一种铝电解质基于氟化盐测定计算分子比的方法技术

本发明专利技术公开了一种铝电解质基于氟化盐测定计算分子比的方法，包括以下步骤：待测试样溶液配制；AlCl3溶液标定；测定；数据处理。本发明专利技术将制备溶液稀释后干过滤，溶液中没有固体杂质干扰，分析溶液清亮且更易于准确判断滴定终点；采用氟化取代及络合反滴定方法获取终点颜色敏锐，近终点时为1滴变色，前后色差明显，终点易判断，使得络合反滴定方法得到结果误差更小，更接近样品的实际值。更接近样品的实际值。

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解质基于氟化盐测定计算分子比的方法


[0001]本专利技术属于铝电解
，具体涉及一种铝电解质基于氟化盐测定计算分子比的方法。

技术介绍

[0002]铝电解质分子比是铝电解正常生产的关键参数，它对于电解条件调整、物料平衡计算及电解铝品质好坏有着重要的意义。对电解质中游离氟化铝的测定是分子比计算的关键，设铝电解质中过量AlF3百分含量为f，则分子比R为：
[0003][0004]目前游离氟化铝的测定方法遵循的是《YS/T739.2
‑
2020》铝电解质化学分析方法第2部分:分子比的测定，该方法首先测定NaF标准溶液与AlCl3溶液的标准反应体积N，再称取1.0000g电解质处理为溶液后，向待测溶液中加入过量NaF标准溶液，再用AlCl3溶液反滴过量的NaF，根据滴定体积n结合标准体积N计算待测液中游离氟化铝量值：
[0005][0006]在使用过程中该方法存在以下一些缺点：
[0007]1、电解质中含CaF2、C渣等不溶物，这些成份使得所制备的溶液极其混浊，尤其C渣含量高时溶液为灰黑色，在后序测定是会严重影响滴定终点颜色判断，从而产生较大误差；
[0008]2、测定过程中加入抗坏血酸及邻菲罗啉掩蔽铁，由于测定需维持一定的温度范围，加入大量的邻菲罗啉对测量液的温度影响极大，影响滴定终点判断；
[0009]3、测定过程中加入的邻菲罗啉会与二价铁离子形成红色络合物，影响终点颜色判断；
[0010]4、测定过程采用的是铬天青S对铝离子的络合显色反应来判断滴定终点，络合比有1：1或1：2，在方法中未加入pH缓冲液调节pH，而铬天青S的显色反应需在严格的pH范围下进行，否则不能形成单一的铝络合物形态，影响滴定终点判断；
[0011]5、由于铬天青S试剂的合成工艺的复杂性，不同厂家或不同批次生产络天青S试剂品质区别很大，购买渠道单一，试剂更换会对显色反应造成很大影响，测定稳定性不能保证；
[0012]6、较低温度下AlCl3与NaF的反应为分步反应，反应较缓慢，在滴定过程会造成终点易返色、颜色过渡慢、滴定时间长等缺点。

技术实现思路

[0013]针对上述不足，本专利技术提供一种铝电解质基于氟化盐测定计算分子比的方法，使得测定终点变得容易判断，测定结果也更准确。
[0014]本专利技术采用的技术方案是，一种铝电解质基于氟化盐测定计算分子比的方法，包
括以下步骤：
[0015](1)待测试样溶液配制
[0016]称取电解质试样Gg于锥形瓶中，加入NaOH溶液，加热煮沸8
‑
10min，待溶液冷却至常温后加入NaF标准溶液，滴加酚酞，用HCl滴定至溶液显无色，再用NaOH滴定至显微红色，加入氯化钠固体，并用水冲洗杯壁，溶液煮沸12
‑
15min后取下冷却至室温；将溶液转移至容量瓶中，对溶液干过滤，得到待测液；
[0017](2)AlCl3溶液标定
[0018]量取10mlAlCl3溶液于烧杯中，加入3
‑
5玻璃沸珠，加水冲洗杯壁至溶液体积80
‑
90ml，加入1滴甲基橙，用NaOH+三乙醇胺以及HCl调整溶液至浅黄色，加入20ml缓冲液，加入10mlEDTA标准溶液，溶液煮沸3
‑
5min后取下冷却至室温；加入3滴二甲酚橙，用Zn(NO3)2滴定至玫瑰红色为终点，记录滴定体积V
Zn
，则AlCl3溶液的摩尔浓度为C
Al
为：
[0019][0020]其中，C
E
为EDTA标准溶液摩尔浓度，C
ZN
为Zn(NO3)2标准溶液摩尔浓度；
[0021](3)测定
[0022]量取待测液V
C
ml、5mlAlCl3溶液于三角烧杯中，加入3
‑
5玻璃沸珠，加水冲洗杯壁至溶液体积80
‑
90ml，加热煮沸10
‑
12min；加入1滴甲基橙，用NaOH+三乙醇胺以及HCl调整溶液至浅黄色，加入20ml缓冲液，准确加入5mlEDTA标准溶液，溶液煮沸3
‑
5min后取下冷却至室温；加入3滴二甲酚橙，用Zn(NO3)2滴定至玫瑰红色为终点，记录滴定体积V
Zn0
；
[0023](4)数据处理
[0024]1)电解质酸碱性K判断：
[0025][0026]若K＞0，电解质为酸性，若K＜0，电解质为碱性；
[0027]2)游离氟化铝、氟化钠计算：
[0028]若K＞0，
[0029]若K＜0，
[0030]电解质分子比R计算：
[0031]若K＞0，
[0032]若K＜0，
[0033]若K＝0，R＝3。
[0034]优选地，其特征在于，所述步骤(1)中，第一次加入NaOH浓度为20g/L，该NaOH溶液与电解质试样、氯化钠固体的质量比为0.8:1:15，该NaOH溶液与NaF标准溶液的体积比为4:1；滴定使用的NaOH浓度为10g/L，酚酞浓度为0.1％。
[0035]优选地，所述甲基橙浓度为0.1％，二甲酚橙浓度为0.5％，Zn(NO3)2浓度为0.03Mol/L。
[0036]优选地，所述步骤(3)，待测液与AlCl3溶液的体积比为2～3:1。
[0037]优选地，所述缓冲液采用pH5.5
‑
5.7的醋酸
‑
醋酸钠。
[0038]优选地，所述NaOH+三乙醇胺的制备方法为：称取50gNaOH于1L烧杯中，加300ml水溶解清亮，冷却后加入5ml三乙醇胺，加水稀释至500ml。
[0039]优选地，HCl溶液是用纯度为12N的盐酸与水以质量比1:1混合后所得。
[0040]相较现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0041]1)将制备溶液稀释后干过滤，溶液中没有固体杂质干扰，分析溶液清亮且易于判断滴定终点；
[0042]2)可不加入邻菲罗啉，减少测量液的温度波动，无红色络合物生成影响终点颜色判断；
[0043]3)采用氟化取代及络合反滴定方法，获取终点颜色敏锐，终点易判断；
[0044]4)氟化取代及络合反滴定方法均采用市售常规试剂，购买渠道广、品质稳定；
[0045]5)显色反应迅速，络合更完全且颜色最敏锐，近终点时为1滴变色，前后色差明显，终点易判断；
[0046]采用本方法测定铝电解质中氟化铝、氟化钠含量，计算得到的分子比，在实际生产中，对于电解条件调整、物料平衡计算及电解铝品质起到积极作用。
具体实施方式
[0047]以下将结合实施例对本专利技术进一步解释说明，以便于本领域专业技术人员更好地理解。
[0048]为验证本方法准确性，由贵阳铝镁设计研究院提供的电解质标准样品，采用本方法与现有方法进行了分子比测定，每个标准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解质基于氟化盐测定计算分子比的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)待测试样溶液配制称取电解质试样Gg于锥形瓶中，加入NaOH溶液，加热煮沸8
‑
10min，待溶液冷却至常温后加入NaF标准溶液，滴加酚酞，用HCl滴定至溶液显无色，再用NaOH滴定至显微红色，加入氯化钠固体，并用水冲洗杯壁，溶液煮沸12
‑
15min后取下冷却至室温；将溶液转移至容量瓶中，对溶液干过滤，得到待测液；(2)AlCl3溶液标定量取10mlAlCl3溶液于烧杯中，加入3
‑
5颗玻璃沸珠，加水冲洗杯壁至溶液体积80
‑
90ml，加入1滴甲基橙，用NaOH+三乙醇胺以及HCl调整溶液至浅黄色，加入20ml缓冲液，加入10mlEDTA标准溶液，溶液煮沸3
‑
5min后取下冷却至室温；加入3滴二甲酚橙，用Zn(NO3)2滴定至玫瑰红色为终点，记录滴定体积V
Zn
，则AlCl3溶液的摩尔浓度C
Al
为：其中，C
E
为EDTA标准溶液摩尔浓度，C
ZN
为Zn(NO3)2标准溶液摩尔浓度；(3)测定量取待测液V
C
ml、5mlAlCl3溶液于三角烧杯中，加入3
‑
5颗玻璃沸珠，加水冲洗杯壁至溶液体积80
‑
90ml，加热煮沸10
‑
12min；加入1滴甲基橙，用NaOH+三乙醇胺以及HCl调整溶液至浅黄色，加入20ml缓冲液，准确加入5mlEDTA标准溶液，溶液煮沸3
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪波，徐本军，杨涛，毛小浩，陈颖，黄俊，邱烨，高爱华，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：