工業(yè)磷酸三鈉重量法誤差淺析

楊 華,李東方

(河南能源化工集團(tuán)洛陽永龍能化有限公司，河南 洛陽 471100)

1 實驗部分

1.1 主要試劑和儀器

主要試劑和儀器見表1。

表1 主要試劑和儀器

1.2 實驗方法

1.2.1 喹鉬檸酮溶液配置

喹鉬檸酮溶液配置：

溶液A:稱取70g鉬酸鈉溶解于150mL水中;溶液B:60g檸檬酸溶解于85mL濃硝酸和150mL水的混合溶液中;溶液C:在不斷攪拌下,將溶液A緩慢加入溶液B中;溶液D:取5mL喹啉注入35mL濃硝酸和100mL水中;

將溶液D緩慢地加入到溶液C中，混合后放置24h，用微孔玻璃坩堝過濾，取280mL丙酮注入濾液中，用水稀釋到1000mL，混勻，貯于聚乙烯瓶中[3]。

1.2.2 實驗過程

稱取5g樣品(稱準(zhǔn)至0.0002g)，用水溶解后，移入250mL容量瓶中，稀釋至刻度搖勻，用干濾紙，干漏斗過濾于玻塞錐形瓶中(棄去最初20mL濾液)，移取10mL濾液(約含37mg五氧化二磷)，注入500mL錐形燒瓶中， 加10mL 1∶1硝酸和80mL水，蓋上表面皿，置電爐上加熱至沸，取下，趁熱加入50mL喹鉬檸酮溶液，重新加熱至微沸，取下冷卻至室溫，用預(yù)先恒重的4號玻璃坩堝過濾，用水洗滌沉淀和坩堝內(nèi)壁多次，所用的洗滌水共約150mL，洗畢，將坩堝連同沉淀置于恒溫箱中，在250℃干燥30min(或在180℃干燥45min)，冷卻，稱量，直到恒重[3]。

1.2.3 結(jié)果的計算

磷酸三鈉含量X1(%)按下式計算：

(1)

式中：G——樣品重量，g；

G1——烘干的磷鉬酸喹啉的重量，g；

0.1717——磷鉬酸喹啉換算成十二水合磷酸三鈉的系數(shù)。

表2 重量法測定結(jié)果

2 測定誤差原因分析

按照上述1.2.2重量法，測定洛陽鑫洪源生產(chǎn)的我們公司庫存的磷酸三鈉產(chǎn)品，分析數(shù)據(jù)如(表2)，樣品已知含量為98%，分析結(jié)果四個樣品都大于100%，結(jié)合工業(yè)磷酸三鈉的理化性質(zhì)和分析操作的情況，總結(jié)誤差較大的原因如下：

(1)測試樣品放置時間較長，存在結(jié)晶水失水情況，結(jié)晶水析出會造成實際樣品量中磷含量偏高，反應(yīng)后磷鉬酸喹啉重量增大，因失水量不能確定，此時計算系數(shù)仍為0.1717，造成分析結(jié)果明顯偏高。

(2)樣品長時間放置會造成磷酸三鈉與空氣中的水分和二氧化碳反應(yīng)生成磷酸二氫鈉和碳酸鈉，分析中在酸性環(huán)境下進(jìn)行，碳酸鈉不會影響磷鉬酸喹啉的生成量。此種情況會造成測試樣品中實際含有磷酸根量偏少，生成磷鉬酸喹啉量較實際偏少，造成分析結(jié)果偏低。說明分析樣品失去結(jié)晶水較多。需要采取其他分析方法進(jìn)行分析矯正。

(3)磷鉬酸喹啉固體為泥裝固體，不好抽濾且易結(jié)塊，可能烘干時沒有完全烘干。為避免此情況，我們將樣品烘干至恒重后，取出碾碎，再烘干至恒重，樣品純度如(表2)，則測量計算結(jié)果分別降低0.48%、0.26%、0.31%、0.42%，結(jié)果仍然大于100%，誤差較大，說明此原因不是造成結(jié)果偏高的主要因素。

(4)取樣不均勻。根據(jù)以上分析，測試樣品確定是已經(jīng)風(fēng)化失去結(jié)晶水的樣品，為了測定結(jié)果準(zhǔn)確性，根據(jù)十二水磷酸三鈉性質(zhì)，我們均勻選取樣品在馬弗爐中800℃烘至恒重，再按照重量法進(jìn)行測定[1]。

根據(jù)以上誤差原因分析和磷酸三鈉的理化性質(zhì)，為了讓分析結(jié)果更真實，均勻采樣200g樣品，在800℃烘2h，取出放入干燥器內(nèi)，冷卻30min后，在分析天平上稱重，再在相同溫度下烘干30min，冷卻稱重，直至恒重。按照上述方法進(jìn)行試驗，根據(jù)公式2，計算測量結(jié)果如(表3)：

計算公式2：

(2)

式中：G——樣品重量，g；

G1——烘干的磷鉬酸喹啉的重量，g；

0.0741——磷鉬酸喹啉換算成磷酸三鈉(無水)的系數(shù)。

表3 根據(jù)公式2計算測量結(jié)果

計算分析結(jié)果的平均值97.99%，樣品純度平均值低于98%，說明樣品有微量變質(zhì)(可能吸收空氣中CO2，生成微量碳酸鈉)，微量雜質(zhì)不影響磷酸三鈉使用，但應(yīng)在計算時按照平均值計算添加量，確保鍋爐安全穩(wěn)定運行。

3 總結(jié)與結(jié)論

工業(yè)磷酸三鈉因放置條件的原因，可能會不同程度的存在失水現(xiàn)象，我們分析了樣品偏差的種種原因，并采用烘干使其全部失水的方法進(jìn)行測量，并且重新整理了計算公式。為準(zhǔn)確測定磷酸三鈉的純度提供了可靠的方法。