工业级磷酸锂分析操作规程.docx
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工业级磷酸锂分析操作规程
工业级磷酸锂分析操作规程
1、产品分类和技术要求
1)、产品按化学成分分为三个牌号:
Li2CO3-0、Li2CO3-1、Li2CO3-2。
2)、产品的化合成分应符合表Ⅰ中的规定。
表Ⅰ
产品牌号
化学成分(质量分数)/%
Li2CO3主含量,
不小于
杂质含量,不大于
Na
Fe
Ca
SO24-
Cl-
盐酸不溶物
Mg
Li2CO3-0
99.2
0.08
0.0020
0.025
0.20
0.010
0.005
0.015
Li2CO3-1
99.0
0.15
0.035
0.040
0.35
0.020
0.015
——
Li2CO3-2
98.5
0.20
0.0070
0.070
0.50
0.030
0.050
——
3)、产品的水分含量应符合表Ⅱ的规定。
表Ⅱ
产品牌号
Li2CO3-0
Li2CO3-1
Li2CO3-2
水分,不大于
0.3%
0.3%
0.5%
4)、外观质量:
产品应为白色粉末,具有流动性,无肉眼可见杂质。
注:
参考以上国家标准产品分类和技术要求,我公司规定产品分类和技术要求如下表Ⅲ:
表Ⅲ
产品牌号
化学成分(质量分数)/%
Li2CO3主含量,
不小于
杂质含量,不大于
Na
Fe
Ca
SO24-
Cl-
盐酸不溶物
Mg
Li2CO3-0
99.3
0.15
0.0020
0.025
0.20
0.020
0.015
0.015
Li2CO3-1
99.2
0.20
0.0035
0.040
0.35
0.030
0.050
0.035
Li2CO3-2
99.0
0.20
0.0035
0.040
0.35
0.030
0.050
0.035
Li2CO3-3
99.85
0.20
0.0070
0.070
0.50
0.030
0.050
0.050
2、取样方法
工业用碳酸锂的取样,工作人员按照一定的频率采样,将所取样品收集一处(取样量不少于1kg),充分混匀,以一班为一个批次,注明产品名称、批号、取样日期及地点、送化验室检验。
3、试验方法
3.1主含量的测定
3.1.1测定原理
在酸性介质中,以喹钼柠酮沉淀剂将试验溶液中的磷酸跟全部形成磷钼酸喹啉沉淀,沉淀经过滤、烘干、称量,计算试样中磷酸三钠含量。
3.1.2样品处理
将样品混合后,平铺成圆堆形,分成四等分,取相对的两份混合,然后再平分,重复三次;(四分法)最后取试样称重后在250~260℃灼烧2h并于干燥器中冷却至室温,待测。
3.1.3试剂
①硝酸溶液:
1+1。
②喹钼柠酮溶液。
3.1.4仪器、设备
①玻璃砂芯坩埚:
滤板孔径为5μm~15μm。
②电热恒温干燥箱(烘箱):
温度能控制在180℃±5℃。
3.1.4分析步骤
3.1.4.1试验溶液的制备
称取约1g试样,精确至0.0001g。
置于100mL烧杯中,加少量水润湿,加入1+1硝酸溶液20mL过量完全溶解,转移至250mL塑料容量瓶中,用去离子水冲洗烧杯3次以上,后定容摇匀待试验。
3.1.4.2测定
移去上述3.1.4.1试验溶液10mL,置于400mL烧杯中,加入90mL去离子水,准确加入50mL喹钼柠酮溶液,盖上表面皿,放入预先恒温在75℃±5℃的恒温水浴锅中,使烧杯内溶液达到75℃±5℃后(不得搅拌,以免凝结成块),保温30S,取出冷却至室温(冷却过程中搅拌3~4次),用预先在180℃±5℃下烘干至质量恒定的玻璃砂芯坩埚抽滤。
先将上层清液过滤,已倾斜法用洗瓶冲洗沉淀6次,每次用水20mL,最后将沉淀移入玻璃砂芯坩埚中抽滤,再用去离子水洗涤4次,每次用水15mL,将玻璃砂芯坩埚连同沉淀置于电热恒温干燥箱(烘箱)中,从温度稳定时计时,在180℃±5℃下干燥45min。
取出稍冷后,置于干燥器中冷却至室温,称量。
随同试验样做空白试验。
3.1.4.3结果计算
按下式计算:
式中:
m1——试验溶液中生成磷钼酸喹啉沉淀的质量的数值,单位为g;
m2——空白试验溶液中生成磷钼酸喹啉沉淀的质量的数值,单位为g;
m——试样的质量的数值,单位为g;
0.05233——磷钼酸喹啉换算成磷酸锂的系数。
3.1.6注意事项
①所得结果应表示至二位小数。
②允许差:
实验室之间分析结果的差值应不大于下表所列允许差。
%
磷酸锂量
允许差
>95.00
0.30
3.6氯根量的测定
3.6.1原理
在微酸性的水或乙醇-水溶液中,用强电离的硝酸汞标准溶液滴定,将氯离子转化为弱电离的氯化汞,用二苯偶氮碳酰肼指示剂与过量的汞生成紫红色络合物来判断终点。
3.6.2试剂
①无水乙醇:
(AR)。
②溴酚蓝指示剂(AR):
ρ=1g/L;称取0.1g溴酚蓝指示剂溶于100mL无水乙醇中。
③二苯偶氮碳酰肼指示剂(AR):
ρ=5g/L;称取0.5g二苯偶氮碳酰肼指示剂溶于100mL无水乙醇中。
④硝酸溶液(GR):
1+1。
⑤硝酸溶液(GR):
c(HNO3)=1mol/L;量取63mL硝酸,用水稀释至1000mL。
⑥氢氧化钠溶液(AR):
c(NaOH)=1mol/L;量取52mL饱和氢氧化钠溶液,用水稀释至1000mL;
⑦氯化钠标准储备溶液(GR):
c(NaCl)=0.050mol/L;准确称取2.9221g(称准至0.0002g)基准氯化钠(于500℃~600℃灼烧2h),置于烧杯中,加少量水溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
⑧氯化钠标准溶液:
c(NaCl)=0.005mol/L;将上述⑦移取10mL置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
⑨硝酸汞标准溶液(AR):
c[1/2(Hg(NO3)2]=0.005mol/L;
称取0.857g〔Hg(NO3)2·H2O〕,于250mL烧杯中,加入7mL硝酸溶液(1+1),及少量水溶解(必要时过滤),移入1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
或者称取0.543g(HgO)置于250mL烧杯中,加入20mL硝酸溶液(1+1),及少量水溶解(必要时过滤),移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
3.6.3标定:
移取5.00mL氯化钠标准溶液,置于三角瓶中,加20mL水,2~3滴溴酚蓝指示剂,滴加c(HNO3)=1mol/L硝酸溶液至溶液由蓝变黄,再过量2~6滴,加1mL二苯偶氮碳酰肼指示剂,用硝酸汞标准溶液滴定至溶液颜色由黄色变为紫红色。
即为终点。
同时作空白试验。
硝酸汞标准溶液物质的量浓度c(mol/L)按下式计算:
式中:
c1—氯化钠标准溶液的浓度,(mol/L);
V1—移取氯化钠标准溶液的体积,(mL);
V—滴定所消耗的硝酸汞标准溶液的体积,(mL);
V0—滴定空白溶液所消耗的硝酸汞标准溶液的体积,(mL)。
3.6.4仪器
微量滴定管:
分度值为0.01mL或0.02mL。
3.6.5分析步骤
称取预先在250~260℃烘2h,置于干燥器中冷却至室温磷酸锂试样3~5g(称准至0.0001g),置于锥形瓶中,用水润湿后,缓慢滴加(1+1)的硝酸至试样完全溶解,加入20~30mL水,加入2滴溴酚蓝指示剂(1g/L),并滴加(1+1)硝酸调至黄色,在加1mol/L的氢氧化钠调至蓝色,在加1mol/L的硝酸调至黄再过量2~3滴,加1mL二苯偶氮碳酰肼指示剂,用c[1/2(Hg(NO3)2]=0.005mol/L硝酸汞标准溶液滴定至溶液的颜色由黄色变为紫红色,即为终点。
同时作空白试验。
3.6.6分析结果的计算:
氯化物的含量,以质量分数(%)表示,按下式计算:
式中:
c—硝酸汞标准溶液的实际浓度,(mol/L);
V—滴定试液所消耗硝酸汞标准溶液的体积,(mL);
V1—滴定空白溶液所消耗硝酸汞标准溶液的体积,(mL);
0.03545—与1.00mL硝酸汞标准滴定溶液c[1/2(Hg(NO3)2]=1.000mol/L]相当的以克表示的Cl-的质量;
m—试样的质量,(g)。
3.6.7含汞废液的处理
为防止含汞废液的污染,必须对汞量法测定氯化物后所得的废液进行处理。
其处理原理为:
在碱性介质中,用过量的硫化钠沉淀汞,再用过氧化氢氧化剩余的硫化钠,防止汞以多硫化物的形式溶解。
步骤:
将废液收集于50L的容器中,当废液量达到40L时,加入400mLω(NaOH)=40%和100g硫化钠,摇匀,10min后缓慢加入400mLω(H2O2)=30%,充分混合,放置24h后将上部清液排入废水中,沉淀物转入另一容器,由专人进行汞的回收。
注:
当试样中氯化物含量﹤0.008%时,滴定在乙醇-水溶液体系中进行。
3.7酸不溶物的测定
3.7.1方法提要:
试料用盐酸分解,加热煮沸,冷却。
过滤,将不溶物烘干,称重。
3.7.2仪器及试剂:
3.7.2.1玻璃坩埚式过滤器:
4号(孔径3~4μm);
3.7.2.2盐酸:
ρ=1.19g/mL;
3.7.2.3甲基橙指示剂:
ρ=1g/L;
3.7.3试样:
碳酸锂试样预先在250~260℃烘2h,置于干燥器中冷却至室温。
3.7.4分析步骤:
称取50g试样(称准至0.01g),置于600mL烧杯中,加入200mL水、1滴甲基橙指示剂,用盐酸中和至试液呈红色并过量1mL,加热煮沸5min,冷却。
用已恒重的4号玻璃坩埚式过滤器过滤,以热水洗涤烧杯3~4次、滤渣7~8次,于105~110℃烘1h,称至恒重。
3.7.5分析结果的计算:
酸不溶物含量以质量分数(%)表示,按下式计算:
式中:
m1—玻璃坩埚和酸不溶物的质量,(g);
m2—玻璃坩埚的质量,(g);
m0—试样的质量,(g)。
所得结果应表示至三位小数,小于0.01%时应表示至四位小数。
3.7.6允许差
实验室之间分析结果的差值应不大于下表所列允许差:
酸不溶物含量%
允许差%
0.0050~0.0200
0.0030
3.9水分的测定
3.9.1原理:
在一定温度下将试样烘干至恒重,试样减少的质量即可求出试样中水分含量。
3.9.2仪器:
坩埚;马弗炉;干燥器。
3.9.3分析步骤:
称取一定量的试样(称准至0.0002),置于预先在260℃下干燥至恒重的坩埚中,置于260℃的马弗炉中,烘干2h后,取出称量瓶放入干燥器内,冷却至室温,(不得少于30min),称至恒重。
3.9.4分析结果计算:
试样中水分(H2O)的含量,以质量分数(%)表示,按下式计算:
式中:
m0—试样烘干前的质量,g;
m1—称量瓶及试样在烘干前的质量,g;
m2—称量瓶及试样在烘干后的质量,g。
取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。
3.9.5注意事项
根据试样中的水分含量确定称取试样的质量
水分含量/%
称样量/g
水分含量/%
称样量/g
0.01~0.1
≥10
1.0~10
5~1
0.1~1.0
10~5
>10
1
3.10其他杂质的测定
1B3+的测定—甲亚胺-H分光光度法
1、原理
试料用酸溶解,在微酸性介质中,甲亚胺—H与硼生成显色络合物,可用于比色法硼的测定,灵敏度为1.5×10-3μg/cm2。
2、试剂
2.1盐酸(1+1),优级纯;
2.2盐酸(1+7),优级纯;
2.3盐酸(2+1),优级纯;
2.4氨水(1+1),优级纯;
2.5HAC—NH4AC缓冲溶液
500mLHAC(A.R),10gEDTA(A.R)和300gNH4AC(A.R)与750mL水混合。
其pH值应在5.1—5.2之间。
2.6甲亚胺—H溶液
0.5g甲亚胺—H和1g抗坏血酸(A.R)溶于少量水中,稍加热使溶解完全,稀释至100mL,贮于塑料瓶内。
冰箱低温可保存4—5天。
抗坏血酸在这里用于保护亚胺基,甲亚胺—H可用H酸与水杨醛合成制得。
2.7硼标准贮存溶液
准确称取8.819gNa2B4O7·10H2O(G.R)溶于水中,转入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
此溶液1mL含1.00mg硼离子。
或直接用1000ug/mL的硼标准溶液。
2.8硼标准溶液
移取10.00mL硼标准贮存溶液(2.7)转入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
此溶液1mL含10µg硼离子。
3、仪器
3.1分光光度计,1cm比色皿。
3.2酸度计
4、试样
碳酸锂试样预先在250℃~260℃烘2h,置于干燥器中冷却至室温。
5、分析步骤
5.1试料
称取碳酸锂试样5.000g,精确至0.001g。
独立地进行两次测定,取其平均值。
5.2空白实验
随同试料做空白试验、但加入于分解试料等量的酸,应在低温下蒸发至近干。
5.3测定
5.3.1将试料(5.1)置于200mL烧杯中,用少量水润湿,盖上表面皿。
缓慢加入18mL盐酸(2.3),低温加热至微沸使其完全溶解,冷却至室温,按表1移入容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。
5.3.2按表1分取上层清液(5.3.1),置于25mL容量瓶中,加2滴盐酸(2.1)。
表1
含硼离子的量%
容量瓶mL
分取试液(C.5.3.1)体积mL
0.005~0.010
100
5
0.010~0.030
/100×25/100
10
5.3.3加5mLHAC—NH4AC缓冲溶液,5mL甲亚胺—H溶液,摇匀,加水至刻度,再摇匀,在室温下
将溶液放置70min。
5.3.4将部分溶液(5.3.3)移入1cm比色皿中,以试剂为参比,于分光光度计波长410nm处测量其吸光度。
5.3.5减去随同试料的空白溶液吸光度,从工作曲线上查出相应的硼含量。
5.3.6工作曲线的绘制
取含B3+10.0,20.0,30.0,40.0,50.0μg标准B3+溶液于25mL容量瓶中,加5mLHAC—NHAC缓冲溶液,5mL甲亚胺—H溶液,摇匀,加水至刻度,再摇匀。
在室温下将溶液放置70min,以试剂作空白,用1cm的液槽在波长410nm处测定吸光度。
6、分析结果的计算与表述
硼离子的百分含量(%)按公式(D1)计算:
式中:
m1——自工作曲线上查得的硼量,ug;
V0——试液总体积,mL;
V1——分取试液体积,mL;
m0——称取试样的质量,g。
分析结果保留三位小数。
7、允许差
两次平行测定结果的差值不大于0.001%,取其算术平均值为测定结果。
硅的测定-钼蓝分光光度法
1、范围
本方法适用于工业级、荧光粉级碳酸锂中质量分数0.00050%~0.050%硅的测定。
2、原理
试料以盐酸分解,在弱酸性介质中硅与钼酸铵形成硅钼黄杂多酸,以硫酸-草酸消除磷、砷的干扰,用抗坏血酸将硅钼黄还原为硅钼蓝。
于分光光度计波长800nm处测量其吸光度。
3、试剂
3.1盐酸,1+1,优级纯。
3.2硫酸,3+97,优级纯。
3.3硫酸,33+67,优级纯。
3.4氨水,1+5,超纯。
3.5钼酸铵溶液,50g/L,必要时过滤。
3.6草酸溶液,50g/L,优级纯。
以上试剂均需贮存于塑料瓶中。
3.7抗坏血酸溶液,20g/L,用时现配。
3.8硅标准贮存溶液,100μg/mL:
称取0.2140g预先在1000℃灼烧1h并在干燥器中冷却至室温的二氧化硅,置于盛有1g无水碳酸钠(优级纯)的铂坩埚中,加入3g无水碳酸钠,在950~1000℃高温炉中熔融至熔体为亮红色并清澈透明,取出冷却,放入聚四氟乙烯烧杯中,用热水浸出,加热至溶液清亮,冷却,移入1000mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,立即移入塑瓶中。
此溶液1mL含100μg硅。
3.9硅标准溶液,1μg/mL:
3.9.1移取25.00100μg/mL硅标准贮存溶液,置于250mL容量瓶中,以水稀释至刻度
混匀,立即移入塑料瓶中。
此溶液1含10μg硅。
3.9.2移取10.00mL10μg/mL硅标准溶液,置于100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,立即移入塑料瓶中。
此溶液1mL含1μg硅。
用时现配。
3.10对硝基酚指示剂,1g/L,用乙醇配制。
4、仪器设备
分光光度计。
5、操作步骤
5.1称样
试样预先在250~260℃烘2h,置于干燥器中,冷却至室温。
称取5.000g试样,精确至0.001g。
独立地进行两次测定,取其平均值。
5.2空白试验
随同试料做空白试验,但加入与分解试料等量的酸,应在低温下蒸发至近干。
5.3试料处理
5.3.1将试料置于聚四氟乙烯烧杯中,用少量水润湿。
盖上表面皿,缓慢加入约23mL盐酸(1+1),低温加热至微沸使完全溶解,冷却至室温,按表1移入空量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。
静置澄清。
5.3.2按表1分取上部清液(5.3.1)置于50mL容量瓶中,加入1滴1g/L对硝基酚指示剂,滴加氨水(1+5)至试液呈黄色,加水至约11mL,用硫酸(3+97)中和至无色并过量3mL。
表1
硅质量分数
%
容量瓶
mL
分取试液(5.3.1)体积
mL
吸收皿厚度
cm
0.0005~0.001
50
10.00
3
>0.001~0.005
50
5.00
1
>0.005~0.01
100
5.00
1
>0.01~0.5
250
5.00
1
5.3.3加入4mL50g/L钼酸铵溶液,放置15min,加入4mL硫酸(33+67)、4mL50g/L草酸溶液,立即加入3mL20g/L抗环血酸溶液,每加入一种试剂均需混匀。
以水稀释至刻度,混匀,放置30min。
注:
显色温度应在20℃以上。
5.4测量
将部分溶液(5.3.3)移入吸收皿中,以水为参比,于分光光度计波长800nm处,测量其吸光度。
减去随同试料的空白溶液吸光度,从工作曲线查出相应的硅量。
5.5工作曲线的绘制
5.5.1按表2移取1μg/mL或10μg/mL硅标准溶液,分别置于一组50mL容量瓶中,加水至约11mL,加入1滴1g/L对硝基酚指示剂,用硫酸(3+97)中和至无色并过量3mL。
加入4mL50g/L钼酸铵溶液,放置15min,加入4mL硫酸(33+67)、4mL50g/L草酸溶液,立即加入3mL20g/L抗环血酸溶液,每加入一种试剂均需混匀。
以水稀释至刻度,混匀,放置30min。
5.5.2将部分溶液(5.5.1),移入吸收皿中,以水为参比,于分光光度计波长800nm处,测量其吸光度。
减去试剂空白的吸光度以后,以硅量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
表2
硅质量分数
%
移取硅标准溶液体积
mL
吸收皿厚度
cm
0.005~0.001
0,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00(1μg/mL)
3
>0.01~0.05
0,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00(10μg/mL)
1
6、结果计算
按下式计算硅的含量,以质量分数(%)表示:
式中:
m1—试液中测得的硅的量,ug;
m1—空白溶液的硅的量,ug;
m—试料的质量,g;
V—试液总体积,mL;
V1—移取试液体积,mL;
7、允许差
两个测定值之间的差值应不大于表3所列允许差。
表3
硅质量分数%
允许差%
0.0005~0.0010
0.0003
>0.0010~0.0025
0.0004
>0.0025~0.0050
0.0007
>0.0050~0.0075
0.0011
>0.0075~0.0100
0.0020
>0.010~0.025
0.003
>0.025~0.050
0.005
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