碳硫光电分析仪-非水滴定法测定硅酸盐中CO2含量

张 艳 郝 辉 刘晓艳

(1陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室 西安 710054；2陕西省地质矿产实验研究所 西安 710054)

碳硫光电分析仪-非水滴定法测定硅酸盐中CO2含量

张 艳1,2郝 辉1,2刘晓艳1,2

(1陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室 西安 710054；2陕西省地质矿产实验研究所 西安 710054)

将碳硫光电分析仪应用在非水滴定法测定硅酸盐中CO2的过程中，使滴定终点更加明显。通过对选用的国家一级标准物质测定，得到方法的相对误差0.86%～7.4%和相对标准偏差2.3%～7.9%，符合地质矿产实验室测试质量管理规范“DZ/T0130—2006”中对准确度和精密度的要求。

碳硫光电分析仪；非水滴定；CO2

引言

CO2是硅酸盐中的重要指标，通常选用非水滴定和重量法测定[1]，目前常用的方法是非水滴定法[2-6]，此方法稳定，检测范围宽，但是由于滴定终点是稳定的淡蓝色，且不同的人对颜色有不同的界定，肉眼不能准确区分，滴定大批量样品会视觉疲劳，颜色越滴越深，造成样品测定结果偏高，碳硫光电分析仪的使用能使颜色转化为电信号，从而量化颜色深浅，解决了这一难题，从而使结果更加准确。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

CS-GD1型硫碳光电滴定分析仪(洛阳市分析仪器厂)，温控电炉(北京市永光明医疗仪器厂)。

磷酸、无水乙醇、乙醇胺均为分析纯(天津市北联精细化学品开发有限公司)，

百里酚酞指示剂(2 g/L乙醇溶液)。

1.2 滴定吸收液配制

称取2.8 g氢氧化钾于1 000 mL烧杯中，加少量水和乙醇，用玻璃棒搅匀。再加入25 mL乙醇胺和0.25 g百里酚酞，用乙醇定容至1 000 mL，搅匀。

1.3 滴定吸收液标定

准确称取0. 050 0 g基准碳酸钙(105 ℃烘干)，按分析步骤进行标定。

1.4 滴定度计算

式中：T——滴定吸收液对二氧化碳的滴定系数，g/mL；V——标定时碳酸钙所消耗滴定吸收液的体积，mL；m——碳酸钙的重量，g； 0.439 1——碳酸钙对二氧化碳的换算系数。

1.5 分析步骤

1.5.1 分析前准备

开抽气泵。取吸收液50 mL加入到二氧化碳吸收器中，锥形瓶中加入50 mL煮沸过的水，用小电炉加热使溶液沸腾，加入10 mL H3PO4(1+1)，紧塞瓶塞及各连接处，勿使漏气，检查气流情况，使气泡连续冒出，通气15 min，由滴定管滴加滴定液至溶液为稳定的浅蓝色，记下碳硫光电分析仪的电流强度。

1.5.2 试样分析

称取0.5～1.0 g(精确至0.000 1 g)试样，置于250 mL的锥形瓶中，加入50 mL煮沸过的水，摇匀，紧塞瓶塞，从加酸器中加入10 mL H3PO4(1+1)，加热煮沸分解试样，由此产生的CO2进入吸收器中，吸收液颜色变浅，同时光电分析仪电流增大，滴加滴定液至电流为起始状态，即稳定的蓝色，记下消耗滴定液的读数。同样的方法做空白实验。

1.5.3 结果计算

按式(1)计算二氧化碳的含量：

(1)

式中：T——滴定吸收液对二氧化碳的滴定系数，g/mL；V——滴定时试样所消耗滴定吸收液的体积，mL；V0——滴定时空白所消耗滴定吸收液的体积，mL；m——试样重量，g。

2 结果与讨论

2.1 酸的选用

HNO3、H2SO4容易使易氧化的有机碳氧化，使得结果不准确。HCl里面大量离子会影响滴定反应。因此HNO3、HCl、H2SO4均不适用于该反应。最佳选择为稳定的H3PO4。

2.2 干扰元素的消除

本实验中主要干扰的共存气体有水蒸气，空气中的CO2，氟化氢，硫化氢，酸雾等。浓硫酸和烧碱石棉分别吸收空气中的水蒸气和CO2，50 g/L的AlCl3、50 g/L 的CuSO4、氯化钙和浓H2SO4分别除去反应后的氟化氢、硫化氢、酸雾和水蒸气。

2.3 方法精密度和准确度

本实验选用国家一级标准物质8个，按测定方法分别测定12次，计算相对误差(RE)、相对标准偏差(RSD)、相对误差的允许限(YB)和相对标准偏差的允许限(YC)，计算结果如表1。相对标准偏差为2.3%～6.9%，测定数据与标准值吻合得很好。

表1 精密度和准确度数据

续表1

3 结语

通过选用国家一级标准物质，确定方法准确度和精密度，从实验数据可以看出，硫碳光电分析仪的选用大大提高了方法的精密度和准确度，适应于生产中做大批量样品。

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[6] 张哲,李育林.土壤样品中碳的测定[J].化工矿产地质(GeologyofChemicalMineral), 2015,37(2):119-122.

[7] 岩石矿物分析编委会.岩石矿物分析[M].北京:地质出版社,2011.

Determination of CO2in Silicate by Carbon Sulfur Photoelectric Analyzer-Non Aqueous Titration Method

ZHANG Yan1,2, HAO Hui1,2, LIU Xiaoyan1,2

(1.ShaanxiKeyLaboratoryofExplorationandComprehensiveUtilizationofMineralResources,Xi’an,Shaanxi710054,China; 2.ShaanxiInstituteofGeologyMineralResourcesExperiment,Xi’an,Shaanxi710054,China)

A carbon and sulfur photoelectronic analyzer was applied for the determination of CO2in silicate samples, which led to a clearer titration end point. The relative error and the relative standard deviation (RSD) for the measurements of the national certified reference material were 0.86%-7.4% and 2.3%-7.9%, respectively. The method can meet the requirements of the accuracy and precision, which are defined in the quality management standard for geology mineral resources laboratory tests (DZ/T0130—2006) .

carbon sulfur photoelectric analyzer; non-aqueous titration; CO2

10.3969/j.issn.2095-1035.2017.01.017

2016-05-17

2016-07-07

张艳，女，工程师，主要从事岩石矿物分析研究。E-mail 278746042@qq.com

张艳,郝辉,刘晓艳. 碳硫光电分析仪-非水滴定法测定硅酸盐中CO2含量[J].中国无机分析化学,2017,7(1):66-68. ZHANG Yan, HAO Hui, LIU Xiaoyan. Determination of CO2in Silicate by Carbon Sulfur Photoelectric Analyzer-Non Aqueous Titration Method [J].Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry,2017,7(1):66-68.

O655.26

A

2095-1035(2017)01-0066-03