容量法測(cè)定氧化鎂基準(zhǔn)替換與應(yīng)用

李 力（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)測(cè)試中心，湖南吉首 416007）

·分 析·

容量法測(cè)定氧化鎂基準(zhǔn)替換與應(yīng)用

李 力
（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)測(cè)試中心，湖南吉首 416007）

用氧化鎂基準(zhǔn)溶液和鋅基準(zhǔn)溶液標(biāo)定EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度，再將標(biāo)定結(jié)果用于氧化鎂的容量法測(cè)定中，多個(gè)被測(cè)樣品測(cè)定結(jié)果非常吻合，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.33%～5.49%。

容量法測(cè)定；氧化鎂；基準(zhǔn)替換；應(yīng)用

氧化鎂是硅酸鹽及碳酸鹽必測(cè)的重要組分，其測(cè)定方法主要是配位滴定法。由于氧化鎂基準(zhǔn)暴露在空氣中，容易吸收水分和二氧化碳而逐漸成為堿式碳酸鎂，且配制的基準(zhǔn)氧化鎂溶液接觸空氣，容易使?jié)舛劝l(fā)生變化，不便長時(shí)間保存。為解決生產(chǎn)中氧化鎂測(cè)定的準(zhǔn)確度問題，筆者進(jìn)行了大量試驗(yàn)，提出了用鋅基準(zhǔn)替換氧化鎂基準(zhǔn)來標(biāo)定EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，經(jīng)換算獲得EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度，以此測(cè)定礦石中氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取得了很好的效果，有較好的應(yīng)用前景。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要試劑

1.三乙醇胺溶液（1＋1）。

2.氫氧化鉀溶液（300 g／L）。

3.銅試劑溶液（500 g／L）。

4.二甲酚橙溶液（1 g／L）。

5.酸性絡(luò)蘭K－奈酚綠B指示劑：0.1 g酸性絡(luò)蘭K、0.15 g奈酚綠B與20 g硫酸鉀在研缽中研細(xì)磨勻。

6.氧化鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液，ρ（Zn）＝1.00 mg／mL：準(zhǔn)確稱取1.000 0 g金屬鋅基準(zhǔn)試劑（純度大于99.99%）于200 mL的燒杯中。加入30 mL（1＋1）鹽酸，置于電熱板上加熱至完全溶解。取下冷卻至室溫后，移入1 000 mL的容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

7.氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液，ρ（MgO）＝1.00 mg／mL：準(zhǔn)確稱取預(yù)先經(jīng)950～1 000℃灼燒1 h后的高純氧化鎂（純度大于99.99%）1.000 0 g于200 mL的燒杯中，加入100 m L水，蓋上表面皿，緩慢加入20 m L（1＋1）鹽酸，置于電熱板上加熱至完全溶解。取下冷卻至室溫后，移入1 000 m L的容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

8.EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，C（EDTA）≈0.01 mol／L：稱取3.72 g EDTA二鈉于500 m L的燒杯中，加300 mL水，低溫加熱溶解后，移入1 000 mL的容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

9.乙酸－乙酸鈉緩沖溶液（pH＝5.5）：稱取200 g乙酸鈉溶于水中，加9 mL乙酸，用水稀釋至1 000 m L。

10.氫氧化銨－氯化銨緩沖溶液（pH＝10）：稱取67.5 g氯化銨，溶于200 mL水中，加入570 mL氫氧化銨，用水稀釋至1 000 m L。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定

1.2.1.1 鋅基準(zhǔn)溶液標(biāo)定法

移取10.00 mLρ（Zn）＝1.00 mg／m L鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液（V0）于200 mL的燒杯中，加10 mL乙酸－乙酸鈉緩沖溶液，用水稀釋至80 mL，加1～2滴二甲酚橙指示劑，用EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至亮黃色為終點(diǎn)。讀取并記錄標(biāo)定所消耗的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1。EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度按下式計(jì)算：

式中：TMgO1為用鋅基準(zhǔn)溶液標(biāo)定所得EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度／g·mL－1；ρ（Zn）為鋅基準(zhǔn)溶液的濃度／mg·m L－1；V0為移取的鋅基準(zhǔn)溶液的體積／mL；V1為用鋅基準(zhǔn)溶液標(biāo)定時(shí)所消耗的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積／mL；0.616 5為氧化鎂的摩爾質(zhì)量與鋅的摩爾質(zhì)量之比［（24.305＋15.999）／65.38］。

1.2.1.2 氧化鎂基準(zhǔn)溶液標(biāo)定法

移取20.00mL氧化鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液（V0′）于300mL的錐形瓶中，加50 mL水、2 mL（1＋1）三乙醇胺、加10 mL pH為10的緩沖溶液，加少許酸性絡(luò)蘭K－奈酚綠B指示劑用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由暗紅色變?yōu)樗{(lán)綠色為終點(diǎn)。讀取并記錄標(biāo)定所消耗的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2。EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度按下式計(jì)算：

式中：TMgO2為用氧化鎂基準(zhǔn)溶液標(biāo)定所得EDTA二

?鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度／g·m L－1；ρ（MgO）為氧化鎂基準(zhǔn)溶液的濃度／mg·mL－1；V0′為移取的氧化鎂基準(zhǔn)溶液的體積／mL；V2為用氧化鎂基準(zhǔn)溶液標(biāo)定時(shí)所消耗的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積／m L。

1.2.2 試樣的測(cè)定

稱取0.1～0.5 g試樣（精確至0.000 1 g）于30 mL的銀坩堝中，加氫氧化鉀3 g，于馬弗爐中700℃熔融20 min，取出冷卻后加熱水浸取，用（1＋1）鹽酸洗凈坩堝，加入10 mL鹽酸.加熱至微沸，加入一小片剛果紅試紙，用氨水（1＋1）中和至試紙由藍(lán)色變紅色，加10mL六次甲基四胺（200 g／L），低溫微沸2 min，冷卻后定容100 mL。移取上層清液（或?yàn)V液）10 mL于150 mL燒杯中，加三乙醇胺（1＋1）0.5 mL、3 m L 30%氫氧化鉀、0.5 m L 0.2%銅試劑、少許酸性絡(luò)蘭K－奈酚綠B指示劑，用EDTA二鈉滴定至溶液由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色，加入一滴甲基紅指示劑，用鹽酸（1＋1）中和至紅色，再用氨水（1＋1）中和至藍(lán)色，加入10 m L緩沖溶液，用EDTA二鈉滴定至溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)綠色為終點(diǎn)，讀取并記錄滴定所消耗的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V。

1.2.3 試樣分析結(jié)果的表述與計(jì)算

鋅基準(zhǔn)溶液標(biāo)定法分析結(jié)果的表述與計(jì)算，按式（3）進(jìn)行：

氧化鎂基準(zhǔn)溶液標(biāo)定法分析結(jié)果的表述與計(jì)算，按式（4）進(jìn)行：

式（3）和（4）中：ω（MgO）／10－2為試樣中氧化鎂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)／%；V為試樣消耗EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積／m L；TMgO1為用鋅基準(zhǔn)溶液標(biāo)定所得EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度／g·mL－1；TMgO2為用氧化鎂基準(zhǔn)溶液標(biāo)定所得EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度／g·mL－1；m為稱取試驗(yàn)樣品的質(zhì)量／g。

2 結(jié)果與討論

2.1 對(duì)同一EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定

鋅基準(zhǔn)溶液與氧化鎂基準(zhǔn)溶液對(duì)于同一EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定結(jié)果見表1。

表1 不同基準(zhǔn)溶液對(duì)EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定值

由表1可以看出，兩種基準(zhǔn)溶液標(biāo)定所得EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化鎂的滴定度TMgO1、TMgO2，數(shù)值非常接近，故此，用鋅基準(zhǔn)來替換氧化鎂基準(zhǔn)可行，能夠?qū)嶋H應(yīng)用。

2.2 對(duì)同一試樣測(cè)試

鋅基準(zhǔn)溶液標(biāo)定值與氧化鎂基準(zhǔn)溶液標(biāo)定值對(duì)于同一試樣測(cè)試，測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 不同標(biāo)定方法試驗(yàn)結(jié)果10－2

2.3 方法的精密度

以同樣的方法對(duì)同一樣品進(jìn)行10次平行測(cè)定，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表3、表4。

表3 鋅基準(zhǔn)溶液標(biāo)定法測(cè)定樣品中氧化鎂含量的分析結(jié)果表10－2

樣品編號(hào)測(cè)定結(jié)果ω（MgO）X RSD 1＃管理樣0.64 0.61 0.60 0.58 0.59 0.62 0.65 0.670.56 0.63 0.62 5.49 2＃管理樣21.32 21.59 21.61 21.37 21.52 21.33 21.41 21.42 21.53 21.56 21.47 0.51 3＃原礦樣18.65 18.74 18.57 18.76 18.62 18.71 18.62 18.67 18.66 18.73 18.67 0.33 4＃原礦樣4.33 4.26 4.41 4.39 4.43 4.29 4.37 4.354.28 4.30 4.34 1.35

表4 氧化鎂基準(zhǔn)溶液標(biāo)定法測(cè)定樣品中氧化鎂含量的分析結(jié)果表10－2

3 結(jié) 論

1.同一EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液用鋅基準(zhǔn)溶液和氧化鎂基準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，所得滴定度非常吻合，故氧化鎂基準(zhǔn)溶液用鋅基準(zhǔn)溶液替換可行。

2.用鋅基準(zhǔn)替代氧化鎂基準(zhǔn)標(biāo)定EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)氧化鎂的滴定度，克服了氧化鎂基準(zhǔn)溶液容易變化的缺點(diǎn)，并能起到校準(zhǔn)氧化鎂基準(zhǔn)的作用，對(duì)樣品中氧化鎂測(cè)定準(zhǔn)確度的提高，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和幫助作用。

3.該方法操作簡(jiǎn)便、快速，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。4.該方法適用于灰?guī)r、白云巖及硅酸巖中氧化鎂質(zhì)量百分?jǐn)?shù)0.5%以上的測(cè)定。

［1］ 《巖石礦物分析》編委會(huì).巖石礦物分析（第四版－第二分冊(cè)）［M］.北京：地質(zhì)出版社，2011.25－28.

［2］ 《巖石礦物分析》編委會(huì).巖石礦物分析（第四版－第二分冊(cè)）［M］.北京：地質(zhì)出版社，2011.175－180.

［3］ GB／T14506.7－2010，硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法［S］.

［4］ GB／T 3286.1－2012，石灰石及白云石化學(xué)分析方法［S］.

Benchm ark Rep lacem ent and Application on
Volum etric M ethod Determ ination of M agnesium Oxide

LILi
（Hunan NonferrousGeological Prospecting Bureau of the 245 Team Test Center，Jishou 416007，China）

With benchmark solution ofmagnesium oxide and zinc base EDTA disodium standard solution calibration standard solution of magnesium oxide，and the calibration results was used in the capacity of magnesium oxide method.Multiplemeasured sample determination results fitwell，and the relative standard deviation is0.33%～5.49%. Key words：volumetricmethod to determine；magnesia；the benchmark to replace；application

TG115.3＋1

A

1003－5540（2016）02－0071－03

2015－11－26

李 力（1985－），男，工程師，主要從事地質(zhì)、冶金、化工和環(huán)保分析測(cè)試工作。