至30-40℃，取下放冷，加水至50-70毫升，加二滴二甲酚橙指示劑，用1：1氨水調(diào)至酒紅色后，再用1：1鹽酸調(diào)至紅色消失，再過量一滴，加入乙酸-乙酸鈉緩沖液10毫升，煮沸3-5分鐘，取下放冷，補(bǔ)加二甲酚橙指示劑2滴先用濃硝酸鋅溶液滴加，后用稀的標(biāo)準(zhǔn)硝酸鋅容液滴至溶液由黃色到酒紅或橙紅色，不計讀數(shù)，加入20%氟化鉀溶液10毫升，煮沸2-3分鐘，取下放冷，補(bǔ)加二甲酚橙指示劑2滴，用標(biāo)準(zhǔn)硝酸鋅容液滴定至酒紅色或橙紅色即為終點(diǎn)，記下讀數(shù)，計算鋁鈦合量。

3）計算。

（2×65.38×2000）=0.5毫克/毫升，其中，65.38是鋅的原子量，101.96是Al2O3分子量。）

4）可以看出來方法改進(jìn)后，滴定度直接計算出來，又使最后的結(jié)果計算簡化。我們實(shí)驗(yàn)室在后來的應(yīng)用中，效果很好，標(biāo)準(zhǔn)樣品的比對實(shí)驗(yàn)也很理想。

4 結(jié)語

由于含量四個九的鋁片不好買，利用滴定中被氟鹽置換EDTA和滴定溶液中的Zn2+與被測的Al3+之間的等摩爾關(guān)系，用四個九的鋅片準(zhǔn)確配置硝酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液，直接算出對Al2O3的滴定度，這是一種巧妙的運(yùn)用。相對于原來的分析方法來說，不用帶到分析流程中去計算滴定度T，這顯然簡便，并且減少了誤差來源，結(jié)果的計算簡化多了。其實(shí)這個簡便方法對于其他非金屬礦中三氧化二鋁的測定也有借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1574-2007.煤灰成分分析方法.2007-11-01發(fā)布，2008-06-01實(shí)施.

[2]武漢大學(xué)主編.分析化學(xué).北京：高等教育出版社，1982，330-334頁.