用DBC-偶氮胂指示剂检测石灰石中氧化钙含量的方法转让专利

申请号 : CN201410129262.8

文献号 : CN103940944B

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法律信息:

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发明人 : 张海

申请人 : 大冶特殊钢股份有限公司

摘要 :

本发明提供了一种用DBC-偶氮胂指示剂检测石灰石中氧化钙含量的方法。该方法包括如下步骤:步骤一,待测样品溶液的制备;步骤二,分取步骤一得到的待测样品溶液,然后将三乙醇胺加入其中,并使用强碱调节溶液PH至大于等于12;步骤三,将DBC-偶氮胂指示剂加入步骤二得到的溶液中,其中,所述DBC-偶氮胂指示剂由DBC-偶氮胂和氯化钠研磨均匀制成;步骤四,用EDTA标准溶液滴定步骤三得到的溶液,直至溶液的颜色由蓝色变为红色,即到达终点,然后通过计算得到氧化钙的含量。该方法滴定终点由蓝色变为红色,更利于分析人员观察,分析结果准确性、再现性好。另外,操作简便,省时,常规干扰元素可以以较高浓度共存。

权利要求 :

1.一种用DBC-偶氮胂指示剂检测石灰石中氧化钙含量的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,待测样品溶液的制备;

步骤二,分取步骤一得到的待测样品溶液,然后将三乙醇胺加入其中,并使用强碱调节溶液PH至大于等于12;

步骤三,将DBC-偶氮胂指示剂加入步骤二得到的溶液中,其中,所述DBC-偶氮胂指示剂由DBC-偶氮胂和氯化钠研磨均匀制成,所述DBC-偶氮胂指示剂的加入量为0.2-0.3g;

步骤四,用EDTA标准溶液滴定步骤三得到的溶液,直至溶液的颜色由蓝色变为红色,即到达终点,然后通过计算得到氧化钙的含量,所述氧化钙含量的计算公式如下:式中,

V:待测试样消耗的EDTA标准溶液体积,L;

V0:空白对照消耗的EDTA标准溶液体积,L;

ω%:氧化钙的百分含量;

m:所述步骤二中分取的待测试样质量,g;

EDTA标准溶液浓度的单位为mol/L。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待测样品溶液的制备方法如下:首先,将待测样品置于预先盛有混合熔剂的坩埚中,在950-1000℃条件下熔融10-20min后冷却;然后,将冷却后的坩埚置于容器中,并向容器中加入去离子水和盐酸,在70-80℃条件下加热浸取坩埚中的熔块,得到的浸取溶液冷却至室温后定容、摇匀,从而得到待测样品溶液;其中所述混合熔剂由无水碳酸钠和硼酸研磨混匀制成。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述无水碳酸钠和所述硼酸的质量比为

2:1。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤二中,所述强碱为氢氧化钾溶液。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述氢氧化钾溶液的质量百分比浓度为

20%。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤三中,所述DBC-偶氮胂指示剂中DBC-偶氮胂和氯化钠的质量比为0.5-5:99。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述DBC-偶氮胂指示剂中DBC-偶氮胂和氯化钠的质量比为1:99。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤四中,所述EDTA标准溶液的浓度为0.01-0.02mol/L。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述EDTA标准溶液的浓度为0.01mol/L。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括空白对照,所述空白对照是指待测样品的取样量为0.0000g。

说明书 :

用DBC-偶氮胂指示剂检测石灰石中氧化钙含量的方法

技术领域

[0001] 本发明属于冶金辅助原材料化学分析技术领域,具体涉及一种用DBC偶氮胂指示剂检测石灰石中氧化钙含量的方法。

背景技术

[0002] DBC-偶氮胂,全称为3-(2-胂酸基苯偶氮)-6-(2,6-二溴-4-氯苯偶氮-4,5-二羟基-2,7-萘二磺酸,简写为DBC-ASA,曾用于稀土显色剂。
[0003] 石灰是钢铁工业的基本原料,它作为造渣剂,具有缩短冶炼时间、提高钢水纯净度等优点,还应用于钢水精炼和铁矿粉的烧结过程,都有很好的效果,是炼钢和烧结过程的主要原辅材料。
[0004] 石灰(石)的分析方法比较多,常规检验多为在溶液PH≥12条件下,以钙指示剂或铬黑T做指示剂,用EDTA二钠标准溶液滴定。
[0005] 不论用钙指示剂或铬黑T做指示剂,滴定终点都是由红色变为蓝色。由于石灰(石)中干扰元素的不一,例如当MnO≥0.10%时,就需要通过复杂的分离步骤,才能消除终点观察不敏锐的难题。另外,还有些分析人员由于生理原因,对红色变为蓝色的变色过程不敏感,从而影响滴定终点判断的一致性,造成分析结果重复性不理想。

发明内容

[0006] 针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种用DBC-偶氮胂指示剂检测石灰石中氧化钙含量的方法。该方法提供另外一种终点指示模式,且存在操作简便,省时,常规干扰元素共存较高等优点,分析结果再现性良好。
[0007] 为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
[0008] 一种用DBC-偶氮胂指示剂检测石灰石中氧化钙含量的方法,包括如下步骤:
[0009] 步骤一,待测样品溶液的制备;
[0010] 步骤二,分取步骤一得到的待测样品溶液,然后将三乙醇胺加入其中,并使用强碱调节溶液PH至大于等于12;
[0011] 步骤三,将DBC-偶氮胂指示剂加入步骤二得到的溶液中,其中,所述DBC-偶氮胂指示剂由DBC-偶氮胂和氯化钠研磨均匀制成;
[0012] 步骤四,用EDTA标准溶液滴定步骤三得到的溶液,直至溶液的颜色由蓝色变为红色,即到达终点,然后通过计算得到氧化钙的含量。
[0013] 本发明的原理在于:利用DBC-偶氮胂能够在PH≥12的碱性条件下,同Ca2+形成2+
蓝色络合物,且该蓝色络合物稳定系数低于Ca -EDTA络合物即能被EDTA取代的特点,将DBC-偶氮胂用作EDTA络合滴定法测定石灰(石)中CaO含量。
[0014] 在上述方法的步骤一中,待测样品溶液的制备可以是本领域常用的任何方法,比如将待测样品直接放入盐酸中在高温条件下溶解,但为了确保样品全部溶解(例如,样品中可能存在不能酸溶的硅酸盐等组分)以使CaO含量测定的精确度更高,待测样品溶液的制备优选以下方法:首先,将待测样品置于预先盛有混合熔剂的坩埚中,在950-1000℃条件下熔融10-20min后冷却;然后,将冷却后的坩埚置于容器中,并向容器中加入去离子水和盐酸,在70-80℃条件下加热浸取坩埚中的熔块,得到的浸取溶液冷却至室温后定容、摇匀,从而得到待测样品溶液;其中所述混合熔剂由无水碳酸钠和硼酸研磨混匀制成,优选地,无水碳酸钠和硼酸的质量比为2:1。
[0015] 在上述方法中,作为一种优选实施方式,在所述步骤二中,所述强碱为氢氧化钾溶液,更优选氢氧化钾溶液的质量百分比浓度为20%。
[0016] 在上述方法中,所述三乙醇胺用于掩蔽干扰离子,其加入量为本领域常规用量。
[0017] 在上述方法中,作为一种优选实施方式,在所述步骤三中,所述DBC-偶氮胂指示剂中DBC-偶氮胂和氯化钠的质量比为0.5-5:99,更优选地,所述DBC-偶氮胂指示剂中DBC-偶氮胂和氯化钠的质量比为1:99。
[0018] 在上述方法中,作为一种优选实施方式,在所述步骤三中,所述DBC-偶氮胂指示剂的加入量为0.2-0.3g(以加入指示剂后溶液颜色适宜分析员观察为宜)
[0019] 在上述方法中,作为一种优选实施方式,在所述步骤四中,所述EDTA标准溶液的浓度为0.01-0.02mol/L,更优选地,所述EDTA标准溶液的浓度为0.01mol/L。
[0020] 在上述方法中,作为一种优选实施方式,还包括空白对照,所述空白对照是指待测样品的取样量为0.0000g(即空白样品),将其同样按照所述步骤一到步骤四进行操作,从而得到空白样品消耗的EDTA标准溶液的体积。所述氧化钙含量的计算公式如下:
[0021]
[0022] 式中,
[0023] V:待测样品消耗的EDTA标准溶液体积,L;
[0024] V0:空白对照消耗的EDTA标准溶液体积,L;
[0025] ω%:氧化钙的百分含量;
[0026] m:所述步骤二中分取的待测试样质量,g;
[0027] EDTA标准溶液浓度的单位为mol/L。
[0028] 相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:滴定终点由蓝色变为红色,更利于分析人员观察,分析结果准确性、再现性好。另外,操作简便,省时,常规干扰元素可以以较高浓度共存。

具体实施方式

[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。以下涉及的含量为重量百分比含量。
[0030] 实施例1石灰石中氧化钙含量的测定
[0031] 步骤一,称取0.5000g待测样品,置于预先盛有3.0g混合熔剂(2份无水碳酸钠和1份硼酸研磨混匀制成)的铂坩埚中,加盖,置于980℃高温炉中,熔融15分钟,取出铂坩埚,趁热转动,冷却至室温;
[0032] 步骤二,将冷却后的铂坩埚置于300ml烧杯中,加入100ml去离子水,15ml浓盐酸(质量分数为37%的盐酸),在75℃左右加热浸取铂坩埚中的熔块,浸取后取出铂坩埚,冷却浸取溶液至室温,然后用水将浸取溶液定容至250ml,摇匀,此为储备液(即待测样品溶液);
[0033] 步骤三,分取25.00ml储备液,置于250ml锥形瓶中,加入25ml去离子水,加5ml三乙醇胺溶液(三乙醇胺的质量百分比浓度为20%),再加10ml氢氧化钾溶液(氢氧化钾的质量百分比浓度为20%),此时溶液PH为12;
[0034] 步骤四,向步骤三得到的溶液中加入0.25g左右DBC偶氮胂指示剂(由1份市售的DBC-偶氮胂和99份氯化钠研磨均匀制成),然后用浓度为0.01mol/L的EDTA标准溶液滴定含DBC偶氮胂指示剂的溶液使之由蓝色变为红色,即为终点,记录消耗的EDTA标准溶液体积和随同操作的空白对照消耗的EDTA标准溶液体积;
[0035] 步骤五,使用下列计算公式获得结果:
[0036]
[0037] 式中V:试样消耗EDTA标准溶液体积,L;
[0038] V0:空白消耗EDTA标准溶液体积,L;
[0039] m:分取试样质量,本法操作,分取试样质量固定为0.0500g;
[0040] ω%:氧化钙的百分含量。
[0041] 该实施例采用了上述方法对表1中2个石灰石标准样品和表2中5个待测样品进行了测定,表1和表2中每个样品的结果均为3次重复测定结果的平均值,从表1和表2可以看出,本发明方法准确性高、再现性好。
[0042] 表1石灰石标准样品中氧化钙含量的测定结果
[0043]
[0044] 表2待测样品中氧化钙含量的测定结果(同国标法测定的结果比较)[0045]
[0046] 实施例2、本发明检测方法中滴定酸度的选择实验
[0047] 以酸度计作为调节设备,测定在PH值为7.5、8.1、8.4、9.2、10.2、10.7、11.3、2+
12.4、13.1时Ca 与DBC-偶氮胂形成的络合物在620nm波长处的吸光度,从吸光度值可以