一种滴定硫酸根的方法
【专利摘要】本发明公开了一种硫酸根的定量分析方法，包括控制滴定体系中的醇含量在5％～35％、pH在2.0～3.7，向滴定体系中加入茜素红指示剂的百分含量为0.000491～0.003275％，并以氯化钡溶液以0.5～3.0滴/秒的滴定速度滴定至终点。本发明的方法可准确分析19～103mg的硫酸根，使分析精度达到0.3％以内。采用本发明分析方法操作简便，易于掌握，消除了干扰离子的影响，扩大了现有硫酸根常量分析法的测定范围，为定量分析硫酸根含量，尤其是复杂盐体系中的硫酸根含量提供了一种新方法。
【专利说明】-种滴定硫酸根的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于分析化学领域，具体设及一种滴定复杂盐体系中硫酸根的方法。
【背景技术】
[000引盐湖中硫酸盐种类繁多，如石膏（CaS04 ? 2&0)、泻利盐（M拆04 ? 7&0)、芒硝 (崎504 ? 10&0)和天青石（SrS04)等，该些盐湖资源均具有开采利用价值。硫酸儀可用于 制备高性能、高附加值的儀盐功能材料。芒硝主要用于洗漆剂工业、纸浆工业、玻璃制造业、 染料、纺织工业和建筑业等，目前也被用于与盐田光面石生产农业上急需的硫酸钟肥。硫酸 钟作为主要无氯钟肥，同时具有钟元素、硫元素双重肥效，而钟肥主要来自于盐湖的开发。
[0003] 在复杂盐体系中包含碱金属、碱±金属、过渡金属、重金属的氯盐、碳酸盐、棚酸盐 等，因此，硫酸根的分析受诸多因素影响，尤其是共存离子干扰的问题。
[0004] 硫酸根的分析方法有很多，按含量分析的方法主要可分为3类：
[0005] 1)常量分析；其主要包括重量法、容量滴定法、光度比浊法和电感偶合等离子发 射光谱法方法等；
[0006] 2)微量分析；其中主要包括巧光光谱法、铭酸领光度法、离子选择电极法、毛细管 区带电泳法等；
[0007] 3)痕量分析；其中主要包括原子吸收法、离子色谱法等。
[000引在复杂含盐体系中，尤其是盐湖面水中，硫酸根含量较高，一般采用常量分析法进 行分析。
[0009] 常量分析中的方法可分为3类；
[0010] 1)重量法：经典的分析方法，其准确度高、方法成熟，但对操作人员的技术要求 高，测定耗时长，不适于快速分析；
[0011] 2)仪器分析法；操作简单、快速，但精确度偏低、仪器价格昂贵、适用范围有限；
[0012] 3)容量滴定法；其准确度高、操作简单快速、适用范围广，较前两类分析方法具有 一定的优势。
[0013] 容量滴定法也是一种经典的方法，有较好的精度和准确度，适应于高含量硫酸根 的快速分析，但易受碱金属和碱±金属离子影响，滴定时有干扰，引起分析偏差。其中主要 包括邸TA容量法、示波极谱法、电位滴定法、铭酸领容量滴定法、盐酸联苯胺容量、茜素红 容量滴定法等。
[0014] 一般认为，茜素红容量滴定法和盐酸联苯胺容量滴定法的精度、准确度和操作方 法明显优于其他四种方法。相对于茜素红容量滴定法而言，盐酸联苯胺容量滴定法设及到 沉淀的转移和溶解，该使得实验步骤即繁琐又引入了误差。但茜素红容量滴定法也有缺陷， 其一，BaS〇4沉淀会在溶液中溶解；其二，当有其他离子共存时，会引起对硫酸根含量分析的 干扰，从而引起分析误差。
[0015] James S.化itz于1954年提出，W茜素红作为指示剂，将样品先通过阳离子交 换柱前处理，然后在合适的醇含量、抑等条件下，用标准领溶液对硫酸根进行直接滴定， 终点变化灵敏，适用于较纯的样品分析。（参见Direct Titrimetric Determination of Sulfate[J]. Anal}ftical Qiemistry，1954,26:1593 ?1595)。该方法侧重重金属离子对于 滴定的干扰，未设及复杂面水体系中的干扰离子的研究；且该方法的样品需要经过离子交 换的前处理，复杂的操作会引入误差。
[0016] 在此基础上，马秀卿与马茜采用该法对Na7S0/lM量比为2. 39、K7S0/1M量比为 2. 03、Ca27S〇42-质量比为 0. 〇149、Mg 27S042-质量为 0. 1、化 37S042-质量比为 0. 005 时，干扰 离子存在下的硫酸根进行研究，通过采用混合指示剂和控制滴定条件的方法，使得分析结 果最大相对误差《0. 4%。（参见有常见阳离子存在下用改进的茜素红-S法测定硫酸根的 研究[J].太原工业大学学报，1985,（1) : 17?29 及用茜素红-S法测定硫酸根及消除钟 钢干扰的研究[J].山西化工，1991，（3) :45?47,53)。但该种方法具有一定的局限性；
[0017] 1)该方法只研究了低浓度下的干扰离子对硫酸根分析的影响，未对高浓度的离子 干扰做研究；
[001引。为消除钟、钢的干扰，该方法对样品进行氨化处理时，在碱性条件下大量的Ba" 离子沉淀硫酸根的同时，Ba(0H)2也会沉淀，其中BaS04的Ig K = 9. 76、Ba(0H) 2的Ig K = 3. 6,其A Ig K = 6. 14,而A Ig K > 5时，Ig K值相对大的反应在竞争反应中可W进行，并 不意味着Ig K值相对小的反应无竞争反应。
[0019] 黄尧刚采用该法对含1〇3/1^下的〇32\13"盐±中的5〇4214行分析，其相对误 差小于1%，同时采用醋酸隶加入到溶液中W掩蔽cr，测定硫酸根的浓度范围（当量浓 度）0. 006?0. 015。（参见茜素红-S为指示剂直接滴定法测定±壤硫酸根的研究[J]. ± 壤通报，1990, 21 (2) : 92?93)。但是，该方法仅设及很稀浓度（1化pm)下的巧儀离子对硫酸 根干扰时影响研究，未对高浓度的离子干扰做研究，不能应用于高浓度复杂体系中的硫酸 根分析。再则，硫酸盐型和氯化物型前期面水体系中氯离子含量很高，采用醋酸隶掩蔽cr， 掩蔽剂用量会很大，且掩蔽效果尚未可知。
[0020] 如前所述，茜素红容量法滴定硫酸根，主要适用于干扰离子浓度很小的样品分析。 对于硫酸盐型和氯化物型前期面水体系言，其组分复杂，各种常量浓度的阴阳离子共存，干 扰离子对硫酸根含量分析带来了较大的误差。茜素红容量法分析面水样品存在适用性问 题；对于常量的干扰离子，直至所对应的盐类饱和状态时，茜素红容量滴定分析法未设及。 [002U 在面水样品中常见的离子有：Na\NH4\K\Mg"、Li\Ca"、C03 2哪，茜素红容量法对 面水中硫酸根含量的分析存在很大误差。同时，各种共存离子对于醇含量、pH、滴定速度W 及指示剂浓度均可产生一定的干扰，只有控制好分析条件，才能准确的分析硫酸根，使茜素 红容量分析法具有更广泛的适用性。
[0022] 因此，需对茜素红容量滴定法进行深入研究，探索消除共存离子干扰的方法，使其 精度和准确度进一步提高，从而建立一种快速、准确的分析方法。
【发明内容】
[0023] 为了解决盐湖面水中的硫酸根无法被准确滴定的技术问题，本发明W茜素红作为 指示剂，通过调节醇含量和pH，提供了一种新的滴定硫酸根的方法。
[0024] 本发明滴定硫酸根的方法包括：
[0025] 控制滴定体系中的醇含量在5%?35%、抑在2. 0?3. 7,向滴定体系中加入茜素 红指示剂，并w氯化领溶液滴定至终点。
[0026] 之后按下式计算硫酸根的浓度：
[0027]
【权利要求】
1. 一种滴定硫酸根的方法包括：控制滴定体系中的醇含量在5%?35%、pH在2. 0? 3. 7,向滴定体系中加入茜素红，并以氯化钡溶液滴定至终点。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醇为无水乙醇。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向滴定体系中加入茜素红指示剂的百分 含量为 〇? 000491%?0? 003275%。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯化钡的滴定速度为0. 5?3d/s。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向滴定体系中加入醋酸溶液（A)浓度为 2 ?10mol/L。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过如下方式之一对干 扰离子进行掩蔽，然后滴定； 所述干扰离子为钙离子时，采用具有络合能力的有机酸对钙离子进行掩蔽，有机酸浓 度为0? 5%?20% ; 所述干扰离子为四硼酸根离子时，采用多元醇对四硼酸根离子进行掩蔽，多元醇：四 硼酸根的摩尔比为1?20 : 1?3 ; 所述干扰离子为钾离子时，采用沉淀剂或络合剂对钾离子进行掩蔽，沉淀剂或络合 剂：钾的摩尔比为1?5 : 50?100 ; 所述干扰离子为碳酸根离子时，采用酸溶液对碳酸根离子进行掩蔽，所述酸溶液的浓 度为0? 5%?20%。
【文档编号】G01N21/79GK104502347SQ201510003062
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月5日 优先权日:2015年1月5日
【发明者】吕鹏, 孙柏, 钟远, 孟瑞英, 李海军 申请人:中国科学院青海盐湖研究所