鉅大LARGE | 點擊量:2838次 | 2019年08月11日
磷酸鐵鋰化學分析法
磷酸鐵鋰化學分析法
本標準適用于磷酸鐵鋰產品、半成品及磷鐵礦的分析.
1.0引用標準
1.1GB/T601-88化學試劑滴定分析(容量分析)用標準溶液的制備;
1.2GB/T4701.7-1994《磷鐵的化學分析方法》;
1.3GB/T3885.4-1983鋰輝.鋰云母精礦化學方法火焰原子吸收光度法測定鋰量.
2.0鐵量的測定
2.1方法提要
在鹽酸溶液中,用二氯化錫將鐵(Ⅲ)還原成鐵(Ⅱ),然后加入氯化高汞以氧化過量的二氯化錫,
用二苯胺磺酸鈉為指示劑,以重鉻酸鉀標準溶液滴定,其反應式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-→SnCl62-+2Fe2+
4Cl-+Sn2++2HgCl2→SnCl62-+Hg2Cl2
2Fe2++Cr2O72-+14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O
2.2試劑
2.2.1鹽酸:(1+1);
2.2.2硫酸—磷酸混酸:將150ml硫酸慢慢地加入500ml水中,冷卻后加入150ml磷酸,用水稀釋至1L,混勻;
2.2.3二氯化錫溶液(100g/L):稱取10g氯化錫溶于10ml(1+1)鹽酸中,用水稀釋至100ml(若溶液渾濁則需過濾);
2.2.4二苯胺磺酸鈉指示劑(0.5%):
2.2.5氯化高汞飽和溶液
【C(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L】溶液:稱取2.4518g預先在150度烘干1h的重鉻酸鉀(基準試劑)于
250ml燒杯中,以少量水溶解后移入1L容量瓶中,用水定容。
2.3分析步驟
稱取0.2000g試樣于250ml三角瓶中,加入10ml鹽酸溶液,置于低溫電爐上加熱至完全溶解,取下稍
冷,加入30ml水,加熱至沸,趁熱滴加二氯化錫溶液至黃色消失后再過量1~2滴,流水冷卻至室溫,加
入10ml氯化高汞飽和溶液,混勻,靜置2min后,用水稀釋至80ml,加入20ml硫磷混酸溶液,4~5滴二
苯胺磺酸鈉指示劑,用重鉻酸鉀標準溶液滴定,溶液由綠色轉變成藍紫色為終點。
2.4計算:
按下式計算鐵的百分含量:
Fe(%)=CxVx0.05584×100
m
式中:C——重鉻酸鉀標準溶液的濃度,mol/L;
V——滴定所消耗重鉻酸鉀標準溶液的體積,ml;
m——稱取試樣的質量,g。
0.05584系數——為鐵的摩爾質量,單位為g/mol。
注意事項:
(1)還原必須有足量的鹽酸存在,為了使三價鐵全部還原為鐵,以及阻止二價鐵再被氧化,二氯化錫必須
稍過量。
(2)二氯化汞的氧化作用較慢,當加入二氯化汞后,須不斷攪拌或搖動和放置2至3min,待作用完全后,
方可用重鉻酸鉀滴定。
(3)在滴定前加硫磷混酸是為了避免三價鐵的黃色掩蓋藍紫色終點。
(4)試樣中若有碳粉則需在鹽酸溶解好試樣后,用濾紙過濾,用水洗滌碳粉8~10次。
3.0磷量的測定
3.1方法提要
在硝酸介質中,磷與鉬酸銨生成磷鉬酸銨黃色沉淀,過濾后用氫氧化鈉標準溶液溶解,以酚酞為指
示劑,用硝酸標準溶液滴過量的氫氧化鈉。反應式如下:
H3pO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3→(NH4)3pO4•12MoO3↓+21NH4NO3+12H2O
2(NH4)3pO4•12MoO3+46NaOH→2(NH4)2HpO4+(NH4)2MoO4+23NaMoO4+22H2O
NaOH+HNO3→NaNO3+H2O
3.2試劑配制
3.2.1硝酸鉀溶液:20g/L將20g硝酸鉀溶于1升煮沸過經冷卻的水中,搖勻。
3.2.2鉬酸銨溶液:將A溶液(70g鉬酸銨溶于53ml氨水和267ml水中制成)慢慢地傾入B溶液(267ml
硝酸與400ml水混勻而成)中,冷卻,靜置過夜。
3.2.3硝酸標準溶液C(HNO3)≈0.1mol/L量取7ml硝酸于1L容量瓶中,用煮沸并冷卻的水定容。
3.2.4氫氧化鈉標準溶液C(NaOH)≈0.1mol/L稱取4g氫氧化鈉(優級純)溶于煮沸并冷卻的水定容至1
升。
標定:稱取0.1000至0.2000g120度烘2h的優級純苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)于250ml錐形瓶中,加入50ml
煮沸并冷卻的水,溶解水,加入2至3滴酚酞(1%)指示劑,用0.1mol/LNaOH標準溶液滴定至粉紅色即
為終點。
C(NaOH)=m×1000
V1×204.2
f=C(NaOH)x1.347
1000
式中:m——苯二甲酸氫鉀的質量,g;
C(NaOH)——氫氧化鈉標準溶液的濃度,mol/L;
f——與1.00ml氫氧化鈉標準溶液相當的以克表示的磷的質量;
204.2——苯二甲酸氫鉀的摩爾質量,M(KHC8H4O4),g/mol;
1.347——磷的摩爾質量,M(1/23p),g/mol。
3.3分析步驟
移取0.1000g試樣于250ml燒杯中,以少量水潤濕,加入15ml鹽酸,蓋上表面皿,于電熱板上加熱至
試樣完全溶解。蒸發至近干,加入5至10ml硝酸,蒸發至4至5ml,然后用少許水稀釋,用中速濾紙過濾
于500ml錐形瓶中,用熱水洗滌燒杯3至4次,洗滌沉淀8至10次,這時應保持濾液體積100ml左右,濾
液用氨水中和至有氫氧化物沉淀出現,再用硝酸中和至氫氧化物沉淀剛好消失,加入5ml過量的硝酸,一
邊搖動錐形瓶一邊緩緩加入60至100ml鉬酸銨溶液,振蕩2至3min,沉淀放置4h以上。用密濾紙加入紙
漿過濾,先用2%(V/V)硝酸溶液洗滌錐形瓶和沉淀2至3次,再用20g/L硝酸鉀洗液將錐形瓶和沉淀均洗
至中性,將沉淀和濾紙一起移入原錐形瓶中,加入30ml煮沸并冷卻的水,小心搖蕩錐形瓶,使濾紙碎成漿
狀,滴加氫氧化鈉標準溶液使黃色沉淀溶解,加入5滴10g/L酚酞溶液,再加5至10ml過量氫氧化鈉標準
溶液,稍停片刻,再加入5至10ml過量氫氧化鈉標準溶液,稍停片刻用0.1mol/L硝酸標準溶液滴至溶液,
稍停片刻用0.1mol/L硝酸標準溶液回滴至溶液無色為終點,與試樣分析同時進行空白試驗。
3.4計算
以質量百分數表示的磷含量按下式計算:
(p%)=(V2-V3K)f
m0
式中:V2——加入氫氧化鈉標準溶液總體積,ml;
V3——滴定過量氫氧化鈉標準溶液消耗硝酸標準溶液的體積,ml;
m0——稱取試樣量,g;
K——硝酸標準溶液換算成氫氧化鈉標準溶液體積的系數。
K值的確定:
吸取25ml硝酸溶液,加入50ml煮沸并冷卻的水,加入2至3滴酚酞指示劑,用氫氧化鈉溶液滴定至粉
紅色,即為終點。
K=滴定消耗氫氧化鈉標準溶液體積
吸取硝酸標準溶液積
注意事項:
(1)用20g/L硝酸鉀洗滌沉淀至中性必須檢查,用試管接取20滴濾液,加1至2滴酚酞指示劑,滴入1滴
氫氧化鈉溶液應呈紅色。
(2)如試樣中有釩(Ⅴ)存在,可加入少量鹽酸羥胺將釩(Ⅴ)還原為釩(Ⅳ)。
4.鋰含量的測定
4.1方法提要
試樣用鹽酸溶解,在1%(V/V)鹽酸介質中,使用空氣—乙炔火焰,于原子吸收分光光度計波長
磷酸鐵鋰化學分析方法
670.78nm處測定鋰的吸光度。
4.2試劑及儀器
4.2.1硝酸:濃硝酸
4.2.2鹽酸:1+1體積比
4.2.3鋰標準貯存溶液:1mg/ml,貯存于塑料瓶中。
4.2.4鋰標準溶液:100ug/ml;準確移取10.00毫升鋰標準貯液于100ml容量瓶中,以水稀釋至刻度,搖勻。
4.2.5原子吸收光譜,附鋰空心陰極燈。
4.3分析步驟
4.3.1測定
稱取試樣0.5000g置于250ml燒杯中,加少量水潤濕試樣,加入25ml鹽酸(1+1),蓋上表面皿,加熱
溶解,待試樣分解后,取下稍冷,加入10ml硝酸繼續加熱溶解,蒸發至體積5ml左右,取下稍冷,加入
20ml水,煮沸,取下冷卻,移入250ml容量瓶中,以水稀釋至刻度,搖勻。
移取5.00ml試液于250ml容量瓶中,加入5ml鹽酸(1+1),以水稀釋至刻度,搖勻,與標準溶液同時
同條件下,于原子吸收光譜670.78nm處測量其吸光度,在工作曲線上查出鋰的濃度。
4.3.2工作曲線的繪制
分別移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00毫升鋰標準溶液(100ug/ml)于一組100ml容量瓶中,加
入2ml鹽酸(1+1),以水稀釋至刻度,搖勻。與試樣同時同條件下于原子吸收光譜波長670.78nm處測量其
吸光度,以鋰濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標;繪制工作曲線。
5.碳含量的測定
5.1方法提要
將LiFepO4/C復合材料用鹽酸溶,C則不溶于鹽酸,從而使得碳與LiFepO4分離。
5.2試劑與材料
5.2.1鹽酸:(1+1);
5.2.2鹽酸:(5+95);
5.2.34G玻璃砂芯坩堝.
5.3分析步驟
稱取5.0000試樣于250ml燒杯中,加60ml(1+1)鹽酸,放在電爐上加熱溶解,大約20min后,取下
冷卻,用已于105~110℃干燥至恒重的4G玻璃砂芯坩堝過濾,用(5+95)鹽酸洗滌5次,再用蒸餾水洗滌
5至10次,于105~110℃干燥至恒重。
7.4分析結果計算
以質量百分數表示碳含量,按下式計算。
C(%)=(m1-m2)x100
m
式中:m1——沉淀和玻璃砂芯坩堝的質量,g;
m2——玻璃砂芯坩堝的質量,g;
m——試樣的重量,g.
備注:以上分析中未標明所用的試劑經為分析純,水為蒸餾水