法國STECO磷酸鐵鋰化學(xué)分析法
本標(biāo)準(zhǔn)適用于磷酸鐵鋰產(chǎn)品、半成品及磷鐵礦的分析.
1.0引用標(biāo)準(zhǔn)
1.1GB/T601-88化學(xué)試劑滴定分析(容量分析)用標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備;
1.2GB/T4701.7-1994《磷鐵的化學(xué)分析方法》;
1.3GB/T3885.4-1983鋰輝.鋰云母精礦化學(xué)方法火焰原子吸收光度法測定鋰量.
2.0鐵量的測定
2.1方法提要
在鹽酸溶液中，用二氯化錫將鐵(Ⅲ)還原成鐵(Ⅱ)，然后加入氯化高汞以氧化過量的二氯化錫，
用二苯胺磺酸鈉為指示劑，以重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，其反應(yīng)式如下：
2Fe3++Sn2++6Cl-→SnCl62-+2Fe2+
4Cl-+Sn2++2HgCl2→SnCl62-+Hg2Cl2
2Fe2++Cr2O72-+14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O
2.2試劑
2.2.1鹽酸：(1+1);
2.2.2硫酸—磷酸混酸：將150ml硫酸慢慢地加入500ml水中，冷卻后加入150ml磷酸，用水稀釋至1L，混勻;
2.2.3二氯化錫溶液(100g/L)：稱取10g氯化錫溶于10ml(1+1)鹽酸中，用水稀釋至100ml(若溶液渾濁則需過濾);
2.2.4二苯胺磺酸鈉指示劑(0.5%)：
2.2.5氯化高汞飽和溶液
【C(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L】溶液：稱取2.4518g預(yù)先在150度烘干1h的重鉻酸鉀(基準(zhǔn)試劑)于
250ml燒杯中，以少量水溶解后移入1L容量瓶中，用水定容。
2.3分析步驟
稱取0.2000g試樣于250ml三角瓶中，加入10ml鹽酸溶液，置于低溫電爐上加熱至完全溶解，取下稍
冷，加入30ml水，加熱至沸，趁熱滴加二氯化錫溶液至黃色消失后再過量1～2滴，流水冷卻至室溫，加
入10ml氯化高汞飽和溶液，混勻，靜置2min后，用水稀釋至80ml,加入20ml硫磷混酸溶液，4～5滴二
苯胺磺酸鈉指示劑，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液由綠色轉(zhuǎn)變成藍(lán)紫色為終點(diǎn)。
2.4計(jì)算：
按下式計(jì)算鐵的百分含量：
Fe(%)=CxVx0.05584×100
m
式中：C——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L;
V——滴定所消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml;
m——稱取試樣的質(zhì)量，g。
0.05584系數(shù)——為鐵的摩爾質(zhì)量，單位為g/mol。
注意事項(xiàng)：
(1)還原必須有足量的鹽酸存在，為了使三價(jià)鐵全部還原為鐵，以及阻止二價(jià)鐵再被氧化，二氯化錫必須
稍過量。
(2)二氯化汞的氧化作用較慢，當(dāng)加入二氯化汞后，須不斷攪拌或搖動(dòng)和放置2至3min，待作用完全后，
方可用重鉻酸鉀滴定。
(3)在滴定前加硫磷混酸是為了避免三價(jià)鐵的黃色掩蓋藍(lán)紫色終點(diǎn)。
(4)試樣中若有碳粉則需在鹽酸溶解好試樣后，用濾紙過濾，用水洗滌碳粉8～10次。
3.0磷量的測定
3.1方法提要
在硝酸介質(zhì)中，磷與鉬酸銨生成磷鉬酸銨黃色沉淀，過濾后用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液溶解，以酚酞為指
示劑，用硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴過量的氫氧化鈉。反應(yīng)式如下：
H3pO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3→(NH4)3pO4•12MoO3↓+21NH4NO3+12H2O
2(NH4)3pO4•12MoO3+46NaOH→2(NH4)2HpO4+(NH4)2MoO4+23NaMoO4+22H2O
NaOH+HNO3→NaNO3+H2O
3.2試劑配制
3.2.1硝酸鉀溶液：20g/L將20g硝酸鉀溶于1升煮沸過經(jīng)冷卻的水中，搖勻。
3.2.2鉬酸銨溶液：將A溶液(70g鉬酸銨溶于53ml氨水和267ml水中制成)慢慢地傾入B溶液(267ml
硝酸與400ml水混勻而成)中，冷卻，靜置過夜。
3.2.3硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液C(HNO3)≈0.1mol/L量取7ml硝酸于1L容量瓶中，用煮沸并冷卻的水定容。
3.2.4氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液C(NaOH)≈0.1mol/L稱取4g氫氧化鈉(優(yōu)級(jí)純)溶于煮沸并冷卻的水定容至1
升。
標(biāo)定：稱取0.1000至0.2000g120度烘2h的優(yōu)級(jí)純苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)于250ml錐形瓶中，加入50ml
煮沸并冷卻的水，溶解水，加入2至3滴酚酞(1%)指示劑，用0.1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色即
為終點(diǎn)。
C(NaOH)=m×1000
V1×204.2
f=C(NaOH)x1.347
1000
式中：m——苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，g;
C(NaOH)——氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L;
f——與1.00ml氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜牧椎馁|(zhì)量;
204.2——苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量，M(KHC8H4O4),g/mol;
1.347——磷的摩爾質(zhì)量，M(1/23p),g/mol。
3.3分析步驟
移取0.1000g試樣于250ml燒杯中，以少量水潤濕，加入15ml鹽酸，蓋上表面皿，于電熱板上加熱至
試樣完全溶解。蒸發(fā)至近干，加入5至10ml硝酸，蒸發(fā)至4至5ml，然后用少許水稀釋，用中速濾紙過濾
于500ml錐形瓶中，用熱水洗滌燒杯3至4次，洗滌沉淀8至10次，這時(shí)應(yīng)保持濾液體積100ml左右,濾
液用氨水中和至有氫氧化物沉淀出現(xiàn)，再用硝酸中和至氫氧化物沉淀剛好消失，加入5ml過量的硝酸，一
邊搖動(dòng)錐形瓶一邊緩緩加入60至100ml鉬酸銨溶液，振蕩2至3min，沉淀放置4h以上。用密濾紙加入紙
漿過濾，先用2%(V/V)硝酸溶液洗滌錐形瓶和沉淀2至3次，再用20g/L硝酸鉀洗液將錐形瓶和沉淀均洗
至中性，將沉淀和濾紙一起移入原錐形瓶中，加入30ml煮沸并冷卻的水，小心搖蕩錐形瓶，使濾紙碎成漿
狀，滴加氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液使黃色沉淀溶解，加入5滴10g/L酚酞溶液，再加5至10ml過量氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)
溶液，稍停片刻，再加入5至10ml過量氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，稍停片刻用0.1mol/L硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至溶液，
稍停片刻用0.1mol/L硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴至溶液無色為終點(diǎn)，與試樣分析同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)。
3.4計(jì)算
以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的磷含量按下式計(jì)算：
(p%)=(V2-V3K)f
m0
式中：V2——加入氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液總體積，ml;
V3——滴定過量氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml;
m0——稱取試樣量，g;
K——硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液換算成氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的系數(shù)。
K值的確定：
吸取25ml硝酸溶液，加入50ml煮沸并冷卻的水，加入2至3滴酚酞指示劑，用氫氧化鈉溶液滴定至粉
紅色，即為終點(diǎn)。
K=滴定消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積
吸取硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液積
注意事項(xiàng)：
(1)用20g/L硝酸鉀洗滌沉淀至中性必須檢查，用試管接取20滴濾液，加1至2滴酚酞指示劑，滴入1滴
氫氧化鈉溶液應(yīng)呈紅色。
(2)如試樣中有釩(Ⅴ)存在，可加入少量鹽酸羥胺將釩(Ⅴ)還原為釩(Ⅳ)。
4.鋰含量的測定
4.1方法提要
試樣用鹽酸溶解，在1%(V/V)鹽酸介質(zhì)中，使用空氣—乙炔火焰，于原子吸收分光光度計(jì)波長
磷酸鐵鋰化學(xué)分析方法
670.78nm處測定鋰的吸光度。
4.2試劑及儀器
4.2.1硝酸：濃硝酸
4.2.2鹽酸：1+1體積比
4.2.3鋰標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：1mg/ml，貯存于塑料瓶中。
4.2.4鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液：100ug/ml;準(zhǔn)確移取10.00毫升鋰標(biāo)準(zhǔn)貯液于100ml容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。
4.2.5原子吸收光譜，附鋰空心陰極燈。
4.3分析步驟
4.3.1測定
稱取試樣0.5000g置于250ml燒杯中，加少量水潤濕試樣，加入25ml鹽酸(1+1)，蓋上表面皿，加熱
溶解，待試樣分解后，取下稍冷，加入10ml硝酸繼續(xù)加熱溶解，蒸發(fā)至體積5ml左右，取下稍冷，加入
20ml水，煮沸，取下冷卻，移入250ml容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。
移取5.00ml試液于250ml容量瓶中，加入5ml鹽酸(1+1)，以水稀釋至刻度，搖勻，與標(biāo)準(zhǔn)溶液同時(shí)
同條件下，于原子吸收光譜670.78nm處測量其吸光度，在工作曲線上查出鋰的濃度。
4.3.2工作曲線的繪制
分別移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00毫升鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液(100ug/ml)于一組100ml容量瓶中，加
入2ml鹽酸(1+1)，以水稀釋至刻度，搖勻。與試樣同時(shí)同條件下于原子吸收光譜波長670.78nm處測量其
吸光度，以鋰濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo);繪制工作曲線。
5.碳含量的測定
5.1方法提要
將LiFepO4/C復(fù)合材料用鹽酸溶，C則不溶于鹽酸,從而使得碳與LiFepO4分離。
5.2試劑與材料
5.2.1鹽酸：(1+1);
5.2.2鹽酸：(5+95);
5.2.34G玻璃砂芯坩堝.
5.3分析步驟
稱取5.0000試樣于250ml燒杯中，加60ml(1+1)鹽酸，放在電爐上加熱溶解，大約20min后，取下
冷卻，用已于105～110℃干燥至恒重的4G玻璃砂芯坩堝過濾，用(5+95)鹽酸洗滌5次，再用蒸餾水洗滌
5至10次，于105～110℃干燥至恒重。
7.4分析結(jié)果計(jì)算
以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示碳含量，按下式計(jì)算。
C(%)=(m1-m2)x100
m
式中：m1——沉淀和玻璃砂芯坩堝的質(zhì)量，g;
m2——玻璃砂芯坩堝的質(zhì)量，g;
m——試樣的重量，g.
備注：以上分析中未標(biāo)明所用的試劑經(jīng)為分析純,水為蒸餾水
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