氯離子丨硫氰酸銨容量法測定氯離子
我站通過大量科學的實驗分析,并將兩種方法實驗結果進行了對比,發現不但有很好的可比性,而且對于硫氰酸銨容量法有了一定的經驗積累。
1 方法原理
該方法測定除氟以外的鹵素含量,以Cl-表示結果,試樣用硝酸進行分解,同時消除硫化物的干擾,加入已知量的硝酸銀標準滴定溶液使Cl-與AgNO3完全生成氯化銀沉淀,以鐵(III)鹽為指示劑,用硫氰酸銨標準滴定溶液滴定過量的AgNO3由此可見,該反應是一個返滴定的過程其反應式如下:
2 方法步驟
2.1 不同標準中氯離子的測定(見表1)

2.2 測定步驟
稱取約5g試樣(m),精確至0.0001g,置于400ml燒杯中,加入50ml水,攪拌使試樣完全分散,在攪拌下加入50ml硝酸(1+2),加熱煮沸,在攪拌下微沸1 2min 準確移取5ml硝酸銀標準溶液放入溶液中,煮沸1 2min,加入少許濾紙漿,用預先用稀硝酸(1+100)洗滌過的慢速濾紙抽氣過濾或玻璃砂芯漏斗抽氣過濾,濾液收集于400ml錐形瓶中,用稀硝酸(1+100)洗滌燒杯玻璃棒和濾紙,直至濾液和洗液總體積達到約200ml,溶液在弱光線或暗處冷卻至25℃以下。
加入5ml硫酸鐵銨指示劑溶液用硫氰酸銨標準滴定溶液滴定至產生的紅棕色在搖動下不消失為止。記錄滴定所用硫氰酸銨標準滴定溶液的體積V0 如果V0小于0.5ml,用減少一半的試樣質量重新試驗。
不加入試樣按上述步驟進行空白試驗,記錄空白滴定所用硫氰酸銨標準滴定溶液的體積V1。
2.3 抽濾裝置
由于我國通用水泥中摻加了大量的火山灰質混合材料或粉煤灰,其中含有大量的酸不溶渣導致過濾速度很慢,而基準法中通過增加可調速的抽氣泵進行過濾,大大提高了其抽濾速度,見圖1。

氯離子的質量分數的計算:

3 方法驗證及結論
我們用硫氰酸銨容量法對國家水泥標準樣品GSB08-2047-2006(普通水泥,標準值0.012%)及GSB08-2047-2009(普通水泥,標準值0.009%)進行了重復性試驗,結果見表2。

4 硫氰酸銨容量法操作要點
(1)滴定應在硝酸溶液中進行,因為中性或堿性介質中,作為指示劑的Fe3+會水解而生成沉淀,同時Ag+在堿性溶液中亦會產生Ag2O沉淀,而使滴定失敗,硝酸的濃度以1mol/L左右較為適宜。濃度計算:
加入50ml HNO3(1+2);用HNO3 (1+100)洗滌(約50ml),總體積200ml。

可見,最終溶液為濃度1.29mol/L和所需求的硝酸的濃度1mol/L是比較接近的。
(2)作為指示劑的三價鐵鹽,對硫氰酸根離子具有較高的靈敏度,通常在100ml滴定溶液中,加入1~2ml飽和鐵銨礬溶液(400g/L),即為最適宜的濃度,此時半滴(約0.02ml)0.1mol/L NH4CNS標準滴定溶液,即可呈現明顯紅色。
(3)將含有AgCl沉淀的溶液煮沸,濾去沉淀,然后再用NH4CNS標準滴定溶液滴定濾液中剩余的Ag+。如果不過濾直接滴定時,AgCl的溶解度比AgCNS的大,放在返滴定的過程中,在近終點時產生返色現象,稍過量的CNS一方面與Fe3+生成紅色的Fe(CNS)2+配離子,另一方面還能將AgCl轉化為溶解度更小的AgCNS沉淀此時如果劇烈搖蕩錐形瓶,會使Fe(CNS)2+與AgCl之間發生置換反應,溶液的紅色因而消失,因此,為了得到更準確的實驗結果,濾去沉淀這一步是十分必要的,相關的反應式如下:
Fe3++CNS=Fe(CNS)2+
AgCl +CNS=AgCNS +Cl
(4)在過濾前,在弱光線或暗處冷卻至25℃以下,其作用:
a.冷卻降低滴定反應產生的AgCl的溶解度,使其沉淀完全。
b.防止銀的化合物(AgCl)見光分解。
(5)硫氰酸銨容量法是在硝酸介質中進行滴定,許多弱酸的陰離子如PO43-、CrO42 等都不與Ag+生成沉淀,所以它的選擇性遠比硝酸銀容量法為高。
(6)本法所測得的實際上是Cl、Br-I-和CNS-的總量,但在一般的水泥樣品中,均很少含有Br-I-和CNS-離子,故通常不予考慮。
(7)強氧化劑銅鹽汞鹽等與CNS-產生反應,對測定有干擾,必須預先除去,一般水泥樣品中不含這些物質。
(8)硫氰酸銨容量法測定某些混凝土外加劑試樣時,由于溶液顏色過深而影響滴定終點的觀察。
5 總 結
綜上分析,硫氰酸銨容量法較高的穩定性,為我們在檢測中又創造了一個實驗平臺,而且隨著可調速抽氣泵這一抽濾裝置的改進,該方法的操作性及適用性也隨著提高,特別適合純硅酸鹽水泥中氯離子的測定 但同時我們也注意到了任何一種實驗方法都有其適用范圍,有一定的局限性美國不選用該方法,是由它的局限性所致 所以謹以我站實驗積累撰寫該文,望實際生產試驗中做到具體問題具體分析。
作者:李筠樂,羅曄
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