粗碳酸錳 - 碳酸錳含量的測定(電位滴定法)

HG/T 5920-2021 粗碳酸錳

范圍
本文件規定了粗碳酸錳的要求、試驗方法、檢驗規則、標志、標簽、包裝、運輸、貯存。
本文件適用于粗碳酸錳。
注: 該產品主要用于合成二氧化錳和制造其他錳鹽的原料。

術語和定義
本文件沒有需要界定的術語和定義。

分子式和相對分子質量
分子式: MnCO₃
相對分子質量: 114.95(按2018年國際相對原子質量)

要求
外觀: 灰褐色偏土黃色粉末或塊狀物。
粗碳酸錳按本文件規定的試驗方法檢測應符合表1的規定。


試驗方法
碳酸錳含量的測定
Ammonium nitrate氧化還原法(仲裁法)
原理
同 HG/T 4203-2011 中5.4.1.1。

電位滴定法
原理
試樣用鹽酸溶解后，在焦磷酸鈉溶液介質中，調節pH至約7，在電位滴定儀上，用高錳酸鉀標準滴定溶液滴定至溶液電位突躍點即為終點。
其反應方程式如下:


試劑或材料
鹽酸溶液: 1+1。
焦磷酸鈉溶液: 70g/L。使用前24h配制。
錳標準溶液: ρ(Mn)≈1.65g/L。
稱取約3.0g 電解錳(錳質量分數不小于99.5%)，置于500mL燒杯中，加入50mL水、5mL濃硝酸，放置幾分鐘至錳表面變亮，用水沖洗5次～6次，再用無水乙醇沖洗2次，在105°C±2°C干燥10min，冷卻。
稱取1.650g處理過的錳(精確至0.0002g)，置于500mL燒杯中，加入20mL硫酸溶液(1+1)、200mL水，加熱至全部溶解。冷卻至室溫后，全部轉移至1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。
高錳酸鉀標準滴定溶液: c(KMnO₄)≈0.01mol/L。
按下列步驟進行配制、標定及試驗數據處理:
a) 配制: 稱取1.57g～1.59g高錳酸鉀(精確至0.0002g)，定容于1000mL水中，放置6天后，過濾，貯存于棕色瓶中。
b) 標定: 用移液管移取25mL錳標準溶液，一邊攪拌一邊加入到盛有250mL焦磷酸鈉溶液的500 mL燒杯中，調節溶液pH至約7.0，置于磁力攪拌器上攪拌。在已調節好的自動電位滴定儀上，以鉑電極為指示電極、鎢電極為參比電飯，用高錳酸鉀標準滴定溶液滴定至溶液電位突躍點即為終點。同時同樣做空白試驗，空白試驗溶液除不加試樣外，其他加入試劑的種類和量(標準滴定溶液除外)與試驗溶液相同。
c) 試驗數據處理: 高錳酸鉀標準滴定溶液的濃度以c計，數值以摩爾每升(mol/L)表示，按公式(2)計算:

式中:
V 一一移取錳標準溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
ρ 一一錳標準溶液的質量濃度的準確數值，單位為克每升(g/L)；
V₁一一滴定試驗溶液所消耗高錳酸鉀標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
V₀一一滴定空白試驗溶液所消耗高錳酸鉀標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
M 一一錳(Mn)的摩爾質量的數值，單位為克每摩爾(g/mol)(M=54.94)。
兩人同時做三平行，每人三平行測定結果的極差與平均值之比不得大于0.2%，兩人測定平均值之差與兩人平均絡巢之比不得大于0.2%。結果取平均值，濃度值取4位有效數字。

儀器設備
自動電位滴定儀: 帶有磁力攪拌器、鉑電極、鎢電極。

試驗步驟
稱取約2.5g 按"干燥減量的測定"規定干燥至質量恒定的試樣(精確至0.0002g)，置于200mL燒杯中，加適量水潤濕。加入30mL鹽酸溶液，加熱使其全部溶解。冷卻，全部轉移至250mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。用移液管移取25mL試驗溶液，一邊攪拌一邊加入到盛有250mL焦磷酸鈉溶液的500mL燒杯中，用鹽酸溶液和焦磷酸納溶液調節溶液pH至約7，置于磁力攪拌器上攪拌。在已調節好的自動電位滴定儀上，以鉑電極為指示電板、鎢電極為參比電極，用高錳酸鉀標準滴定溶液滴定至溶液電位突躍點即為終點。
同時同樣做空白試驗，空白試驗溶液除不如試樣外，其他加入試劑的種類和量(標準滴定溶液除外)與試驗溶液相同。

試驗數據處理
碳酸錳含量以碳酸錳(MnCO₃)的質量分數ω₁計，按公式(3)計算:

式中:
V₁一一滴定試驗溶液所消耗高錳酸鉀標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
V₀一一滴定空白試驗溶液所消耗高錳酸鉀標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
c  一一高錳酸鉀標準滴定溶液的濃度的準確數值，單位為摩爾每升(mol/L)；
M 一一碳酸錳(MnCO₃)的摩爾質量的數值，單位為克每摩爾(g/mol)(M=114.95)；
m 一一試料的質量的數值，單位為克(g)。
取平行測定結果的算術平均值為測定結果，兩次平行測定結果的絕對差值不大于0.1%。


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