馮開文
(天津海林克科技發展有限公司,天津300384)
摘要:一些鍍液分析需要用到氯化鋇,如測定氫氧化鈉、碳酸鹽或硫酸鹽等。經典的方法是準確可靠的,但氯化鋇是劇毒試劑,不符合環保理念。研究了用氯化鈣代替氯化鋇的可行性,分析方法做了相應的改變。必須使用氯化鋇時,汙水要經過處理以減少對環境的汙染,為和諧社會造福。
關鍵詞:氯化鋇;氫氧化鋇;氯化鈣;氫氧化鈣;溶度積
中圖分類號:TG115.31 文獻標識碼:B
文章編號:1001-3849(2011)11-0044-03
引言
分析鹼性鍍液中氫氧化物時,要加入氯化鋇沉澱碳酸鹽以消除幹擾。分析碳酸鹽和硫酸鹽時用氯化鋇沉澱碳酸鹽和硫酸鹽以作進一步測定。如氰化鍍銅、氰化鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅、鹼性鍍錫、氰化鍍銀及鍍鉻等溶液,每個樣品需要100g/L氯化鋇溶液1.0~15mL,折合氯化鋇1.0~1.5g。可溶性鋇鹽都是劇毒的,氯化鋇對人的致死量是0.8~0.9g,前些年曾經與氰化物劃歸一類管理,購買困難,因此試驗了用氯化鈣代替氯化鋇的可能性。
1·實驗
1.1 分析方法原理和實驗
1.1.1 氫氧化物的測定
鹼性鍍液碳酸鹽積累是不可避免的,碳酸鹽也是鹼性物質,幹擾氫氧化物的測定,用氯化鋇將碳酸鹽沉澱出來,避免了幹擾。
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl(1)
氯化鈣也能使碳酸鹽沉澱:
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl(2)
但氯化鈣遇到氫氧化物會產生氫氧化鈣沉澱:
2NaOH+CaCl2=Ca(OH)2↓+2NaCl(3)
碳酸鈣和碳酸鋇沉澱,兩者溶度積相同,在離子強度為0.1的溶液中都是3.0×10-8。用氯化鈣來消除碳酸鹽的幹擾是可行的,然而,氫氧化鋇是可溶物質,氫氧化鈣溶解度較小,其溶度積Ksp=1.3×10-5,是否影響分析的正常進行是研究實驗的關鍵。
測定時加入100g/L氯化鈣溶液10mL,錐形瓶中c(氯化鈣)為0.09mol/L。
即在錐形瓶的100mL溶液中氫氧化鈉在0.05g以內就不會產生氫氧化鈣沉澱。折合ρ(氫氧化鈉)=50g/L的鍍液可以取樣1mL。實踐證明,即使離子濃度超過了溶度積,也不會瞬間沉澱完全。而且新生成的氫氧化鈣顆粒極細,同樣與鹽酸標準溶液發生反應,並不影響測定。
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O(4)
以氰化鍍鋅為例,吸取鍍液1mL,加硝酸銀掩蔽氰化鈉,加氯化鈣沉澱碳酸鹽,以百裡香酚酞指示,用鹽酸標準溶液滴定氫氧化鈉,至藍色消失為終點。分析的過程與用氯化鋇的完全相同,只是終點的敏銳度稍差,但判斷沒有困難。
1.1.2 碳酸鹽的測定
根據反應式(2)和溶度積數值,用氯化鈣測定碳酸鹽與用氯化鋇的原理完全相同。簡單過程為:按反應式(1)用氯化鈣溶液沉澱碳酸鈣,加熱陳化,過濾、洗淨,用過量的鹽酸標準溶液溶解碳酸鈣,過量的部分以氫氧化鈉標準溶液回滴。不同現象為碳酸鈣沉澱顆粒較粗,看起來總量比碳酸鋇少,容易過濾。碳酸鈣沉澱中會夾雜氫氧化鈣沉澱,因此,分析方法改為:加入氯化鈣後,加百裡香酚酞指示劑數滴,在激烈搖動下用鹽酸標準溶液緩緩滴定至白色或極淡的藍色,再按常規加熱陳化並過濾、洗淨沉澱,然後以甲基橙為指示劑,用鹽酸標準溶液溶解。由於沉澱顆粒較粗,比溶解碳酸鋇稍慢,需要多搖動片刻,或直接加入過量鹽酸,如0.2mol/L鹽酸標準溶液8~10mL,加熱煮沸趕除形成的CO2,冷卻後再用氫氧化鈉標準溶液回滴,終點現象正常。