不銹鋼電化學(xué)拋光液一般含有硫酸、磷酸、鉻酐及少量的水,以及在電解過程中溶入的Fe3+、Cr3+、Ni2+、Mn2+等雜質(zhì)。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)堿液連續(xù)滴定時(shí),這些金屬雜質(zhì)的鹽類會(huì)水解,使分析結(jié)果偏高。因此,在滴定過程中要加入絡(luò)合劑掩蔽金屬雜質(zhì),以防止水解。絡(luò)合掩蔽劑采用六偏磷酸鈉或EDTA。


  采用六偏磷酸鈉時(shí),由于其水溶液pH=6,采用甲基紅和溴甲酚綠混合指示劑在第一個(gè)等電點(diǎn)滴定時(shí)pH=5,所以六偏磷酸鈉不消耗堿,用酚酞為指示劑進(jìn)行第二個(gè)等電點(diǎn)滴定時(shí)pH=9.5,六偏磷酸鈉就會(huì)耗去相應(yīng)量的堿,此堿量需在計(jì)算中扣除。其反應(yīng)式如下。


第一個(gè)等電點(diǎn)時(shí)(pH=5):


H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O


H3PO4+NaOH→NaH2PO4+H2O


H2CrO4+NaOH→NaHCrO4+H2O


第二個(gè)等電點(diǎn)時(shí)(pH=9.5):


NaH2PO4+NaOH→Na2HPO4+H2O


NaHCrO4+NaOH→Na2CrO4+H2O


(NaPO3)6+6NaOH→6Na2HPO4


  若是采用 EDTA,從絡(luò)合能力看比六偏磷酸鈉好,但第一個(gè)等電點(diǎn)時(shí),0.05mol/L的EDTA溶液的pH約為4,離第一個(gè)等電點(diǎn)較遠(yuǎn),需消耗一定量的氫氧化鈉,到達(dá)第二個(gè)等電點(diǎn)時(shí)進(jìn)一步消耗氫氧化鈉,需分別扣除。


  扣除方法:取一個(gè)同本操作中所加絡(luò)合掩蔽劑用量相同的絡(luò)合掩蔽劑,加水稀釋,進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn),(不加電化學(xué)拋光液),分別以甲基紅、溴甲酚綠指示劑用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至第一個(gè)等電點(diǎn),由紅變綠,記錄耗用的氫氧化鈉毫升數(shù),以酚酞為指示劑用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴至第二個(gè)等電點(diǎn),由綠色變紫紅色,記錄耗用的氫氧化鈉毫升數(shù),分別在計(jì)算中減去。


1. 試劑


 ①. 標(biāo)準(zhǔn)0.5mol氫氧化鈉溶液。稱取20g氫氧化鈉溶于蒸餾水中,用水在量瓶中稀釋至1L.


  標(biāo)定:稱取在120℃干燥2h后的分析純苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)4g(四位有效數(shù)字P)于250mL錐形杯中,加水100mL,溫?zé)崾蛊淙芙?,加入酚酞指示?滴,用配制好的氫氧化鈉溶液滴定至淡紅色為終點(diǎn),記錄耗用的氫氧化鈉溶液為V(mL)。


 計(jì)算:標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的摩爾濃度


 M= P × 1000 / V × 204.2 (mol/L)


 ②. 0.1mol六偏磷酸的溶液。稱取120℃干燥2h后的分析純六偏磷酸鈉61.20g,溶于蒸餾水中,用水在容量瓶中稀釋至1L。不需標(biāo)定。


 ③. 0.05mol EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。②和③中兩者擇其一,稱取分析純EDTA(乙二胺四乙酸二鈉,其分子式C10H14N2O8Na2·2H2O)20g,溶解于熱蒸餾水中,冷卻后,用水在容量瓶中稀釋至1L。


 標(biāo)定:稱取分析純金屬鋅0.4g(準(zhǔn)確稱重至四位有效數(shù)字P),在250mL錐形瓶中用1:1試劑鹽酸加熱溶解鋅至完全形成氯化鋅,冷卻,移入100mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻。用移液管吸取20mL于250mL錐形瓶中,加水50mL,以氨水調(diào)節(jié)至微堿性,加入pH=10緩沖溶液(溶解54g氯化銨于水中,加入350mL濃氨水,加水稀釋至1L)10mL,鉻黑T指示劑(0.5g鉻黑T和氯化鈉50g研磨而成)少許,搖勻,以配好的0.05mol EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至由紅變藍(lán)色為終點(diǎn),記錄耗用的EDTA溶液V(mL).


計(jì)算:標(biāo)準(zhǔn)EDTA溶液濃度


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④. 甲基紅指示劑(pH 4.2~6.3).稱取甲基紅0.1g溶解于60mL乙醇中,溶解后加水稀釋至100mL。


⑤. 溴甲酚綠指示劑(pH 3.6~5.2).稱取溴甲酚綠0.1g溶解于2.88mL的0.05mol氫氧化鈉溶液中,加水稀釋至250mL。


⑥. 酚酞指示劑(pH 8.3~10.0).稱取1g酚酞溶解于80mL乙醇中,溶解后加水稀釋至100mL.



2. 分析方法


①. 用六偏磷酸鈉作掩蔽劑。


  a. 吸取試液5mL于250mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻。


  b. 吸取此液10mL于300mL錐形瓶中(相當(dāng)于原液0.2mL),加水80mL。


  c. 用移液管準(zhǔn)確加人六偏磷酸鈉溶液20mL。


  d. 加甲基紅4滴、溴甲酚綠6滴。


  e. 以0.5mol氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至綠色為終點(diǎn),記錄耗用量V1。


  f. 加酚酞5滴。


  g. 以0.5mol氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色(保持20s不退),記錄耗用量V2。


  h. 另用移液管吸取0.1mol六偏磷酸鈉溶液20mL于250mL錐形瓶中,加水80mL。


  i. 加酚酞5滴。


  j. 用0.5mol氫氧化鈉溶液滴定至紅色,記錄耗用量B(mL)。


計(jì)算:


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 式中,M為標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的摩爾濃度;C為中和所取試液中的CrO3相的標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的容積,mL。


設(shè)n為所取試樣容積,mL;ck為三氧化鉻濃度,g/L;x為所取試樣中含氧化鉻質(zhì)量,g;


則有:


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②. 用EDTA作掩蔽劑。


  a. 吸取試液5mL于250mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻。


  b. 吸取此液10mL于300mL錐形瓶中(相當(dāng)于原液0.2mL),加水80mL。


  c. 用移液管準(zhǔn)確加入0.05mol EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液20mL。


  d. 加甲基紅4滴、溴甲酚綠6滴。


  e. 用0.5mol氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至綠色為終點(diǎn),記錄耗用量為V1。


  f. 加酚酞5滴。


 g. 用0.5mol氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色(保持20s不褪色),記錄耗用量為V2


  h. 另用滴定管取0.05mol EDTA于250mL錐形瓶中,加水80mL。


  i. 加甲基紅4滴,溴甲酚綠6滴。


  j. 用0.05mol氫氧化鈉溶液滴定至綠色,記錄耗用量為A。


  k. 加酚酞5滴。


  l. 繼續(xù)用0.05mol氫氧化鈉溶液滴定至紅色,記錄耗用量為B。


計(jì)算:


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C 的計(jì)算與①用六偏磷酸鈉掩蔽的公式相同。