HG/T 5543-2019 廢棄化學(xué)品(pǐn)中(zhōng)鈷的(dí)測定

範圍
本標(biāo)準(zhǔn)規定了(liǎo)廢棄化學品(pǐn)中鈷含(hán)量的測定方法原(yuán)理(lǐ)，試劑(jì)或材料，儀(yí)器(qì)設(shè)備，試驗步(bù)驟和試驗數據處理。
本(běn)標準(zhǔn)適(shì)用於(yú)廢棄電(diàn)池(chí)化學品，廢棄(qì)電子(zǐ)化(huà)學品，廢棄(qì)催(cuī)化(huà)劑，工業廢渣和工業(yè)廢液等(děng)廢棄化學品(pǐn)中(zhōng)鈷含量的(dí)測(cè)定(dìng)。電(diàn)位(wèi)滴定法測定範圍5%~60%；原子吸收光(guāng)譜法測定範圍(wéi)0.1%~5%；電(diàn)感耦(ǒu)合等(děng)離子體(tǐ)發射光譜法測定範圍0.1%~5%。

第.一法  電(diàn)位(wèi)滴(dī)定法
原理
減錳-電(diàn)位(wèi)滴定法
當w_Co:w_Mn≥3:1時(shí)，采(cǎi)用此法(fǎ)。試(shì)樣用鹽酸，硝(xiāo)酸分解(jiě)， 在檸(níng)檬酸鹽存在(zài)的(dí)氨性溶液中，用K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(yè)將二價(jià)鈷(gǔ)氧化為三價鈷，過量(liáng)的K₃[Fe(CN)₆]標準滴(dī)定溶液(yè)用(yòng)鈷標(biāo)準滴(dī)定溶液進行電位(wèi)滴定(dìng)， 電(diàn)位突躍即(jí)為終點(diǎn)。試(shì)樣(yàng)中有(yǒu)二價錳(měng)共存時(shí)，也被K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準(zhǔn)滴(dī)定溶液定量地(dì)氧(yǎng)化為(wéi)三價(jià)錳(měng)，測(cè)得(dé)結(jié)果為鈷錳(měng)合(hé)量(liáng)，減去校正後(hòu)的錳含量(liáng)，即為鈷含量。
除(chú)錳(měng)除釩-電(diàn)位滴定(dìng)法
當w_Co:w_Mn<3:1且(qiě)樣品(pǐn)中(zhōng)含(hán)釩時(shí)，采用此(cǐ)法。試樣(yàng)用鹽(yán)酸，硝酸分(fēn)解，氯(lǜ)酸鉀氧(yǎng)化(huà)除錳，在(zài)檸(níng)檬酸(suān)鹽存(cún)在(zài)的(dí)氨性(xìng)溶液(yè)中，用(yòng)K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準滴(dī)定(dìng)溶(róng)液將二價(jià)鈷氧(yǎng)化為(wéi)三價(jià)鈷，過量的K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準(zhǔn)滴定(dìng)溶液(yè)用(yòng)鈷標準(zhǔn)滴(dī)定(dìng)溶液進行電位(wèi)滴定，電位(wèi)突(tū)躍即(jí)為(wéi)終點。用除(chú)錳渣(zhā)中(zhōng)的鈷(gǔ)含量(liáng)對(duì)測定(dìng)結(jié)果進(jìn)行補正。
除鈰(shì)除錳(měng)-電位滴(dī)定法(fǎ)
當w_Co:w_Mn<3:1且樣品(pǐn)中含鈰(shì)時，采(cǎi)用(yòng)此(cǐ)法(fǎ)。試樣用鹽酸(suān)，硝酸(suān)分解(jiě)，用(yòng)HF沉(chén)澱(diàn)鈰(shì)，用(yòng)氯(lǜ)酸鉀(jiǎ)將二價錳氧(yǎng)化為(wéi)二(èr)氧化錳，在(zài)檸檬酸鹽存(cún)在的氨性(xìng)溶(róng)液中(zhōng)，用K₃[Fe(CN)₆]標準滴(dī)定(dìng)溶(róng)液將(jiāng)二價(jià)鈷(gǔ)氧化為(wéi)三(sān)價鈷，過量(liáng)的(dí)K₃[Fe(CN)₆]標準滴定溶液(yè)用(yòng)鈷標(biāo)準滴(dī)定(dìng)溶液進(jìn)行電(diàn)位(wèi)滴(dī)定，電位突躍(yuè)即為終(zhōng)點(diǎn)。用(yòng)除錳渣中的鈷含(hán)量(liáng)對測定結果(guǒ)進行(háng)補正(zhèng)。

試(shì)劑(jì)或材料(liào)
氯酸(suān)鉀。
鹽酸(suān)。
硝(xiāo)酸(suān)。
HF。
高氯酸。
30%*。
硝酸溶(róng)液: 1+1。
氯化(huà)銨-檸(níng)檬(méng)酸銨-氨水(shuǐ)混合(hé)溶液: 稱(chēng)取62.5g氯化(huà)銨(ǎn)，50g檸(níng)檬酸(suān)銨(ǎn)溶於(yú)水，加(jiā)350mL氨水，稀(xī)釋(shì)至1000mL，混匀(yún)。
鈷(gǔ)標準(zhǔn)滴定溶液: 1mL溶液(yè)含鈷(Co)3mg，準確稱取3.0000g金屬鈷(gǔ)(w_Co≥99.95%)於400mL燒杯(bēi)中，緩緩加(jiā)入40mL硝酸(suān)溶(róng)液(yè)，邊加邊搖(yáo)動(dòng)，待劇烈(liè)反應(yīng)停止後，低(dī)溫(wēn)加(jiā)熱至*溶(róng)解，取(qǔ)下冷(lěng)卻(què)，用(yòng)水(shuǐ)衝洗(xǐ)表麵皿及燒(shāo)杯(bēi)壁(bì)，加熱煮沸(fèi)，冷卻(què)後移入(rù)1000mL容量(liáng)瓶(píng)中(zhōng)，用水稀(xī)釋(shì)至(zhì)刻度(dù)，混匀(yún)。
K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準(zhǔn)滴(dī)定(dìng)溶(róng)液(yè): 17g/L。
配製: 稱取(qǔ)17g K₃[Fe(CN)₆]，加水溶(róng)解，過(guò)濾後移入(rù)1000mL棕色容(róng)量(liáng)瓶中，以(yǐ)水定容。
標(biāo)定: 準確(què)移(yí)取與(yǔ)試(shì)料測(cè)定相(xiāng)同(tóng)體(tǐ)積(jī)的(dí)K₃[Fe(CN)₆]標準(zhǔn)滴定(dìng)，溶液於(yú)250mL燒(shāo)杯中，加(jiā)入(rù)80mL氯化銨(ǎn)-檸檬(méng)酸銨-氨(ān)水混(hùn)合溶液，混匀。在電位滴(dī)定(dìng)儀上，插入電(diàn)極(jí)，不(bù)斷(duàn)攪(jiǎo)拌下用鈷標(biāo)準滴(dī)定溶(róng)液滴定(dìng)至電位突(tū)躍即為(wéi)終(zhōng)點。
結(jié)果(guǒ)計算:
K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準(zhǔn)滴(dī)定(dìng)溶液對(duì)鈷標準滴定溶(róng)液(yè)的滴定係數(shù)以K表示(shì)，按公(gōng)式(1)計(jì)算:

式(shì)中(zhōng):
V₁一一滴(dī)定所(suǒ)消耗鈷標準滴(dī)定溶液(yè)的(dí)體(tǐ)積的(dí)數值，單位為毫(háo)升(shēng)(mL)；
V₂一(yī)一(yī)加(jiā)入K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準滴定溶(róng)液(yè)的體積的(dí)數(shù)值，單位為(wéi)毫(háo)升(mL)。
取(qǔ)平(píng)行測(cè)定結(jié)果(guǒ)的算(suàn)術平均值為測定(dìng)結果，兩次平(píng)行(háng)測(cè)定結(jié)果的(dí)差值(zhí)小於(yú)0.001，所得結果(guǒ)表示(shì)至(zhì)四(sì)位(wèi)有效數(shù)字(zì)。

儀器(qì)設(shè)備(bèi)
電位滴(dī)定儀: 配有氧化(huà)還原電(diàn)極(jí)和攪(jiǎo)拌裝置。

試驗步驟
樣(yàng)品處(chǔ)理
減錳-電位滴定法(fǎ)(w_Co:w_Mn≥3:1)
稱取約(yuē)1.00g粒度不(bù)大(dà)於0.150mm的(dí)試樣，精(jīng).確至0.0002g。置於250mL燒(shāo)杯中，以(yǐ)少(shǎo)量水潤(rùn)濕(shī)。加入20mL鹽酸(suān)，蓋上表麵皿，於電(diàn)爐(lú)上(shàng)低(dī)溫加熱(rè)約(yuē)30min，冷卻。加(jiā)入10mL硝酸，繼續加熱(rè)蒸發至冒(mào)氮氧(yǎng)化物(wù)煙(yān)，冷卻(què)。用(yòng)水衝(chōng)洗燒(shāo)杯(bēi)壁(bì)及表麵(miàn)皿，加熱(rè)使(shǐ)鹽類(lèi)溶解(jiě)，冷卻。將(jiāng)試(shì)液(yè)全部轉(zhuǎn)移至表(biǎo)1規定(dìng)的(dí)容量瓶(píng)中(zhōng)，用(yòng)水稀釋至刻度，混(hùn)匀(yún)，備用(yòng)。
除錳(měng)除釩-電位滴(dī)定法(fǎ)(w_Co:w_Mn<3:1)
稱(chēng)取約1.00g粒(lì)度(dù)不大(dà)於0.150mm的試(shì)樣，精.確至0.0002g。置於(yú)250mL燒杯中，以少(shǎo)量(liáng)水潤濕(shī)。加(jiā)入(rù)20mL鹽酸，蓋上表麵(miàn)皿，於電爐上低(dī)溫(wēn)加熱(rè)蒸至濕鹽狀(zhuàng)，冷(lěng)卻(què)。加入10mL硝(xiāo)酸，繼續(xù)加熱蒸至(zhì)濕(shī)鹽狀，冷卻。加入(rù)10mL硝(xiāo)酸(suān)，繼續(xù)加(jiā)熱(rè)蒸發至溶液(yè)體積為3mL~5mL。冷卻，加約(yuē)30mL水(shuǐ)，加(jiā)入(rù)10mL硝酸，2g氯酸(suān)鉀，低(dī)溫(wēn)加熱煮沸(fèi)1h，冷卻。用水衝(chōng)洗燒(shāo)杯壁及表(biǎo)麵皿(mǐn)，加熱使(shǐ)鹽類溶(róng)解，冷卻。將(jiāng)試(shì)液(yè)全(quán)部轉(zhuǎn)移至表(biǎo)1規定的(dí)容(róng)量(liáng)瓶中，用(yòng)水稀(xī)釋(shì)至(zhì)刻度，混匀，備用。
除(chú)鈰除錳-電位滴(dī)定法(fǎ)(w_Co:w_Mn<3:1)
稱取(qǔ)約(yuē)1.00g粒度(dù)不(bù)大於0.150mm的試(shì)樣，精.確至0.0002g。置(zhì)於250mL聚(jù)四(sì)氟乙(yǐ)烯(xī)燒(shāo)杯中(zhōng)，以少(shǎo)量(liáng)水潤濕(shī)。加入20mL鹽酸，蓋(gài)上表麵(miàn)皿，於(yú)電爐上低(dī)溫(wēn)加熱約30min，冷卻。加入(rù)10mL硝(xiāo)酸(suān)，繼續加(jiā)熱(rè)蒸發至，溶液體(tǐ)積為3mL~5mL，冷卻(què)。加(jiā)入(rù)10mL HF及少(shǎo)許濾紙(zhǐ)漿，加熱(rè)煮沸，於(yú)80°C水(shuǐ)浴中保溫0.5h。取出，用中速定(dìng)量(liáng)濾(lǜ)紙過(guò)濾(lǜ)至聚四氟乙(yǐ)烯燒杯(bēi)中，清(qīng)洗濾(lǜ)渣(zhā)及濾(lǜ)紙(zhǐ)至無鈷為止(濾(lǜ)液(yè)用硫氰(qíng)酸(suān)銨(ǎn)試驗不變(biàn)藍色(sè))。將(jiāng)濾(lǜ)液蒸發至(zhì)10mL~20mL，加入5mL高氯(lǜ)酸(suān)，加熱冒煙(yān)至濕(shī)鹽(yán)狀。加約30mL水(shuǐ)，加(jiā)入10mL硝(xiāo)酸，1mL~2mL*，加熱煮(zhǔ)沸(fèi)至鹽(yán)類溶(róng)解(jiě)，並(bìng)使過(guò)量的**分(fēn)解(jiě)。取下，稍(shāo)冷，加入(rù)2g氯酸鉀(jiǎ)，於150°C±25°C加熱煮沸1h，冷卻。用(yòng)水衝洗(xǐ)燒杯壁及表麵皿(mǐn)，加熱(rè)使(shǐ)鹽
類(lèi)溶解(jiě)，冷卻。將試液全(quán)部轉(zhuǎn)移至表1規定的(dí)容(róng)量瓶中，用水稀(xī)釋(shì)至刻(kè)度(dù)，混(hùn)匀，備用。
試驗
按(àn)"樣(yàng)品處(chǔ)理(lǐ)"製(zhì)取(qǔ)的試樣(yàng)溶(róng)液(yè)經幹(gān)過濾，棄(qì)去(qù)約20mL初濾(lǜ)液。根據試樣中(zhōng)鈷含量的不(bù)同(tóng)，準(zhǔn)確移取相應(yīng)量(liáng)的K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(以K₃[Fe(CN)₆]標(biāo)準(zhǔn)滴(dī)定(dìng)溶液過量2mL~3mL為宜)於(yú)250mL燒杯(bēi)中，加入(rù)80mL氯化銨(ǎn)-檸(níng)檬(méng)酸銨-氨(ān)水混合(hé)溶(róng)液，混匀，再加(jiā)入按表1規(guī)定(dìng)分取(qǔ)的試液，在電(diàn)位(wèi)滴定(dìng)儀上(shàng)，插(chā)入電極，不斷(duàn)攪(jiǎo)拌下用(yòng)鈷標準滴定溶(róng)液滴(dī)定至電位(wèi)突躍即為(wéi)終點(diǎn)。

按照(zhào) YS/T 1157.2 或(huò) YS/T 1157.4 測(cè)定"樣品處理(lǐ)"濾液中的(dí)錳(měng)含量。
將連同(tóng)除錳(měng)渣(zhā)的濾紙(zhǐ)清(qīng)洗(xǐ)至不(bù)含鈷後(hòu)(濾(lǜ)液用硫氰(qíng)酸銨試(shì)驗不(bù)變藍色)轉(zhuǎn)移至(zhì)原燒杯中，加(jiā)入50mL鹽酸(1+1)，加熱溶解至(zhì)濕(shī)鹽狀(zhuàng)，用水(shuǐ)衝洗燒杯壁及表麵(miàn)皿(mǐn)，加(jiā)熱使(shǐ)鹽(yán)類溶解(jiě)，冷卻(què)。按(àn)本標準(zhǔn)第二法進行鈷含量(liáng)的測定(dìng)。

試驗數據(jù)的處理(lǐ)
鈷(gǔ)含(hán)量(liáng)以鈷的質(zhì)量分數w_co計，按(àn)公式(shì)(2)計(jì)算(suàn):

式(shì)中(zhōng):
K 一一(yī)K₃[Fe(CN)₆]標準(zhǔn)滴定溶液對鈷(gǔ)標準滴定(dìng)溶液(yè)的滴定(dìng)係(xì)數(shù)；
m 一一試料(liào)質量的數(shù)值(zhí)，單(dān)位(wèi)為克(g)；
V₀一一試液(yè)的(dí)總(zǒng)體積的(dí)數(shù)值(zhí)，單位為毫升(mL)；
V₁一一返滴定(dìng)消(xiāo)耗(hào)鈷(gǔ)標準滴定溶液(yè)的(dí)體積(jī)的(dí)數值，單位(wèi)為毫(háo)升(shēng)(mL)；
V₂一一加入(rù)K₃[Fe(CN)₆]標準滴定(dìng)溶(róng)液的體積(jī)的(dí)數值(zhí)，單(dān)位(wèi)為毫升(shēng)(mL)；
V₃一一分取試液的體(tǐ)積的(dí)數(shù)值(zhí)，單(dān)位(wèi)為(wéi)毫升(shēng)(mL)；
ρ_Co一一鈷標準(zhǔn)滴定(dìng)溶(róng)液的質(zhì)量濃度的數值(zhí)，單位為(wéi)毫(háo)克每(měi)毫(háo)升(mg/mL)；
w_Mn一一(yī)試(shì)液中錳(měng)的(dí)質量分數的數(shù)值(zhí)；
w'_Co一一(yī)除錳(měng)渣中(zhōng)鈷(gǔ)的(dí)質(zhì)量分數(shù)的數(shù)值；
1.07一(yī)一(yī)鈷(gǔ)與(yǔ)錳的摩(mó)爾(ěr)質(zhì)量(liáng)之比。
取(qǔ)平行(háng)測定結果(guǒ)的算術平均(jūn)值為測定(dìng)結果，當w_Co<20%時，兩(liǎng)次平行測定(dìng)結(jié)果的差(chà)值不大於0.20%；當w_Co≥20%時(shí)，兩(liǎng)次平(píng)行(háng)測(cè)定結果的(dí)差值不(bù)大於(yú)0.30%。