片堿中氫氧化鈉含量的測(cè)定

潘宇婷

（中鹽吉蘭泰鹽化集團(tuán)有限公司，內(nèi)蒙古 阿拉善750336）

中鹽吉蘭泰化工集團(tuán)有限公司在測(cè)定片堿中氫氧化鈉含量的過(guò)程中，同一批產(chǎn)品的測(cè)定值一直不穩(wěn)定。為了查找片堿中氫氧化鈉含量檢測(cè)不穩(wěn)定的主要原因，進(jìn)行了一系列的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。分別采用日常檢驗(yàn)方法（GB/T 4348.1-2000）與快速測(cè)定法進(jìn)行對(duì)比分析。同時(shí)對(duì)采用日常檢驗(yàn)方法 （GB/T 4348.1-2000）的測(cè)量誤差進(jìn)行了分析，主要從使用的測(cè)量?jī)x器（天平）、使用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液及使用校正不同的滴定管等幾方面進(jìn)行了分析。

1 片堿中氫氧化鈉含量測(cè)定

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)均采用本方法。以下稱日常檢驗(yàn)方法（GB/T 4348.1-2000）。

1.1 測(cè)定原理

試樣溶液中先加入氯化鋇將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀，然后以酚酞為指示劑用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至終點(diǎn)。反應(yīng)如下：

1.2 試劑和材料

日常檢驗(yàn)方法所用試劑和水在沒(méi)有注明其他要求時(shí)均指分析純?cè)噭┖虶B/T 6682 中規(guī)定的三級(jí)水（不含二氧化碳）。 試驗(yàn)中所需標(biāo)準(zhǔn)溶液制劑及制品在沒(méi)有其他規(guī)定時(shí)均按GB/T 601、GB/T 603規(guī)定制備。

（1）鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：cHCl=1.000 mol/L；

（2）氯化鋇溶液：100 g/L；

（3）酚酞指示劑：10 g/L；

（4）溴甲酚綠甲基紅混合指示劑：將3 份0.1 g/L溴甲酚綠的乙醇溶液和1 份0.2 g/L 甲基紅的乙醇溶液混合。

1.3 儀器設(shè)備

一般實(shí)驗(yàn)室儀器和磁力攪拌器。

1.4 分析步驟

（1）試樣溶液的制備

用已知質(zhì)量干燥潔凈的稱量瓶迅速?gòu)臉悠菲恐幸迫」腆w氫氧化鈉（36±1）g 或液體氫氧化鈉（50±1）g（精確至0.01 g）。 將已稱取的樣品置于已盛有約300 mL 水的1 000 mL 容量瓶中，沖洗稱量瓶，將洗液加入容量瓶中，冷卻至室溫后稀釋到刻度，搖勻。

（2）氫氧化鈉含量的測(cè)定

量取50.00 mL 試樣溶液，注入250 mL 具塞三角瓶中，加入10 mL 氯化鋇溶液，加入兩三滴酚酞指示劑，在磁力攪拌器攪拌下，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液密閉滴定至微紅色為終點(diǎn)。記下滴定所消耗標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積為V1。

（3）氫氧化鈉和碳酸鈉含量的測(cè)定

量取50.00 mL 試樣溶液，注入250 mL 具塞三角瓶中，加入10 滴溴甲酚綠甲基紅混合指示劑，在磁力攪拌器攪拌下，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液密閉滴定至酒紅色為終點(diǎn)，記下滴定所消耗標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V2。

（4）分析結(jié)果的表述

a.以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的氫氧化鈉（NaOH）含量（x1）按式（1）計(jì)算，

式中：c—鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度，mol/L；

V1—測(cè)定氫氧化鈉所消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，ml；

m—試樣的質(zhì)量，g。

0.040 00—與1.00 mL 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[cHCl=1.000 mol/L]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜臍溲趸c（NaOH）的質(zhì)量。

b.以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的碳酸鈉（Na2CO3）含量（x2）按式（2）計(jì)算：

式中：c—酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度，mol/L；

V1—測(cè)定氫氧化鈉所消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V2—測(cè)定氫氧化鈉和碳酸鈉所消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

m—試樣的質(zhì)量，g。

0.0529 9—與1.00 mL 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[cHCl=1.000 mol/L] 相當(dāng)?shù)模?以克表示的碳酸鈉（Na2CO3）的質(zhì)量。

1.5 兩實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

不同實(shí)驗(yàn)室氫氯化鈉含量檢測(cè)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 不同實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果對(duì)比%

1.6 測(cè)量誤差分析

（1）測(cè)量?jī)x器天平引進(jìn)的誤差

測(cè)量?jī)x器往往是系統(tǒng)誤差的主要來(lái)源，為了保證儀器符合測(cè)量要求，應(yīng)經(jīng)常對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行校驗(yàn)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)一組砝碼在不同的電子天平上進(jìn)行稱量比較，觀察測(cè)量值的差異，找出它們一致性的數(shù)據(jù)，從中判定由于天平稱量引進(jìn)的系統(tǒng)誤差。為了更清晰地看出配制標(biāo)液所用電子天平與分析片堿所用天平之間是否存在系統(tǒng)誤差，將數(shù)據(jù)繪制折線圖見(jiàn)圖1。

圖1 標(biāo)液所用天平和分析片堿所用天平稱量差值圖

通過(guò)折線圖所示， 配制標(biāo)液所用電子天平比分析片堿所用電子天平稱取質(zhì)量偏低， 偏低比例占67.86%。分析原因，主要是配制標(biāo)液所用天平?jīng)]有定期進(jìn)行校驗(yàn)。 但其質(zhì)量差值的平均值僅為0.000 36 g，對(duì)最終結(jié)果的影響僅為0.001%。所以天平的系統(tǒng)誤差不是影響片堿中氫氧化鈉含量的主要原因。

（2）使用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2 數(shù)據(jù)可以看出用不同濃度鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定片堿樣品結(jié)果都在允許誤差范圍之內(nèi)。所以標(biāo)準(zhǔn)溶液也不是影響片堿中氫氧化鈉含量的主要因素。

（3）使用校正不同的滴定管進(jìn)行滴定，數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

通過(guò)表3 可以看出，滴定管細(xì)校和分段校正對(duì)分析結(jié)果影響不大，也不是影響片堿中氫氧化鈉含量的主要因素。

表2 不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定結(jié)果%

表3 使用分段校正的滴定管和細(xì)校的滴定管數(shù)據(jù)%

2 快速測(cè)定法測(cè)定氫氧化鈉含量

快速稱取1.7～1.9 g 樣品放入三角瓶溶解，用1.0 mol/L 鹽酸滴定分方法進(jìn)行試驗(yàn)。（該實(shí)驗(yàn)過(guò)程每個(gè)樣品都進(jìn)行了不同的溶樣，不同的定容），檢驗(yàn)結(jié)果，見(jiàn)表4。

樣品1 的檢驗(yàn)結(jié)果中， 最大值與最小值相差0.54%；樣品2 的檢驗(yàn)結(jié)果中，最大值與最小值相差0.07%；樣品3 的檢驗(yàn)結(jié)果中，最大值與最小值相差0.53%；樣品4 的檢驗(yàn)結(jié)果中，最大值與最小值相差2.45%；樣品五的檢驗(yàn)結(jié)果中，最大值與最小值相差2.37%。通過(guò)上述數(shù)據(jù)可以看出，片堿本身是非常不均勻的。

表4 快速測(cè)定法測(cè)定氫氧化鈉含量數(shù)據(jù) %

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程及誤差分析說(shuō)明不同實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生誤差的主要原因與天平、標(biāo)準(zhǔn)溶液、滴定管無(wú)關(guān)，片堿樣品的不均勻度才是主要原因。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)摸索試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)片堿樣品含量不均勻，試驗(yàn)和理論證明，對(duì)于不均勻度較大的固態(tài)樣品，通過(guò)增加稱樣量來(lái)改善分析結(jié)果，使測(cè)定值更接近總體平均值。但目前實(shí)驗(yàn)室稱量為36.0 g，如果再增大稱樣量，標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積過(guò)大，引入誤差也相對(duì)增加。為了使測(cè)量結(jié)果更接近總體平均值，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)增加平行測(cè)定次數(shù)（稱兩三個(gè)平行樣品進(jìn)行分析測(cè)定）。