电位滴定法测定含铁尘泥中的氯含量

孙咏芬

（山东省冶金科学研究院有限公司标准物质中心，山东 济南 250014）

1 前言

含铁尘泥是钢铁行业生产过程中产生的主要固体废弃物之一，其产量大，含铁量高，是重要的可回收利用资源。然而，含铁尘泥在回收利用过程中，如果有害元素过高会对冶炼过程产生不利影响，氯元素就是其中之一，因此含铁尘泥中氯含量的检测至关重要。目前对于含铁尘泥中氯含量的检测尚无国标方法，冶金行业标准YB/T 4226.2—2018《含铁尘泥氯离子含量的测定硝酸银滴定法》中给出了含铁尘泥中氯离子含量的测定方法，采用的是人工硝酸银滴定法，终点判定困难，误差较大。本方法采用自动电位滴定法，电极响应速度快，终点电位突跃明显，终点判断准确，提高了分析结果的准确度，可以实现含铁尘泥中低含量氯的测定。

2 实验部分

2.1 仪器

自动电位滴定仪，Metrohm 916Ti-Touch；指示电极，216型银电极；参比电极，217型甘汞电极。

2.2 试剂

氯标液，0.100 0 mol/L；硝酸银标液（0.01 mol/L）：称取105～110 ℃烘干1 h 的硝酸银3.40 g 于烧杯中加水溶解并稀释至200 0 mL；硫酸，0.05 mol/L；氢氧化钠，0.1 mol/L；酚酞（1 g/L），称取0.1 g 酚酞，加入50 mL乙醇溶解，加水稀释至100 mL。

2.3 实验方法

称取2.500 0 g 试样于500 mL 烧杯中，加300 mL 超纯水，在玻璃棒不断搅拌下煮沸5 min，取下冷却至室温，将试液转移至250 ml 容量瓶中，用超纯水多次冲洗烧杯，保证试液全部转移至250 mL容量瓶中，稀释至刻度摇匀，将溶液用快速滤纸干过滤于500 ml干烧杯中，作为母液。分取100 ml母液于400 ml烧杯中，加入酚酞试液5滴，加入氢氧化钠调至粉色，再用硫酸溶液调至恰好无色，以硝酸银标准滴定液于自动电位滴定仪上滴定至终点V1。随同试样做空白试验，空白实验消耗的硝酸银的体积记录为V0。

2.4 校准曲线的绘制

分别移取1.000 mg/mL 氯标准溶液0、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 mL，置于1 组400 mL 烧杯中，此系列标准溶液中的氯含量分别为0、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 mg，加超纯水至100 mL，加入酚酞试液3 滴，加入氢氧化钠调至粉色，再用硫酸溶液调至恰好无色，以硝酸银标准滴定液于自动电位滴定仪上滴定至终点，记录体积V0随同作空白试验，空白实验消耗的硝酸银的体积记录为V0，以氯含量（mg）为横坐标，消耗硝酸银的体积V（mL）为纵坐标绘制标准曲线。

按下式计算氯的质量分数：

式中：m1为从工作曲线上查得的氯含量，g；V1为分取试液体积，mL；V2为试液总体积，mL；m2为试样量，g。

3 结果与讨论

3.1 酸度的控制

在电位滴定法测氯过程中，酸度大小对测定结果无明显影响。但酸度愈大，滴定终点突跃愈小。综合其他因素的影响，本实验控制被测溶液酸度近中性，调节的方法为在试液中加入3滴酚酞指示剂，用氢氧化钠调至粉色，再用硫酸溶液调至恰好无色。

3.2 吸附实验

溶液中未溶解部分对被测离子有一定吸附作用［1］。为消除此方面的影响，采用大体积的超纯水（300 mL 以上），在不断搅拌下溶解样品，转移至容量瓶，尽快过滤，结果令人满意。

3.3 空白值的稳定性

空白主要来自指示剂以及超纯水。所用试剂中，指示剂及所用试剂只要准确加入即能稳定。而对于超纯水的用量，则很难控制在固定值。试验表明，分取100 mL 母液后，调节酸度过程中，吹洗烧杯壁的水量控制在20 mL以内，空白基本稳定。

3.4 温度对测定结果的影响

一般温度范围为10～40 ℃，对测定结果无显著影响，但终点电位突跃随温度升高而减小［2］。为保证滴定的准确性，在滴定过程中，需保持滴定温度一致，以避免温度突然升降带来滴定误差。本实验将处理好的试样溶液冷却至室温后再进行滴定。

3.5 方法准确度实验

对两个含铁尘泥标准样品按照本方法测定氯含量，验证方法的准确度，结果见表1，测定值和标准值的相对误差均＜±5%，符合质量检测要求。

表1 测定结果及相对误差 %

3.6 方法精密度实验

选择两个含铁尘泥标准样品，按照本方法测定其中的氯含量，进行8 次平行测定，计算相对标准偏差，见表2。

表2 测定结果及相对标准偏差 %

由表2 可知，RSD为1.23%和1.06%，方法的精密度较高，能够满足测定要求。

4 结语

电位滴定法测定含铁尘泥中的氯含量，电极响应速度快，终点电位突跃明显，终点判断准确，提高了分析结果的准确度，可以实现低含量氯的测定。本方法具有分析周期短，灵敏度高，稳定性好，重现性好等特点。