金屬鉻作為重要的合金元素(如不銹鋼、高溫合金等)或工業(yè)原料,其純度和含量直接影響材料的力學(xué)性能(如強(qiáng)度、硬度)、耐腐蝕性能、耐熱性等。
根據(jù)GB/T 4702.1-2016,測定金屬鉻中鉻含量的方法是硫酸亞鐵銨滴定法。原理是試料用稀硫酸溶解。在適當(dāng)?shù)牧蛩崴岫认?,以硝酸銀作催化劑,用過硫酸銨將三價鉻氧化為六價。以C13H11NO2為指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定,測得鉻的含量。
實驗測定步驟如下:
1.空白實驗:隨同試料進(jìn)行空白試驗,滴定前移取50.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1000mol/L)于空白試驗瓶中,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(0.13moL/L)經(jīng)過赫施曼光能滴定器滴定,接近終點時,滴加8滴C13H11NO2指示劑溶液(2g/L),繼續(xù)滴定至溶液紫紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色即為終點,記下讀數(shù)V4。再移取50.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1000mol/L)于上述錐形瓶中,再用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(0.13moL/L)滴定至終點,記下讀數(shù)V5,計算(V4-V5)即為空白值。
2.將試料(稱取0.200g試料,精確至0.0001g)置于500mL錐形瓶中,加入70mL水,用赫施曼瓶口分配器加入12mL硫酸(ρ=1.84g/mL)、5mL磷酸(ρ=1.70g/mL),于低溫加熱至試料全部溶解,取下,以水稀釋約200mL。
3.加入1~2mL硫酸錳溶液(1g/L),然后用赫施曼瓶口分配器加入10mL硝酸銀溶液(5g/L)和40mL過硫酸銨溶液(250g/L),煮沸使鉻氧化成重鉻酸并呈現(xiàn)出高錳酸的微紅色后,繼續(xù)煮沸冒大氣泡5min,使過量的過硫酸銨分解。用瓶口分配器加入10mL氯化鈉溶液(50g/L),煮沸使高錳酸wanquan分解,繼續(xù)煮沸2~3min,冷卻至室溫,加水至體積約為200mL。
4.用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(0.13moL/L)經(jīng)過赫施曼opus電子滴定器滴定至溶液由橘黃色變?yōu)辄S綠色,滴加8滴C13H11NO2指示劑溶液(2g/L),繼續(xù)滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榫G色即為終點。
移取液體的一般是量筒和移液管,存在三個缺點:一是敞口操作,對強(qiáng)腐蝕、有毒有害、揮發(fā)性的液體,存在安全隱患;二是操作上環(huán)節(jié)多,需目視確認(rèn)凹液面,實現(xiàn)精度難以保證;三是效率較低,無法滿足日益增加的液體移取的工作需求。
赫施曼瓶口分配器可代替量筒、刻度移液管,便捷、安全地進(jìn)行0.2-60mL的酸(包括鹽酸、硝酸、氫氟酸等強(qiáng)酸)、堿、有機(jī)試劑等的移取。
滴定法一般使用的是玻璃滴定管,對試驗人員的技術(shù)水平、實操經(jīng)驗和耐心的要求較高,還有灌液慢、控速難,讀數(shù)亂(不同人次、位置的凹液面讀數(shù)可能出現(xiàn)偏差)三大痛點。
赫施曼的光能滴定器可抽提加液、手轉(zhuǎn)硅膠輪控制滴定速度和體積;opus電子滴定器可通過觸屏來進(jìn)行灌液、預(yù)滴定(先加入一定體積后再滴定)、快速滴定和半滴滴定等功能。兩種滴定器均為屏幕直接讀數(shù),可提高工作效率、降低目視誤差,無需大量實操經(jīng)驗,降低了培訓(xùn)成本和人員個體差異,所得數(shù)據(jù)也更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
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