T/CI 313-2024 Li2CO3中(zhōng)Li2CO3含量(liáng)測(cè)定(dìng) 電(diàn)位(wèi)滴定(dìng)法

範(fàn)圍(wéi)
本文(wén)件(jiàn)規定了Li2CO3中(zhōng)Li2CO3含(hán)量(liáng)測定的電(diàn)位(wèi)滴(dī)定試(shì)驗方法。
本(běn)文(wén)件適(shì)用(yòng)於Li2CO3中Li2CO3含量(liáng)(質量(liáng)分(fēn)數≥99.00%)的測定(dìng)。

術(shù)語和定(dìng)義
下列(liè)術語和定義(yì)適用於本(běn)文件。
酸鹼(jiǎn)滴(dī)定  acid base titration
利用(yòng)酸和(hé)鹼在(zài)水(shuǐ)中以(yǐ)質子(zǐ)轉(zhuǎn)移(yí)反應為(wéi)基礎的滴(dī)定分(fēn)析方法。
電(diàn)位滴(dī)定(dìng)  potentiometric titration
利用溶液電(diàn)位(wèi)突變(biàn)指示終(zhōng)點的滴定法。在(zài)滴(dī)定(dìng)過程中，被(bèi)滴(dī)定的(dí)溶(róng)液(yè)中(zhōng)插(chā)入連(lián)接電(diàn)位(wèi)計的兩支電(diàn)極(jí)，一(yī)支為參比(bǐ)電極，另一(yī)支(zhī)為(wéi)指標電(diàn)極。在滴(dī)定(dìng)過(guò)程中(zhōng)通(tōng)過(guò)測(cè)量(liáng)電位(wèi)變(biàn)化(huà)以(yǐ)確定滴(dī)定(dìng)終點。

原(yuán)理
試料(liào)用水(shuǐ)溶解，采(cǎi)用酸鹼(jiǎn)滴定的方法測(cè)試，用(yòng)鹽酸標(biāo)準溶(róng)液作(zuò)為滴(dī)定(dìng)液，隨著(zhuó)滴定(dìng)劑的不斷(duàn)加(jiā)入，由(yóu)於發生(shēng)酸鹼中和(hé)反(fǎn)應(yīng)，被測離(lí)子(zǐ)的(dí)濃(nóng)度不(bù)斷發(fā)生變(biàn)化，導致(zhì)指示(shì)電極的電(diàn)位隨之變(biàn)化，在滴定終(zhōng)點附近，被測離(lí)子(zǐ)濃(nóng)度發生(shēng)突變，引(yǐn)起(qǐ)電極電位的(dí)突(tū)躍，根據兩個突(tū)躍(yuè)點消(xiāo)耗鹽酸標(biāo)準溶(róng)液的體(tǐ)積(jī)，計(jì)算樣品(pǐn)中Li2CO3的含量。

試(shì)劑
pH計校準(zhǔn)液：
pH=4.00，pH=6.86，pH=9.18。
二級(jí)水：
二(èr)級水可用多(duō)次蒸餾或(huò)離子交換等方法(fǎ)製取。
KCl溶液[c(KCl)=3mol/L)]：
稱取(qǔ)111.8g KCl放入250mL燒杯中(zhōng)，加水(shuǐ)溶(róng)解後轉移至(zhì)500mL容量(liáng)瓶(píng)中並(bìng)定(dìng)容。
工作(zuò)基準(zhǔn)試(shì)劑(jì)三羥(qiǎng)甲(jiǎ)基(jī)氨基(jī)甲烷(wán)[Tris]：
2-氨基(jī)-2-羥(qiǎng)甲(jiǎ)基-1,3-丙(bǐng)二(èr)醇。按(àn)幹(gān)燥(zào)品(pǐn)計(jì)算，C₄H₁₁NO₃含量(liáng)不(bù)得(dé)少於(yú)99.5%。
鹽(yán)酸：
ρ=1.19g/mL，濃度36%-38%。
鹽酸標(biāo)準滴定(dìng)溶液[c(HCI)=0.3mol/L)]：
配(pèi)製
量取25mL鹽(yán)酸(suān)倒入(rù)預先(xiān)裝有1000mL水的(dí)試劑瓶(píng)中(zhōng)，混合均(jūn)匀(yún)。
標定
稱(chēng)取三(sān)份0.30g預(yù)先在110°C恒重(zhòng)的(dí)三羥甲基氨基(jī)甲烷基準試劑(jì)，精確(què)至(zhì)0.0001g，分別置於100mL滴(dī)定(dìng)杯中，並加入40mL水，將(jiāng)滴定杯置於(yú)滴(dī)定台上(shàng)，開動(dòng)攪(jiǎo)拌器，將(jiāng)復(fù)合電(diàn)極插入(rù)溶(róng)液中，用(yòng)鹽酸(suān)標(biāo)準滴定溶液進(jìn)行電(diàn)位滴定(dìng)，緩(huǎn)慢均(jūn)匀的滴入(rù)鹽(yán)酸標(biāo)準(zhǔn)滴(dī)定(dìng)溶液(yè)，滴(dī)定(dìng)至終點所(suǒ)消耗的(dí)鹽酸(suān)標(biāo)準(zhǔn)滴定(dìng)溶液的體積V₁。平行標定所消耗鹽酸標(biāo)準滴定(dìng)溶液(yè)體(tǐ)積的極差(chà)值(zhí)不超(chāo)過0.10mL，取(qǔ)其平均(jūn)值。
隨(suí)同(tóng)標定做空(kōng)白(bái)試驗(yàn)，消(xiāo)耗的鹽酸(suān)標準(zhǔn)滴定溶液的(dí)體積V₀。
計算(suàn)
鹽酸(suān)標(biāo)準滴定溶液的實際(jì)濃度按(àn)式(shì)(1)計算：

式(shì)(1)中：
c ——鹽酸(suān)標準滴定溶液(yè)的實際濃度，單位為(wéi)摩(mó)爾每(měi)升(mol/L)；
m₀ ——三羥甲(jiǎ)基氨基甲烷的質量，單位(wèi)為(wéi)克(g)；
V₁ ——滴定(dìng)Tris標準(zhǔn)溶(róng)液消耗鹽酸標準(zhǔn)滴(dī)定溶液(yè)的體積，單位(wèi)為(wéi)毫升(shēng)(mL)；
V₀ ——滴(dī)定空白溶液消耗鹽(yán)酸(suān)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體(tǐ)積，單(dān)位為毫(háo)升(mL)；
121.14 ——三羥甲(jiǎ)基氨基甲烷(wán)的摩爾質(zhì)量(liáng)，單位為克每(měi)摩爾(g/mol)。
計(jì)算(suàn)結(jié)果(guǒ)表示(shì)至小(xiǎo)數(shù)點後兩(liǎng)位(wèi)有效數(shù)字(zì)。

儀(yí)器(qì)
電(diàn)位(wèi)滴定儀：
分辨(biàn)率(shuài)0.1mV。
電極(jí)：
pH復合(hé)電極。

分析(xī)步驟
試料
稱(chēng)取(qǔ)0.30g~0.35g已(yǐ)預先(xiān)於250°C-260°C條件下幹(gān)燥(zào)至質(zhì)量(liáng)恒(héng)定(dìng)的試樣(yàng)，精確至0.0001g。
測定次數
獨立地進(jìn)行(háng)兩(liǎng)次(cì)測定(dìng)，取(qǔ)其平均(jūn)值(zhí)。
空(kōng)白試(shì)驗
隨同試(shì)樣做空白試(shì)驗，空(kōng)白(bái)試驗(yàn)除(chú)不(bù)加(jiā)試(shì)樣外，以與(yǔ)試樣測(cè)定(dìng)相同(tóng)的步(bù)驟，試劑和用(yòng)量進行(háng)平(píng)行操作。
測定(dìng)
試樣的(dí)溶解(jiě)
將試料置於100mL滴定杯(bēi)中，加入40mL水(shuǐ)，輕(qīng)輕搖匀(yún)，放(fàng)置滴定(dìng)台，打(dǎ)開攪(jiǎo)拌(bàn)槳(jiǎng)至試料溶解。
滴(dī)定
將pH復合電(diàn)極插入(rù)滴定(dìng)杯中，用(yòng)鹽酸標準滴定(dìng)溶液進(jìn)行(háng)電位滴(dī)定(dìng)，滴(dī)定至(zhì)電位滴(dī)定(dìng)儀上(shàng)出現(xiàn)兩個(gè)突(tū)躍點即(jí)為終點。
注1：滴(dī)定(dìng)試樣的(dí)速(sù)度與(yǔ)標(biāo)定時的(dí)滴(dī)定速(sù)度應保(bǎo)待一(yī)致。
注(zhù)2：電(diàn)位(wèi)滴(dī)定(dìng)儀(yí)型號(hào)的(dí)不同，操作可(kě)能(néng)會有細微差別，帶(dài)有(yǒu)自(zì)動確定(dìng)終(zhōng)點的(dí)電位滴定儀(yí)會自(zì)動識(shí)別電位突變(biàn)終點。

結(jié)果分析(xī)
按(àn)式(2) 計算(suàn)試(shì)樣中(zhōng)Li2CO3的(dí)含(hán)量W_Li2CO3，以質量分數(shù)(％)表示(shì)：

式(shì)(2)中：
c ——鹽酸標準滴定溶液(yè)的實(shí)際濃(nóng)度，單位(wèi)為(wéi)摩(mó)爾每升(shēng)(mol/L)；
V₂ ——滴定空白消(xiāo)耗的(dí)鹽酸(suān)標(biāo)準(zhǔn)滴(dī)定溶液的體積(jī)，單(dān)位為毫升(mL)；
V₃ ——滴(dī)定試樣(yàng)消耗(hào)的(dí)鹽(yán)酸標準(zhǔn)滴定(dìng)溶(róng)液(yè)的(dí)體積，單位(wèi)為(wéi)毫升(mL)；
m₁ ——試(shì)樣的質量，單位(wèi)為克(g)；
36.94 ——以消耗(1/2 Li₂CO₃)為(wéi)基(jī)本單元的(dí)摩(mó)爾質量，單(dān)位(wèi)為克每(měi)摩爾(g/mol)。
計(jì)算結果表示至小數點(diǎn)後(hòu)兩位(wèi)有效(xiào)數字(zì)。