硫酸盐和硫代硫酸盐混合物中硫酸根的分析方法

摘要

本发明属于化学分析领域，涉及硫酸盐和硫代硫酸盐混合物中硫酸根的分析方法。该方法包括如下步骤：a)硝酸铅标准溶液配制与标定：配制硝酸铅的乙醇水溶液。移取已知体积和浓度的硫酸根标准溶液，加入乙醇的水溶液作为介质，调节PH值为4～5，插入铅离子选择电极和银-氯化银电极，用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，计算硝酸铅标准溶液浓度。b)硫酸根的分析直接用碘标准溶液滴定测定硫代硫酸盐含量，在待测溶液中加入乙醇的水溶液作为介质，调节pH值为4～5，插入铅离子选择电极和银-氯化银电极，用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，测出硫酸盐和硫代硫酸盐总含量，从而算出硫酸根含量。

说明书

技术领域

本发明属于化学分析领域，涉及硫酸盐和硫代硫酸盐混合物中硫酸根的分析方法。

背景技术

硫酸盐常用的分析方法有离子色谱法、重量分析法、光度法、钡镁合剂EDTA滴定法以及盐酸联苯胺沉淀法等。若是硫酸盐中混有硫代硫酸盐，硫代硫酸盐就会干扰硫酸盐的测定。离子色谱法可以同时测定混合物中的硫酸根和硫代硫酸根，方法虽干扰小、专属性强，但因仪器设备昂贵、操作条件较高，一般实验室难以普及应用；重量分析法、光度法、钡镁合剂EDTA滴定法以及盐酸联苯胺沉淀法等因干扰现象严重，均需要将硫代硫酸盐分解除去，因而使测量步骤增加，分析时间延长。本发明在测定时不需要将硫代硫酸盐分解除去，减少了测量步骤，缩短了分析时间，提高了效率。

发明内容

本发明提供一种硫酸盐和硫代硫酸盐混合物中硫酸根的分析方法。

本发明原理是采用碘量法即直接用碘标准溶液滴定测定硫代硫酸盐含量，电位滴定测出硫酸盐和硫代硫酸盐总含量，从而测出硫酸根含量。由于硫酸铅及硫代硫酸铅在水介质中溶解度较大，电位滴定应在加入非水溶剂的条件下进行以降低铅盐的溶解度，使滴定终点有较大的电位突跃，本发明采用的是在待测溶液中加入乙醇的水溶液作为介质，滴定剂为硝酸铅的乙醇水溶液。

硫酸盐和硫代硫酸盐混合物中硫酸根的分析方法，该方法包括如下步骤：

a)硝酸铅标准溶液配制与标定：

称取2.3g硝酸铅，用少量水溶解，加1mL1：1硝酸铅，用40-60％乙醇溶液A定容到1L。

用移液管移取5mL浓度为001041mol/L的硫酸根标准溶液，置于100mL烧杯中，再加入60-70％乙醇溶液B 40mL，放入搅拌子一枚，置于电磁搅拌器上，用1mol/L的硝酸溶液调节PH值为4～5，插入铅离子选择电极和银-氯化银电极，在匀速搅拌下用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，等当点所消耗的硝酸铅标准溶液体积Vc，根据公式1计算硝酸铅标准溶液浓度，

$C({\mathrm{PbNO}}_3,\mathrm{mol}/L)=\frac{0.05205}{\mathrm{Vc}}---\left(1\right)$

上面公式中：

Vc：消耗的硝酸铅标准溶液体积数值(单位是mL)

b)硫酸根的分析

称取硫酸盐和硫代硫酸盐混合物M(准确至0.0002)g，溶解定容到500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到溶液甲。

用移液管移取20mL溶液甲，置于250mL锥形瓶中，加入10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(PH≈6)，10g碘化钾，用碘标准溶液滴定，近终点时，加1mL～2mL淀粉指示液，继续滴定至溶液呈蓝色，30s内不褪色，即为终点，所消耗的碘标准溶液体积V₁。

用移液管移取20mL溶液甲，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到溶液乙。用移液管移取5mL溶液乙，置于100mL烧杯中，再加入60-70％乙醇溶液B 40mL，放入搅拌子一枚，置于电磁搅拌器上，用1mol/L的硝酸溶液调节PH值为4～5，插入铅离子选择电极和银-氯化银电极，在匀速搅拌下用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，等当点所消耗的硝酸铅标准溶液体积V₂，

根据公式2计算硫酸根质量百分浓度，

$W\left({{\mathrm{SO}}_4}^{2-}\right)=\frac{(V_2\times N_2\times 20-V_1\times N_1)\times B}{M\times 40}\times 100---\left(2\right)$

上面公式中：

W：硫酸根质量百分浓度数值以％表示；

V₁：消耗的碘标准溶液体积数值(单位是mL)；

N₁：碘标准溶液的物质的量的浓度数值(单位是mol/L)；

V₂：消耗的硝酸铅标准溶液体积数值(单位是mL)；

N₂：硝酸铅标准溶液的物质的量的浓度C(PbNO₃)数值(单位是mol/L)；

M：样品硫酸盐和硫代硫酸盐混合物的质量数值(单位是g)；

B：硫酸根的摩尔质量(96.06g/mol)

乙醇溶液(％)为体积百分数。

上述方法中优选的乙醇溶液A浓度为50％，乙醇溶液B浓度为70％，

优选的上述方法包括如下步骤：

a)硝酸铅标准溶液配制与标定：

称取23g硝酸铅，用少量水溶解，加1mL1∶1硝酸铅，用50％乙醇溶液定容到1L。

用移液管移取5mL浓度为001041mol/L的硫酸根标准溶液，置于100mL烧杯中，再加入70％乙醇溶液40mL，放入搅拌子一枚，置于电磁搅拌器上，用1mol/L的硝酸溶液调节PH值为4～5，插入铅离子选择电极和银-氯化银电极，在匀速搅拌下用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，等当点所消耗的硝酸铅标准溶液体积Vc，根据公式1计算硝酸铅标准溶液浓度，

$C({\mathrm{PbNO}}_3,\mathrm{mol}/L)=\frac{0.05205}{\mathrm{Vc}}---\left(1\right)$

上面公式中：

Vc：消耗的硝酸铅标准溶液体积数值(单位是mL)

b)硫酸根的分析

称取硫酸盐和硫代硫酸盐混合物M(准确至0.0002)g，溶解定容到500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到溶液甲。

用移液管移取20mL溶液甲，置于250mL锥形瓶中，加入10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(PH≈6)，1.0g碘化钾，用碘标准溶液滴定，近终点时，加1mL～2mL淀粉指示液，继续滴定至溶液呈蓝色，30s内不褪色，即为终点，所消耗的碘标准溶液体积V₁。

用移液管移取20mL溶液甲，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到溶液乙。用移液管移取5mL溶液乙，置于100mL烧杯中，再加入70％乙醇溶液40mL，放入搅拌子一枚，置于电磁搅拌器上，用1mol/L的硝酸溶液调节PH值为4～5，插入铅离子选择电极和银-氯化银电极，在匀速搅拌下用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，等当点所消耗的硝酸铅标准溶液体积V₂，

本发明的方法中所用原料均可以从市场购买到。

本发明硫酸盐和硫代硫酸盐混合物中硫酸根的分析方法的优异点是结果准确，操作简单分析快捷，能够正确指导生产。

在气体脱硫过程中，吸收液中通常是有硫酸盐和硫代硫酸盐伴生的，快速准确的测定其中的硫酸根对生产有重要指导意义，本发明在测定时不需要将硫代硫酸盐分解除去，减少了测量步骤，缩短了分析时间，提高了效率。因此本发明对测定脱硫吸收液成分有重要作用。

附图说明

图1硝酸铅标准溶液配制与标定的滴定曲线

图2实施例1中硫酸根的分析的滴定曲线

图3实施例2中硫酸根的分析的滴定曲线

具体实施方式

为了理解本发明，下面以实施例进一步说明本发明，但不限制本发明。

本发明化合物的制备实施例

实施例1：

a)硝酸铅标准溶液配制与标定

称取24072g硝酸铅，用少量水溶解，加1mL1∶1硝酸铅，用50％乙醇溶液定容到1L。

移液管移取5mL浓度为001041mol/L的硫酸根标准溶液，置于100mL烧杯中，再加入70％乙醇溶液40ml，放入搅拌子一枚，置于电磁搅拌器上，用1mol/L的硝酸溶液调节PH值为4～5，插入305型铅离子选择电极和851型银-氯化银电极，在匀速搅拌下用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，等当点所消耗的硝酸铅标准溶液体积7174mL，滴定曲线见图1。

根据上述公式1计算硝酸铅标准溶液浓度，C(PbNO₃)＝0.007255mol/L。

b)硫酸根的分析

称取硫酸盐和硫代硫酸盐混合物4.8151g，溶解定容到500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到溶液甲。

用移液管移取20mL溶液甲，置于250mL锥形瓶中，加入10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(PH≈6)，1.0g碘化钾，用碘标准溶液滴定，近终点时，加1mL～2mL淀粉指示液，继续滴定至溶液呈蓝色，30s内不褪色，即为终点，所消耗的碘标准溶液体积10.35ml。

用移液管移取20mL溶液甲，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到溶液乙。用移液管移取5mL溶液乙，置于100mL烧杯中，再加入70％乙醇溶液40mL，放入搅拌子一枚，置于电磁搅拌器上，用1mol/L的硝酸溶液调节PH值为4～5，插入305型铅离子选择电极和851型银-氯化银电极，在匀速搅拌下用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，等当点所消耗的硝酸铅标准溶液体积7.961mL，滴定曲线见图2。

根据上述公式2计算硫酸根质量百分浓度W(SO₄^2-)＝15.41％

实施例2：

a)硝酸铅标准溶液配制与标定

同实施例1。

b)硫酸根的分析

称取硫酸盐和硫代硫酸盐混合物3.8681g，溶解定容到500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到溶液甲。

用移液管移取20mL溶液甲，置于250mL锥形瓶中，加入10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(PH≈6)，1.0g碘化钾，用碘标准溶液滴定，近终点时，加1mL～2mL淀粉指示液，继续滴定至溶液呈蓝色，30s内不褪色，即为终点，所消耗的碘标准溶液体积3.10ml。

用移液管移取20mL溶液甲，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到溶液乙。用移液管移取5mL溶液乙，置于100mL烧杯中，再加入70％乙醇溶液40mL，放入搅拌子一枚，置于电磁搅拌器上，用1mol/L的硝酸溶液调节PH值为4～5，插入305型铅离子选择电极和851型银-氯化银电极，在匀速搅拌下用硝酸铅标准溶液进行自动电位滴定，等当点所消耗的硝酸铅标准溶液体积7.786mL，滴定曲线见图3。

根据上述公式2计算硫酸根质量百分浓度W(SO₄^2-)＝54.40％。

本发明方法已经通过具体实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。