络合滴定法测定硫酸根离子的方法改进

络合滴定法测定硫酸根离子的方法改进

摘要:通过对乙二胺四乙酸(EDTA)滴定检测硫酸根离子方法的改进,采用加热沉淀硫酸根离子。该方法有效降低了检测过程的时间,同时本方法方便、快速、精确度高,重现性好,是一个比较理想的好方法。

关键词:加热沉淀滴定法硫酸根离子

工业聚甲醛生产是甲醇在硫酸催化剂的作用下生产甲醛,经过浓缩后与其它物质反应生成三聚甲醛,再与二氧五环等中间体反应,经聚合而成。为了控制催化剂硫酸的用量和损失量,减少水系统中酸性物质对设备的腐蚀,需要对工业废水中硫酸根进行及时的检测。由于废水的颜色及干扰物的存在,不能采用直接EDTA滴定法、铬酸钡光度法及铬酸钡间接原子吸收法,大多采用重量法,但重量法操作繁琐,干扰因素多,可行性差[1,2]。间接滴定的方法精确度高,重现性好,但是存在操作过程复杂,操作时间长等缺点。聚甲醛厂由甲醛制三聚甲醛(TOX)的过程采用硫酸做催化剂,废水中的硫酸根含量是监测催化剂的重要数据。我们在查阅相关资料、结合实际工作的基础上,对EDTA 间接滴定法进行了改进,有效缩短了了操作时间,更适合于工业废水硫酸根离子的中间控制过程滴定。

1 试验部分

1.1 仪器

100mL滴定管,250mL锥形瓶,加热及过滤装置。

1.2 试剂及配制

EDTA标准溶液;1+1盐酸溶液,氨水及1+1氨水缓冲液;铬黑T指示剂;钡、镁酸性标准溶液;

1.3 实验原理

硫酸根与钡离子结合成难溶性物质硫酸钡,该反应为吸热反应。在加热水样沸腾的情况下加入过量的钡、镁酸性标准溶液将硫酸根完

全沉淀。溶液经过滤、洗涤后以铬黑T为指示剂,用EDTA标准溶液滴定剩余的钡离子。

1.4 实验步骤

取50mL水样稀释至100ml于250ml锥形瓶中,滴加(1+1)盐酸2～5滴酸化至刚果红试纸由红色变为蓝色,加热煮沸1～3min,除去二氧化碳,趁热在不断搅拌下慢慢加入钡、镁酸性标准溶液10ml,煮沸约33min至溶液剩余50ml,取下冷却至室温沉化35min;(原实验室方法:加热煮沸1～3min,除去二氧化碳,趁热在不断搅拌下慢慢加入钡、镁酸性标准溶液10ml,冷却至室温,陈化6h)用定量滤纸过滤水样。用蒸馏水洗涤烧杯、滤纸和沉淀数次,将洗液并入滤液后滴定。加入10ml 氨水缓冲液(ph=10),铬黑T指示剂少许,用EDTA滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色。消耗EDTA标准溶液体积为a。

同样做空白试验消耗EDTA标准溶液体积为b。

滴定水的硬度消耗EDTA标准溶液体积为aH。

b——空白消耗EDTA的体积;

a——水样消耗EDTA的体积;

aH——水样总硬度消耗EDTA的体积;

C——EDTA标准溶液浓度;

从表1的数据可以看出,陈化时间对硫酸根的测定结果有很大的影响,在加热的情况下加入钡、镁酸性标准溶液,可以明显降低陈化时间。在陈化时间为35min时候测定的硫酸根结果为60.05mg/L,陈化时间为70min后测定结果为60.07mg/L,陈化时间为120min后测定结果为60.06mg/L,表明在35min时,硫酸根已经完全沉淀,陈化时间选择35min。其原因为钡离子和硫酸根的反应是吸热反应,在加热的情况下更容易反应,同时稀的溶液中更容易得到大颗粒的晶形沉淀物,降低了沉淀的形成时间。

从表2的数据可以看出,两种方法的测定结果基本吻合,但是化验室方法测定一个完整的硫酸根需要7h以上,改进后的方法测定一个完整的硫酸根大约需要2.5h,测定时间得到了明显的提高,具有很强的可操作性。

2 结果与讨论

(1)沉淀应当在适当稀的溶液中进行,这样在沉淀过程中溶液的相对饱和度不大,均相成核作用不显著,容易得到大颗粒的晶形沉淀物。

(2)应该在连续搅拌下缓慢地加入沉淀剂,以减少局部过浓现象。在热溶液中进行,一方面可以获得较大的晶粒。另一方面有利于得到纯净的沉淀物。(3)沉淀过程在加热和搅拌条件下进行,可以将室温下的沉

化过程缩短至1h,甚至几十分钟。

3 结语

改进后的EDTA滴定法抗干扰性强,操作方便、明显降低了测定时间,能快速准确地测定废水中硫酸根离子的含量。通过快速分析,能够有效控制催化剂硫酸的用量和损失量,减少水系统中酸性物质对设备的腐蚀。

参考文献

[1] 刘宏之,翟璨.络合滴定法测定工业废水中的硫酸根离子[J].化工环保,2003,23(1):42-44,

[2] 汤宜听,韩仲果.加热沉淀法测定食盐中硫酸根含量[J].苏盐科技,2008(2):4-5.

[3] 国家环保局.水和废水监测分析方法[M].3版.北京:中国环境科学出版社,1983.