EDTA配位滴定法測定鋁箔腐蝕廢酸中硫酸根含量

嚴 進

(南通職業(yè)大學藥品與環(huán)境工程學院，江蘇 南通 226007)

關(guān)健詞：EDTA配位滴定法；硫酸根；測定；鋁箔廢酸

1 實 驗

1.1 儀器與試劑

FA2204B電子天平，上海天美天平儀器有限公司。

EDTA標準溶液(0.01029 mol/L)；氯化鋇-氯化鎂混合溶液(BaCl2為0.01 mol/L，MgCl2為0.005 mol/L)；三乙醇胺溶液(1：3)；氨-氯化銨緩沖溶液(pH=10)；鉻黑 T(5 g/L)。以上試劑為分析純化學試劑，實驗所有用水均為去離子水。

1.2 實驗方法

1.2.1 硫酸根的測定原理

Mg2++NaH2T=MgT-+Na++2H+

MgT-+Na2H2Y=MgY2-+2Na++H++HT2-

1.2.2 硫酸根的測定方法

準確移取鋁箔腐蝕廢硫酸逐級稀釋100倍后，移取所得試液10.00 mL于250 mL錐形瓶中，加50 mL去離子水，慢慢加入適量15.00 mL BaCl-MgCl混合溶液，再加5.00 mL入三乙醇胺溶液(1：3)，搖勻后加5.00 mL緩沖溶液(pH=10)，無水乙醇溶液10.00 mL，再加5 g/L 鉻黑T指示液5滴，用0.01029 mol/L EDTA 標準溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榧兯{色即為終點。同時做空白實驗。

式中：V試液——吸取試樣的體積，mL

V——滴定試樣時消耗EDTA標準溶液的體積，mL

V0——空白實驗消耗EDTA標準溶液的體積，mL

CEDTA——EDTA標準溶液的濃度，mol/L

2 結(jié)果與討論

2.1 反應介質(zhì)對硫酸根測定的影響

測定硫酸根時，需要在加入氯化鋇和氯化鎂混合沉淀劑時，將溶液控制在酸性條件下，避免鋇離子在酸性不夠時發(fā)生水解，而影響硫酸根測定的準確度。鋁箔腐蝕廢硫酸在pH在2左右，此時試液中的維持在強酸性，Ba2+離子不會發(fā)生水解。

實驗滴定時，采用鉻黑T做指示劑，NH3-NH4Cl緩沖溶液作介質(zhì)，緩沖溶液的pH對滴定終點顏色的變化有顯著的影響。鉻黑T的變色范圍在6.310時，無法判斷終點。實驗選擇pH=10的緩沖溶液作滴定介質(zhì)。緩沖溶液的加入量影響滴定溶液的酸效應和滴定終點的判斷，緩沖溶液的體積對測定硫酸根的影響見圖1。

圖1 NH3-NH4Cl溶液用量對硫酸根測定結(jié)果的影響

由圖1可以看出，當NH3-NH4Cl緩沖溶液體積小于5.00 mL時，測定結(jié)果偏小，說明測定溶液堿度不夠，EDTA的酸效應偏大影響測定。緩沖溶液的體積達到5.00 mL后，硫酸根的測定結(jié)果基本不再變化，且終點顏色變化明顯。實驗選擇NH3-NH4Cl緩沖溶液的體積為5.00 mL。

2.2 氯化鋇-氯化鎂混合溶液的加入體積對測定硫酸根的影響

為能使硫酸根完全沉淀，需要加入過量氯化鋇溶液，一般要求過量25%～100%，即在大量反應的基礎上多加混合液5.00～10.00 mL。結(jié)果見圖2。

圖2 氯化鋇-氯化鎂混合溶液用量對硫酸根測定結(jié)果的影響

鋁箔腐蝕廢硫酸中的硫酸根約為0.85～0.95 mol/L，通過計算，加入的混合溶液以15.00 mL為宜，此時混合液過量約5.00 mL。此時空白溶液的EDTA標準溶液消耗體積在30.00 mL左右，試液的測定消耗EDTA的體積在20.00 mL左右?；旌先芤杭尤肓窟^小，不能將硫酸根沉淀完全，測定結(jié)果偏小?；旌先芤杭尤肓窟^大，終點顏色變化不明顯，易產(chǎn)生誤差影響準確度。由圖2可知，氯化鋇-氯化鎂混合溶液體積在15.00 mL時，分析結(jié)果準確，小于或超過15.00 mL分析結(jié)果偏小。實驗選擇氯化鋇-氯化鎂混合溶液體積為15.00 mL。

2.3 乙醇加入體積對硫酸根測定的影響

為提高方法的準確度，確保形成的硫酸鋇不溶解，加入適量乙醇降低硫酸鋇的溶解度。實驗改變乙醇的加入體積，討論乙醇加入量對硫酸根測定的影響，結(jié)果見圖3。

測定體系加入乙醇溶液能有效降低硫酸鋇溶解度，提高硫酸根測定的準確度。圖3數(shù)據(jù)顯示，隨乙醇溶液加入體積的增加，硫酸根測定濃度逐漸增加，乙醇溶液6.00～10.00 mL時，硫酸根濃度基本不變，為提高方法的準確度，實驗將乙醇溶液的用量確定為10.00 mL。

2.4 精密度實驗

將鋁箔腐蝕廢硫酸稀釋100倍后，準確移取稀釋液10.00 mL 8份于8個250 mL錐形瓶中，按實驗方法測定硫酸根含量，同時做空白實驗，計算鋁箔腐蝕廢水中硫酸根的含量和方法的相對標準偏差，結(jié)果見表1。

表1 硫酸根測定的精密度實驗數(shù)據(jù)表(n=8)

由表1中實驗數(shù)據(jù)可以看出，8次平行測定硫酸根的含量為89.20、89.10、89.10、89.00、89.50、89.67、89.41、89.30，硫酸根含量的平均值為89.29 g/L，8次測定的相對標準偏差為0.24%，測定的結(jié)果相對標準偏差值小于0.5%，說明該方法重現(xiàn)性好，精密度高。

2.5 準確度實驗

實驗采用標準加入法，研究測定方法的準確度。向處理液中加入不同量的硫酸根標準溶液，按實驗方法操作，測定試液中的硫酸根總量，計算回收率，所測結(jié)果見表2。

表2 硫酸根測定的回收率實驗數(shù)據(jù)表

由表2可知，加標回收率在97.6%～102.7%之間，說明該法數(shù)據(jù)可靠，準確度高，方法可行。

3 結(jié) 論

(1)建立了EDTA配位滴定法測定鋁箔腐蝕硫酸中硫酸根含量的分析方法，優(yōu)化了硫酸根的測定參數(shù)，考察了方法的精密度和準確度。

(2)測定硫酸根的最佳條件為：pH值為10， NH3-NH4Cl緩沖溶液的用量為5.00 mL，氯化鋇-氯化鎂混合溶液為15.00 mL，乙醇加入體積為10.00 mL。

(3)測定硫酸根的相對標準偏差(RSD，n=8)為0.24%，加標回收率在97.6%～102.7%之間。測定硫酸根的EDTA配位滴定法重復性好，精密度高，測定結(jié)果準確，方法可行，滿足鋁箔腐蝕廢硫酸中硫酸根含量測定技術(shù)要求。