化工用石灰石是電石生產行業中,是非常重要的原料之一。目前電石行業檢驗石灰石仍然采用傳統化學分析方法,傳統分析方法步驟繁瑣,包括樣品溶解、過濾、定容、移液、手工滴定、顏色終點判定等步驟。工作量大,且對終點顏色判定要求較高,步驟多帶人誤差較大，從而使檢驗操作困難。
本文用電位滴定法測定石灰石中氧化鈣和氧化鎂,樣品前處理簡單,所用試劑和化學法相同。通過實驗研究發現此法簡單易行且準確度和精密度優于化學方法。
1 實驗部分1.1 儀器與試劑
(1)儀器
APT-1自動電位滴定儀，鈣離子專用電極。
(2)試劑
EDTA:0.025mol標準溶液 氫氧化鈉:20%溶液 三乙醇胺:1+4 溶液氨性緩沖溶液:PH:10 鹽酸(1:1);氨水(1:1),高純蒸餾水
石灰石標樣(山東省冶金科學研究院):
YSBC28708-93 石灰石 Ca0 53.87% MgO 0.71%
YSBC 28704-93 石灰石 Ca0 51.70% MgO 3.47%
YSBC 16703-01 石灰石 Ca0 51.76%MgO 2.20%
1. 方法原理
在有掩蔽劑(三乙醇胺)存在下,在一份試液中加PH=10 的氨性緩沖溶液,用EDTA標液滴定鈣鎂合量,在另一份試液中,用10%的 NaOH溶液調整PH=12-13,用EDTA 標液滴定鈣含量,差減法計算氧化鎂含量。
2. 樣品前處理
準確稱取在105~110℃烘干樣品0.1000g,置于50mL燒杯中,加10ml水進行潤濕,加入10ml鹽酸(1:1),溶解15分鐘。加人35ml熱水后定量轉移到300mi燒杯中。
3.酸度選擇
通過對檢測后母液pH分析.10mlpH-10的氨緩和5mL20%的NaOH 能保證整個檢測的 PH 要求。
4.三乙醇胺添加量的選擇
在上述所取制備液中,分別添加1mL、2mL、3mL三乙醇胺(1+4)溶液,通過試驗發現,當三乙醇胺所加體積大于1mL時,三乙醇胺添加量對測定結果沒有影響,但三乙醇胺會降低滴定終點電位的突越,會給終點確定帶來困難,所以選擇三乙醇胺添加量為1mL。
5.滴定速度的選擇
滴定速率設定,自動加入10m10.025mOIEDTA,自動攬拌20s,然后按照0.005ml/s的速度進行滴定。最大添加體積dV=0.01mL,最小添加體積dV=0005mmL,設定值dE…0.1mV,接受測量cE-0.1mmV。
6.攪拌速度的選擇
通過對比實驗發現,攪拌速度對整個測定起到很大的影響作用,通過實驗設定最佳的攬拌速度為 8r/s-9r/s。
7.第一次加人量和自動攪拌時間的選擇
通過分析發現第一次加人的量不能太多,但是太小會將操作時問拖長,通過對比分析加人10ml較合理,自動攪拌的時間對電極電位顯示的穩定性起到很大的影響作用,通過正交實驗選擇20s。
8.樣品檢測
加 lmL三乙醇胺(1+4)加-滴甲基紅指示劑,用10%NaOH 調節,顏色從紅色變為黃色止,一份加10mLDH=10的緩沖溶液,補充去離子水至溶達到200ml.用全自動電位滴定儀進行檢測，另一份過量5m1.20%的NaOH液,并補充蒸餾水使得溶液達到200ml,用全自動電位滴定儀進行檢測。
9.方法的準確度和精密度
對三個石灰石標樣進行多次連續測定,隨機抽取5次結果與標樣結果進行比較,結果見下表1。從表!可看出,本法與國標法相比,不存在顯著性誤差準確度較好,平均誤差為0.02-0.144%,最大偏差為0.16%,標準偏差為007%-0.14%,滿足國家標準。
通過以上試驗發現,本方法準確度和精密度與化學法相當或優于化學法，可以代替手工滴定作為企業分析標準。