氯化鋇、氯化鈣混合鹽中鋇離子的分析研究

朱艷梅，祝新發(fā)，張慶

由于生產(chǎn)需要，我公司需定期檢測(cè)氯化鋇、氯化鈣混合鹽中鋇離子的含量，及時(shí)調(diào)整至工藝要求，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。但鋇離子和鈣離子混合鹽的檢測(cè)有一定困難，在測(cè)量過(guò)程中它們相互干擾，嚴(yán)重影響分析結(jié)果。故要擬定工藝方案，進(jìn)行試驗(yàn)分析，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果及準(zhǔn)確性最終確定合適的分析方法。

1.試驗(yàn)內(nèi)容

在大量生產(chǎn)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)分析匯總后擬定以下三種方案對(duì)氯化鋇進(jìn)行分析。

（1）第一方案 容量法，在醋酸-醋酸鈉溶液中加入定量的重鉻酸鉀和鋇離子生成黃色的鉻酸鋇沉淀，過(guò)量的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵銨標(biāo)液滴定。所需的分析試劑：pH5 醋酸-醋酸鈉緩沖溶液；硫酸溶液2:3；重鉻酸鉀標(biāo)液 0.1N；硫酸亞鐵銨標(biāo)液0.1N；二苯胺磺酸鈉指示劑1%。

稱已知鋇離子含量的氯化鋇、氯化鈣混合鹽10g（準(zhǔn)確至0.0001g）于250mL容量瓶中，溶解后稀釋至刻度并搖勻。吸配好的溶液20mL于250mL容量瓶中，加入10mL醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，50mL重鉻酸鉀標(biāo)液，搖動(dòng)1～2min，放置5min，用水稀釋至刻度并搖勻。用快速濾紙過(guò)濾，量取濾液100mL注入250mL錐形瓶，加入2:3硫酸溶液10mL，濃磷酸2mL，二苯胺磺酸鈉指示劑1～2滴，用硫酸亞鐵銨標(biāo)液滴至溶液由紫紅色變?yōu)辄S綠色為終點(diǎn)。

稱氯化鈣0.40g（與混合鹽中氯化鈣含量相近）于250mL容量瓶中隨同上面一起分析。

（2）第二方案 重量法，在乙酸銨緩沖液中重鉻酸鉀和氯化鋇均勻生成黃色的鉻酸鋇沉淀，根據(jù)鉻酸鋇沉淀的質(zhì)量計(jì)算氯化鋇含量。所需的化學(xué)試劑：重鉻酸鉀液 50g/L；鹽酸液 1:11；乙酸銨液 75g/L；氨水 1:27。本法所需的分析儀器為玻璃砂坩堝、濾板孔徑5～15μm和電熱干燥箱。

吸上述配好的溶液50mL于400mL燒杯中，加5mL鹽酸液、100mL水和15mL重鉻酸鉀液，加熱煮沸，一邊攪拌一邊緩慢滴加10mL乙酸銨液，保溫5min，繼續(xù)在微沸下一邊攪拌一邊緩慢滴加15mL氨水。在約80℃水浴中靜置30min，迅速冷至室溫，用已在130～135℃下烘至恒重的玻璃砂坩堝抽濾，用含少量氨水的蒸餾水洗沉淀至無(wú)氯離子，將玻璃砂坩堝和沉淀在130～135℃下烘至恒重。

稱氯化鈣1.0g（與混合鹽中氯化鈣含量相近）于400mL燒杯中，隨同上面一起分析。

（3）第三種方案 重量法，在鹽酸中，鋇離子和硫酸根離子作用生成硫酸鋇沉淀,根據(jù)硫酸鋇沉淀的質(zhì)量計(jì)算氯化鋇含量。所需化學(xué)試劑為：鹽酸液1:1；硫酸液5:95。本法所需的分析儀器為瓷坩堝和馬弗爐。

吸上述配好的溶液10mL于400mL燒杯中，加100mL水，2mL鹽酸液，加熱至近沸，在不斷攪拌下加入5mL硫酸液，保溫5min，靜置過(guò)夜。用無(wú)灰濾紙過(guò)濾，熱水洗至無(wú)氯離子。將沉淀和濾紙移入恒重的坩鍋內(nèi)，放入馬弗爐內(nèi)，逐漸升溫至850～900℃下烘至恒重后取出，置于干燥器中冷卻至室溫。

稱氯化鈣 0.20g（與混合鹽中氯化鈣含量相近）于400mL燒杯中，隨同上面一起分析。

2.試驗(yàn)結(jié)果與討論

（1）試驗(yàn)結(jié)果 上面三種方案結(jié)果及準(zhǔn)確含量見(jiàn)附表。

（2）分析與討論 第一方案同時(shí)分析的純氯化鈣計(jì)算結(jié)果氯化鈣為零，說(shuō)明氯化鈣與重鉻酸鉀不反應(yīng)；第二方案用于純氯化鈣分析的玻璃砂坩堝前后質(zhì)量不變，說(shuō)明氯化鈣與重鉻酸鉀液在這種條件的分析液中無(wú)沉淀，即鉻酸鈣在弱酸中溶解；第三方案隨同氯化鈣分析結(jié)果為0.27%，相當(dāng)于鋇離子0.33%，說(shuō)明鈣離子和硫酸根離子在酸性溶液中有少量沉淀。

第一方案和第二方案原理是相同的，都是利用在弱酸中鉻酸鋇難溶而鉻酸鈣溶解的性質(zhì)。由上面試驗(yàn)可知這兩種方法鈣不影響鋇的測(cè)定。由于鉻酸鋇不是絕對(duì)不溶，分析過(guò)程中有微量溶解引起結(jié)果偏低。這兩方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，容量法分析速度快，準(zhǔn)確性不如重量法好。重量法分析結(jié)果準(zhǔn)確，但分析過(guò)程煩瑣，周期長(zhǎng)。

第三方案根據(jù)硫酸鋇沉淀的質(zhì)量計(jì)算鋇離子含量，結(jié)果高了2.02%，說(shuō)明該方案不可行。單純氯化鈣在稀酸中生成的硫酸鈣基本溶解。但有鋇離子存在時(shí)部分硫酸鈣和硫酸鋇一起沉淀引起結(jié)果高了。

第一、第二兩種不同分析方法均可滿足生產(chǎn)要求，試驗(yàn)者可根據(jù)需要自行選擇合適的方法。

3.結(jié)語(yǔ)

（1）混合鹽中鋇離子的分析采用容量法即在醋酸—醋酸鈉溶液中加入定量的重鉻酸鉀和鋇離子生成黃色的鉻酸鋇沉淀，過(guò)量的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵銨標(biāo)液滴定時(shí)分析速度快，但準(zhǔn)確性不如重量法好。

（2）采用重量法即在乙酸銨緩沖液中重鉻酸鉀和鋇離子均勻生成黃色的鉻酸鋇沉淀，根據(jù)鉻酸鋇沉淀的質(zhì)量計(jì)算鋇離子含量時(shí)分析結(jié)果準(zhǔn)確，但分析過(guò)程煩瑣，周期長(zhǎng)。

（3）這兩種不同分析方法均可滿足生產(chǎn)要求，試驗(yàn)者可根據(jù)需要自行選擇合適的方法。

三種方案試驗(yàn)結(jié)果 （%）