廖永林 劉毓林 高爾金 陳森方
(浙江海普頓新材料股份有限公司, 浙江,311113)
隨著有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑應(yīng)用的不斷發(fā)展,相對于有機(jī)錫等其他熱穩(wěn)定劑高昂的價格,其相對低廉的價格有利于市場的推廣與普及。如何準(zhǔn)確快速地測定銻含量成為控制生產(chǎn)和質(zhì)量的當(dāng)務(wù)之急。在常量銻的測定方法中,一般用儀器分析方法、碘量法[1]、溴酸鉀法[2]和分光光度法[3-4]。由于有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑產(chǎn)品成分復(fù)雜,若采用儀器分析來測定銻含量,會出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)樣難以選擇,實驗過程復(fù)雜等因素,適用于低含量銻的測定,測量高含量時所得到的數(shù)據(jù)誤差較大;常規(guī)碘量法采用以鹽酸和酒石酸鉀鈉溶解樣品,以淀粉作指示劑碘標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定測定銻配合物中銻含量,由于工業(yè)中銻化合物大多以有機(jī)銻的形式存在,用鹽酸和酒石酸鉀無法完全溶解樣品,若用強(qiáng)氧化性酸硝化會導(dǎo)致銻含量無法準(zhǔn)確滴定,增大了實驗難度;而溴酸鉀法是將干法處理后的樣品,用鹽酸(1+1)溶解后,用亞硫酸鈉將Sb5+轉(zhuǎn)化為Sb3+,加入沉淀劑硫化鈉溶液,將Sb3+沉淀為Sb2S3,過濾洗滌沉淀,將沉淀溶于濃鹽酸,以甲基橙為指示劑,用KBrO3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定,操作復(fù)雜。分光光度法適合測成分單一的銻含量,有機(jī)銻穩(wěn)定劑由于成分復(fù)雜,用分光光度法很難找到合適的空白劑。本文提供一種簡單的碘量滴定方法來準(zhǔn)確測定熱穩(wěn)定劑中銻含量,首先將有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑用濃硫酸、硝酸、高氯酸等強(qiáng)氧化性酸將物料消解成五價銻溶液,在酸性體系中,加入碘化鉀將Sb5+還原成Sb3+并同時析出單質(zhì)碘,然后用淀粉做指示劑以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的單質(zhì)碘,從而得到溶液中銻的含量。排除了常規(guī)碘量法中不同價態(tài)的干擾,該方法具有簡單、有效、快速等優(yōu)點(diǎn)。為有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑中銻含量的分析測定提供測量依據(jù)。
硫酸(GB/T625)分析純;硝酸(GB/T625)分析純;高氯酸(GB/T623)分析純;1∶9 鹽酸(用 P=1.119 g/mL的濃鹽酸與蒸餾水1∶9比例配制);碘化鉀(GB/1272)分析純;0.01 mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 (標(biāo)準(zhǔn)溶液);淀粉溶液指示劑(1%);三級水或者滿足條件的蒸餾水。
稱取樣品 0.2 g(準(zhǔn)確至 0.0001 g)于 250 mL錐形瓶中,在通風(fēng)柜中加入硫酸、硝酸、高氯酸,搖勻后在1200~2000 W電爐上加熱,樣品首先炭化變黑,然后變黃,冒白煙,白煙消失后,溶液透明,樣品完全分解,底部有少量白色析出物,當(dāng)錐形瓶下半部分無白色煙霧時,停止加熱,取出錐形瓶冷卻待用。待其冷卻至室溫,加入適量(1+9)鹽酸溶液,冷卻備用。
樣品用(1+9)鹽酸溶液稀釋至100 mL,加入5 g碘化鉀,立即用0.01 mol/L硫代硫酸鈉滴定,待溶液呈淺黃色時加入1 mL淀粉指示劑,繼續(xù)滴定,待溶液從藍(lán)色變?yōu)闊o色,即為滴定終點(diǎn)。記下此時的體積為V1,同時做空白試驗記下體積為V0。
根據(jù)滴定所消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,按照式(1)計算出銻的含量。
式中:X—銻的含量,%;
C—硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;
V1—滴加硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
V0—空白試驗所消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
M—試樣的重量,g;
121.8—銻的摩爾質(zhì)量,g/moL。
實驗取8個樣品,用上述方法滴定8個樣品中銻含量,按照實驗方法重復(fù)測定5次,計算平均值和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表1。
表1 樣品8次測量數(shù)據(jù)Tab.1 Measurement data of 8 samples %
圖1測量平均值與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差折線圖Fig.1 Line chart of average value of measurements and relative standard deviation
該滴定分析方法測定不同含量的有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑樣品中銻含量,平均值在3.40%~14.67%,方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.14%~2.08%之間。
實驗取8個樣品,分別加入待測元素的的標(biāo)準(zhǔn)溶液,用上述滴定分析法測定樣品中銻含量和樣品加標(biāo)后銻含量,結(jié)果見表2。
該方法測定樣品中銻含量,方法的加標(biāo)回收率在96.6%~101.1%之間,該方法具有簡便、快捷、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),適合有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑中銻的測定。
表2 樣品的加標(biāo)回收實驗Tab.2 Experiments on standard addition and recovery experiments %
該滴定分析法測定有機(jī)銻中銻含量時,在酸性體系中,加入碘化鉀將Sb5+還原成Sb3+和析出單質(zhì)碘,以淀粉為指示劑用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的單質(zhì)碘,從而算出溶液中銻的含量。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.14%~2.08%之間,回收率在96.6%~101.1%之間,該方法適用于有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑等含有有機(jī)銻物質(zhì)中銻含量的分析滴定,方法準(zhǔn)確可靠、簡單,便于應(yīng)用。
圖2 樣品測定值和加標(biāo)回收率折線圖Fig.2 Line chart of sample determination value and recovery rate of standard addition