碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法—氟量的测定草案氟的试验报告

碳酸锂中氟量的测定离子选择电极法

实验报告

新疆有色金属研究所关玉珍王宏川

化工产品中微量氟的测定一般采用光度法或离子选择电极法。离子选择电极法灵敏度高、快速，干扰元素可以加入柠檬酸、磺基水杨酸、钛铁试剂等试剂进行掩蔽。用离子选择电极法测定碳酸锂中的氟结果准确、具有良好的稳定性，回收率达到95%以上。

1 方法提要

试料以硝酸分解，用柠檬酸钠-硝酸钾溶液作离子强度调节液，采用工作曲线法或格氏作图法，在pH 7.0的条件下，以氟离子选择电极测定氟量。

2试剂

2.1 硝酸（1+3），优级纯。

2.2 盐酸（1+1），优级纯。

2.3 盐酸（5+95），优级纯。

2.4 氢氧化钠溶液（40g/L）。

2.5 柠檬酸钠-硝酸钾溶液：称取294g二水合柠檬酸钠和20g硝酸钾，置于500mL烧杯中，加水溶解后，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。

2.6对硝基酚指示剂（1g/L）。

2.7氟标准贮存溶液：称取2.210g于110℃烘2h并在干燥器中冷却至室温的氟化钠（优级纯），置于250mL烧杯中，用水溶解后移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。贮存于塑料瓶中。此溶液1mL含1mg氟。

2.7.1氟标准溶液A：移取25.00mL氟标准贮存溶液(2.7),置于250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。贮存于塑料瓶中。此溶液1mL含100μg氟。

2.7.2氟标准溶液B:移取25.00mL氟标准溶液A(2.7.1),置于250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。贮存于塑料瓶中。此溶液1mL含10μg氟。

2.7.3氟标准溶液C:移取25.00mL氟标准溶液(2.7.2),置于50mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。贮存于塑料瓶中。此溶液1mL含5μg氟。

2.8 试剂空白溶液：移取50mL柠檬酸钠-硝酸钾溶液（2.5），置于100mL烧杯中，在酸度计上，用盐酸（2.2）调至pH为7.0，加水至100mL。

3 仪器

3.1离子计：精度为± 0.2mV。

3.2酸度计。

3.3电磁搅拌器。

3.4氟电极：使用前用含氟溶液（10μg/mL ～50μg/mL）浸泡30min。

3.5参比电极：双盐桥饱和甘汞电极，外盐桥装试剂空白溶液（2.8）。

4分析步骤

4.1 将试料置于50mL烧杯中，加少量水和1滴对硝基酚指示剂（2.6），滴加约8mL硝酸（2.1）至完全分解，按表1移入容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。按表1分取试液，置于50mL 烧杯中，加入25mL柠檬酸钠-硝酸钾溶液（2.5），以水稀释至40mL～45mL。

表1

4.2 在酸度计（3.2）上，将试液用盐酸（2.2），（2.3）和氢氧化钠溶液（2.4）调pH 为7.0，移入50mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。将试液倒入原烧杯中，置于电磁搅拌器上，插入氟电极（3.4）和参比电极（3.5），接通离子计（3.1），动态测量平衡时的电极电位。从工作曲线上分别查出试液与空白溶液的氟量。 4.3 工作曲线的绘制：移取0 mL 、0.50mL 、1.00mL 、2.00mL 、

5.00mL 、10.00mL 氟标准溶液B （2.7.2）和2.00mL 、5.00mL 氟标准溶液A （2.7.1），分别置于一组50mL 烧杯中，加入25.00mL 柠檬酸钠-硝酸钾溶液（2.5），在酸度计（3.2）上用盐酸（2.2），（2.3）调pH 为7.0，移入50mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。倒入原烧杯中，以下按步骤操作，4.4建立Excel 表格，以氟量的对数值为横坐标，以电极电位为纵坐标，绘制工作曲线。 注：① 动态平衡电位系指在搅拌状态下，电极电位变化每分钟不大于0.2mV ② 在测量每个试液的电极电位后，用试剂空白溶液（2.8）清洗电极。 格氏作图法：在氟量小于0.1%时使用。

将试样按照操作步骤进行操作，动态测量平衡时的电极电位，再分5次加入氟标准溶液（2.7.3），每次加入0.50mL ，测量各次的平衡电极电位。

4.5 建立Excel 表格，以加入氟标准溶液的体积（Vx ）为纵坐标，以(Vs+Vx)*10-E/S

为横坐标作图【Vs=50mL 、S=58（氟一价离子）】。将所作出的直线向下延长与横坐标轴相交，该交点与坐标原点之间的距离，代表试液中所含氟标准溶液的体积（以氟标准溶液（2.7.3）的体积V 1表示）。 5 分析结果的计算： 5.1工作曲线法

氟含量以氟的质量分数F w 计，数值以％表示，按式（1）计算：

10010)(1

6

01⨯⨯⨯⨯-=-V m V m m w F (1)

式中：

m 1——测量试液中测得的氟量，单位为微克（μg ）； m 0 ——测量空白溶液的氟量，单位为微克（μg ）

； m ——试料的质量，单位为克（g ）

； V ——试液的总体积，单位为毫升（mL ）； V 1——移取试液的体积，单位为毫升（mL ）

5.2 格氏作图法

氟含量以氟的质量分数F w 计，数值以％表示，按式（2）计算：

100105)(2

6

01⨯⨯⨯⨯⨯-=-V m V V V w F (2)

式中：

V 1——试液中的含氟标准溶液C （2.7.2）的体积，单位为毫升（mL ）； V 0 —— 空白溶液中含氟标准溶液C （2.7.2）的体积，单位为毫升（mL ）； V —— 试液的总体积，单位为毫升（mL ）； V 2—— 分取试液体积，单位为毫升（mL ）；

m ——试料的质量，单位为克（g ）

； 5 ——氟标准溶液C （2.7.2）的体浓度，单位为微克每毫升（μg /mL ）。

6. 试验部分

6.1柠檬酸钠-硝酸钾溶液加入量试验

称取两组试料，分别加入0μg 、10μg 氟标准，加入不同量的柠檬酸钠-硝酸钾溶液，以下按分析步骤进行测定，结果见表1。

氟的测定。

6.2 测定时pH 值的选择

称取两组试料，分别加入0μg 、10μg 氟标准，分别调节pH 值，以下按分析步骤进行测定，结果见表2。

6.3 共存离子干扰

移取一组试液，分别加入10μg 氟标准，分别加入 Na 、K 、Ca 、Mg 、Fe 、Cl 、Al 、SO 4

2-等干扰元素，按分析步骤进行测定，结果见表3。