GB/T 5195.1-2017 螢石 氟化鈣含量的測定 EDTA滴定法和蒸餾-電位滴定法

范圍
GB/T 5195 的本部分規定了用EDTA滴定法和蒸餾-電位滴定法測定氟化鈣含量的方法。
本部分適用于螢石中氟化鈣含量的測定。EDTA滴定法，測定范圍(質量分數): ≥60%；蒸餾-電位滴定法，測定范圍(質量分數): ≥90%。

EDTA滴定法
原理
試料以含鈣的稀乙酸浸取，過濾，通過下列兩種方法之一進行分解:
a) 經含鈣乙酸浸取試料分離碳酸鈣后的不溶物灼燒后以碳酸鈉-硼酸混合熔劑熔融，以鹽酸-硼酸混合酸浸取分解，定容。
b) 經含鈣乙酸浸取試料分離碳酸鈣后的不溶物以鹽酸-硼酸-硫酸混合酸加熱分解， 定容，過濾除去不溶物。
分取部分濾液于pH大于12.5的條件下，用EDTA標準滴定溶液滴定鈣，計算氟化鈣的質量分數。

蒸餾-電位滴定法
原理
在高氯酸存在下，通過溫度控制裝置于135°C±2°C用水蒸氣將試料中的氟蒸餾分離，蒸餾液以氫氧化鈉溶液吸收，用氟離子選擇電極作為指示電極，以硝酸鑭標準滴定溶液滴定蒸餾液中的氟量，計算氟化鈣的質量分數。

裝置
通常的實驗室設備以及以氣體發生和吸收裝置。
蒸餾裝置由一個蒸汽發生器、一個蒸餾瓶、一個冷凝管、兩個電熱套和一個帶有繼電器的接觸溫度計組成，如圖1所示，可控制蒸餾瓶的溫度135°C±2°C。

磁力攪拌器。
pH計，配有玻璃電極和飽和甘汞電極。
滴定管，20mL，刻度間隔0.02mL。
氟離子選擇電極。
參比電極，飽和甘汞電極或其他類型電極。
電位計，靈敏度0.5mV，覆蓋-500mV~+500mV。利用一組特殊電極， 對固定的終點電位測量，應重復在±0.5mV。
注: 也可選擇商業通用的自動顯示滴定曲線或自動判斷滴定終點電位的裝置。

分析步驟
測定次數
對同一試樣，至少獨立測定2次。
試料量
稱取0.20g試樣于蒸餾瓶中，至0.0002g。
空白試驗
隨同試料做空白試驗。
蒸餾
連接蒸餾裝置。從蒸餾裝置移開接觸溫度計和蒸餾頭，加入少許高錳酸鉀于蒸餾瓶中，加15mL水，35mL高氯酸，立即用蒸餾頭和接觸溫度計封閉蒸餾裝置。
取一盛有25mL氫氧化鈉溶液和40mL水的500mL容量瓶于接水管下，接水管插入溶液中。
轉動蒸汽發生器和蒸餾裝置間三通開關于位置1(見圖1)，接觸溫度計設定為135°C，接通蒸餾瓶和蒸汽發生器的電源。將蒸餾瓶內溶液加熱至135°C(約15min)， 轉動三通開關于位置2(見圖1)，蒸汽進入蒸餾瓶，控制蒸汽量至每分鐘流出10mL蒸餾液。收集約400mL蒸餾液，停止蒸餾。
用水沖洗接水管的內外壁，洗液洗入500mL容量瓶中。以酚酞溶液為指示劑，用高氯酸中和蒸餾液。用水稀釋至刻度，混勻。
電位滴定
從500mL容量瓶中移取50.00mL試液于250mL燒杯中，加10mL緩沖溶液和60mL乙醇(或異丙醇)。將磁力攪拌器的轉子放入燒杯，燒杯置于攪拌器上，插入氟離子選擇電極和參比電極，并與電位計連接。開動磁力攪拌器，用硝酸鑭標準滴定溶液滴定，滴定速度不大于3.0mL/min，記錄滴定的體積和相應的電位讀數。當電位變化速度加快，以較慢速度滴定。從繪制的或記錄的滴定曲線確定滴定終點。

結果的計算及表示
分析結果的計算
按式(6)計算氟化鈣的質量分數:

或按式(7)計算氟的質量分數:

式中:
T  一一硝酸鑭標準滴定溶液對氟化鈉滴定度，單位為克每毫升(g/mL)；
V₅ 一一滴定分取的試料溶液消耗硝酸鑭標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₀₃一一滴定空白試驗消耗硝酸鑭標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
m₀₂一一試料質量，單位為克(g)；
k₁ 一一0.9297，硝酸鑭標準滴定溶液對氟化鈉滴定度換算為對氟化鈣滴定度的系數；
k₂ 一一0.4524，硝酸鑭標準滴定溶液對氟化鈉滴定度換算為對氟滴定度的系數。


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