一种全自动电位滴定法测定工业硫酸钡中氯含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蓄电池生产领域，尤其涉及一种全自动电位滴定法测定工业硫酸钡中 氯含量的方法。
【背景技术】
[0002] 硫酸钡分子式为BaSO4，白色晶体，熔点1580°C，难溶于水和酸。工业硫酸钡为无色 斜方晶系结晶或无定形白色粉末，无毒，在1150°C左右发生多晶转变，约1400 °C开始分解， 溶于发烟硫酸和熔融的碱，微溶于沸腾的盐酸。化学性质稳定，易与高锰酸钾、碳酸钙或碱 金属硝酸盐制成混晶，与碳共热还原为硫化钡。工业硫酸钡可用于油漆、油墨、橡胶、塑料工 业作填料，绝缘带的填充剂，还用于颜料、陶瓷、蓄电池、搪瓷、玻璃以及香料等工业中。
[0003] 目前，工业硫酸钡在蓄电池行业的使用量非常大，在蓄电池中，硫酸钡作为蓄电池 负极铅膏添加剂，对提高负极电性能，特别是低温下的电性能，起着非常大的作用。硫酸钡 和硫酸铅为同晶物质，放电时，加入的硫酸钡可以作为硫酸铅的结晶中心。由于硫酸铅可以 在同晶硫酸钡上结晶析出，无需形成硫酸铅晶核，这样就不会产生形成晶核过度饱和。此 外，硫酸钡的存在使放电产物硫酸铅不会在铅上析出，而是在硫酸钡上析出，这样活性物质 铅就不会被硫酸铅钝化层所覆盖。在充电过程中，硫酸钡还有防止铅比表面积收缩的作用。 在硫酸铅中通常存在着氯离子，在铅酸蓄电池电解液中，氯离子属于杂质，可能会腐蚀板 栅，同时，氯离子属于变价离子，会自行放电，影响电池性能及寿命，所以硫酸钡中氯离子的 含量对铅酸蓄电池的性能有重要影响。在新的《铅酸蓄电池用超细沉淀硫酸钡》标准中，增 加了氯含量的技术指标，但是对于氯含量的测定方法却没有提及，部分蓄电池企业也忽视 了硫酸钡中氯含量的检测和控制，而部分企业也只是通过比色法对氯含量进行定性分析。
[0004] 《无机盐工业》2006年第38卷第11期，公开了一种卤水法制硫酸钡产品中的氯、 硼含量测定的方法，该方法通过在微酸性的水溶液中，用强电离的硝酸汞标准溶液将氯离 子转化成弱电离的氯化汞，用二苯偶氮碳酰肼指示剂与过量的Hg 2+生成紫红色络合物来判 断终点，同时通过消耗的硝酸汞溶液体积计算氯离子的含量。该方法可以定量分析硫酸钡 中氯离子的含量，但是该方法中使用的硝酸汞溶液有毒，容易造成安全隐患。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种全自动电位滴定法测定工业硫酸钡中氯含量的方法，该 方法可以快速定量分析硫酸钡中氯含量，便于从原料方面控制氯含量，从而提高蓄电池的 质量。
[0006] 本发明的具体技术方案为：一种全自动电位滴定法测定工业硫酸钡中氯含量的方 法，包括以下步骤：
[0007] (1)将烘干的硫酸钡试样与蒸馏水按质量比1 :4~1 :7混合，再加入占硫酸钡质 量20~25%的硝酸溶液，将混合物搅匀煮沸后，静置冷却再过滤，滤液移至容量瓶中，定容 摇匀，待测；
[0008] (2)移取待测溶液，在移取的待测溶液中加入淀粉溶液和饱和硝酸钾溶液，通过全 自动电位滴定仪，用AgNO 3标准溶液滴定至终点，其中，淀粉溶液与待测溶液的体积比为1 : 2~3,饱和硝酸钾溶液与待测溶液的体积比为1 :4~6 ;
[0009] 同时做空白试验，空白试验除不加待测的硫酸钡试样外，其他组分的用量及处理 条件均与步骤（1)、步骤（2)相同；
[0010] (3)计算待测试样中氯离子的质量分数ω
，式 中：
[0011] C--AgNO3标准溶液的浓度，单位mol/L ;
[0012] M--氯离子的摩尔质量，为35. 5g/mol ;
[0013] V一一滴定样品所消耗硝酸银的体积，单位mL ;
[0014] V0一一滴定空白样所消耗硝酸银的体积，单位mL ;
[0015] m--待测样品的质量，单位g。
[0016] 本发明采用全自动电位滴定仪测定工业硫酸钡中氯离子的含量，以银电极为指示 电极，其电势随Ag +浓度而变化，用电位计测定电极在溶液中组成的原电池电势的变化。银 离子与氯离子反应生成溶解度很小的氯化银白色沉淀，在等电点前滴入硝酸银生成氯化银 沉淀，电势变化缓慢，达到等电点时氯离子全部生成氯化银沉淀，这时滴入少量的硝酸银即 引起电势的急剧变化，以此判断滴定终点，根据硝酸银溶液消耗的体积，计算出测试样品中 氯尚子的含量。
[0017] 作为优选，所述硝酸溶液质量分数为16~20%。加入适量的硝酸，能够更好的溶 解硫酸钡中的氯盐，测定结果更准确。
[0018] 作为优选，所述煮沸时间为4~8min。在煮沸条件下，硫酸钡中的氯盐更易溶解。
[0019] 作为优选，所述淀粉溶液浓度为800~1200g/L。淀粉可以吸附反应生成的氯化银 沉淀，加入适量的淀粉溶液，能够减少氯化银沉淀溶解造成的误差。
[0020] 作为优选，所述AgNO3标准溶液的浓度为0. 05mol/L。硝酸银溶液浓度太低会影响 标定，太高标液所用的体积减少，会影响结果准确性。
[0021 ] 作为优选，所述全自动电位滴定仪指示电极为银电极，参比电极为甘汞电极。银电 极灵敏度高，测定结果更准确。
[0022] 本发明的有益效果是：本发明采用全自动电位滴定法测定工业硫酸钡中氯离子的 含量，在样品处理过程中，通过加入适量的硝酸，在煮沸条件下，能够更好的溶解掉硫酸钡 中的氯盐，同时在测试液中，加入适量的淀粉，减少了氯化银沉淀的溶解造成的误差，与现 有技术相比，本发明测试方法稳定性好，易于操作，准确性高。
【具体实施方式】
[0023] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
[0024] 本发明采用的电位滴定仪为T860全自动电位滴定仪，该电位滴定仪拥有与国外 同类电位滴定仪器相当的精确功能，滴定最小进给量可达到〇. 〇〇25ml，较普通滴定仪提高 10倍左右；自动化程度高，参数设置方便，仪器自动进行滴定，具有动态进给和定量进给功 能，终点时自动报警，并可打印出测试报告结果，大大的节约人力及时间。
[0025] 本发明所采用的其他原料和设备若非特指，均可从市场购得或是本领域常用的， 实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0026] 实施例1
[0027] -种全自动电位滴定法测定工业硫酸钡中氯含量的方法，其特征在于包括以下步 骤：
[0028] (1)称取10.0 OOSg烘干的硫酸钡试样于烧杯中，加入40g蒸馏水和2g质量分数为 16%的硝酸溶液，将混合物搅匀煮沸4min后，静置冷却再过滤，滤液移至IOOmL容量瓶中， 定谷摇勾后待测；
[0029] (2)移取25. OOmL待测溶液，在移取的待测溶液中加入8. 33mL浓度为800g/L的淀 粉溶液和4. 16mL饱和硝酸钾溶液，通过T860全自动电位滴定仪，用0. 05mol/L的AgN03# 准溶液滴定至终点，其中，全自动电位滴定仪指示电极为银电极，参比电极为甘汞电极；
[0030] 同时做空白试验，空白试验除不加待测的硫酸钡试样外，其他组分的用量及处理 条件均与步骤（1)、步骤（2)相同；
[0031] (3)根据公式
?计算待测硫酸钡样品中氯离子质量 百分数为0.030%，式中：
[0032] ω一一样品中氯离子质量百分数；
[0033] C--AgNO3标准溶液的浓度，单位mol/L ;
[0034] M--氯离子的摩尔质量，为35. 5g/mol ;
[0035] V一一滴定样品所消耗硝酸银的体积，单位mL ;
[0036] V0一一滴定空白样所消耗硝酸银的体积，单位mL ;
[0037] m--待测样品的质量，单位g。
[0038] 实施例2
[0039] -种全自动电位滴定法测定工业硫酸钡中氯含量的方法，其特征在于包括以下步 骤：
[0040] (1)称取10. 〇〇24g烘干的硫酸钡试样于烧杯中，加入55g蒸馏水和2. 2g质量分数 为18 %的硝酸溶液，将混合物搅匀煮沸6min后，静置冷却再过滤，滤液移至IOOmL容量瓶 中，定谷摇勾后待测；
[0041] (2)移取25. OOmL待测溶液，在移取的待测溶液中加入10.0 OmL浓度为1000g/L的