電池用硫酸鈷 - 鈷含量的測定(電位滴定法)

HG/T 5918-2021 電池用硫酸鈷

范圍
本文件規定了電池用硫酸鈷的分類、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、標簽、包裝、運輸、貯存。
本文件適用于電池用硫酸鈷。

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: CoSO₄·7H₂O
相對分子質量: 281.10(按2018年國際相對原子質量)

分類
電池用硫酸鈷分為固體和溶液兩個類別。
固體分為Ⅰ型和Ⅱ型兩種型號。

要求
外觀: 固體為玫瑰紅色結晶粉末，溶液為深紅色透明液體。
電池用硫酸鈷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
鈷含量的測定
電位滴定法(仲裁法)
原理
在氨性溶液中，用K3[Fe(CN)6]將Co²⁺氧化為Co³⁺，過量的K3[Fe(CN)6]用鈷標準滴定溶液滴定。
反應方程式如下:


試劑或材料
氯化銨。
氨水-檸檬酸銨混合溶液。
稱取50g檸檬酸銨，溶于水，加入350mL氨水，用水稀釋至1000mL，混勻。
鈷標準滴定溶液: ρ(Co)=3g/L。
稱取3.000g金屬鈷(鈷質量分數不小于99.98%)(精確至0.0002g)，置于400mL燒杯中，加少量水潤濕。緩緩加入30mL硝酸溶液(1+1)，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。
K3[Fe(CN)6]標準滴定溶液: c(K₃[Fe(CN)₆])≈0.05mol/L。
按下列步驟進行配制、標定及試驗數據處理:
a) 配制: 稱取約17g K3[Fe(CN)6]，溶解于水中，過濾，用水稀釋至1000mL，搖勻。
b) 標定: 用移液管移取20mL K3[Fe(CN)6]溶液，置于250mL燒杯中，加入5g氯化銨、80mL氨水-檸檬酸銨混合溶液，置于磁力攪拌器上攪拌，在已調節好的自動電位滿定儀上，以鉑電極為指示電極、鎢電極為參比電極，用鈷標準滴定溶液滴定至突躍終點。
c) 試驗數據處理: K3[Fe(CN)6]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(1)計算:

式中:
V₁一一滴定試驗溶液所消耗鈷標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
ρ  一一鈷標準滴定溶液的質量濃度的準確數值，單位為克每開(g/L)；
V  一一移取K3[Fe(CN)6]標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
M 一一鈷(Co)的摩爾質量的數值，單位為克每摩爾(g/mol)(M=58.93)。
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結果之比不得大于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試樣(精確至0.0002g)，置于150mL燒杯中，加少量水，固體樣煮沸使之溶解。冷卻后，全部轉移至250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
用移液管移取20mL K3[Fe(CN)6]標準滴定溶液于250mL燒杯中，加入5g氯化銨、80mL氨水-檸檬酸銨混合溶液，置于磁力攪拌器上攪拌。然后用移液管準確加入25mL試樣溶液，在已調節好的自動電位滴定儀上，以鉑電極為指示電極、鎢電極為參比電板，用鈷標準滴定溶液滴定至突躍終點。

試驗數據處理
鈷含量以鈷(Co)的質量分數ω₁計，按公式(2)計算:

式中:
V₁一一準確加入K3[Fe(CN)6]標準滿定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
c  一一K3[Fe(CN)6]標準滴定溶液的濃度的準確數值，單位為摩爾每升(mol/L)；
M 一一鈷(Co)的摩爾質量的數值，單位為克每摩爾(g/mol)(M=58.93)；
V₂一一滴定過量K3[Fe(CN)6]標準滴定溶液所消耗鈷標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
ρ  一一鈷標準滴定溶液的濃度的準確數值，單位為克每升(g/L)；
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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