本发明涉及一种化合物纯度检测方法,尤其是一种氧化铒纯度检测方法。
背景技术:
纳米氧化铒是制备各种高性能材料的原料,如荧光材料、生物活化酶、光导纤维及敏感元件等。这些材料的性能与氧化铒的纯度有密切的关系,纯度越高其材料的性能就越好。
目前关于氧化铒纯度的检测均采用icp-aes、icp-ms等分析仪进行检测,但实验发现该方法并不适合高纯度(99.5%以上)氧化铒的纯度检测,其原因是由于纯度高,需要经过多步稀释,导致检测误差较大。且操作步骤过多,过于繁琐复杂。
技术实现要素:
为提高高纯度氧化铒纯度检测的精确度,并同时简化检测操作,本发明提供了一种氧化铒纯度检测方法。
本发明所采用的技术方案是:氧化铒纯度检测方法,包括以下步骤:
s1、取待测氧化铒,记录其质量为m0,然后向待测氧化铒中加入盐酸溶液并加热使氧化铒完全溶解,得到试液,记录试液体积为v1;
s2、分取适量试液,得到分取试液,记录其体积为v2,向分取试液中加入抗坏血酸,并加入磺基水杨酸溶液;
s3、以甲基橙为指示剂,用氨水和盐酸调节溶液刚变为黄色,然后加入六次甲基四胺缓冲液;
s4、以二甲酚橙为指示剂,取edta标准滴定液,记录其浓度为c,然后络合滴定至溶液由红色刚变为黄色,记录消耗的edta标准滴定液的体积为v;
s5、按以下公式计算氧化铒的质量百分比含量:
式中:m-------------------氧化铒的摩尔质量,g/mol;
c-------------------edta标准滴定液的浓度,mol/l;
v------------------消耗edta标准滴定液的体积,ml;
v1------------------试液总体积,ml;
v2------------------分取试液的体积,ml;
m0------------------氧化铒的质量,g。
作为本发明的进一步改进,所述步骤s1,s2,s3具体为:
s1:取待测氧化铒0.6g,记录其质量为m0,然后向待测氧化铒中加入10ml盐酸溶液1+1,并加热至70~80℃使氧化铒完全溶解,冷却至室温,得到试液,记录试液体积为v1;
s2:分取10ml试液,得到分取试液,记录其体积为v2,向分取试液中加入50ml水,0.2g抗坏血酸,并加入浓度为100g/l的磺基水杨酸溶液2ml;
s3、以甲基橙为指示剂,用氨水和盐酸调节溶液刚变为黄色,然后加入5ml六次甲基四胺缓冲液。
作为本发明的进一步改进,所述六次甲基四胺的缓冲液按照如下方法配制:称取一定量的六次甲基四胺于容器中,按照每100g六次甲基四胺加水100ml的比例加水溶解,然后按照每100g六次甲基四胺加盐酸35ml的比例加入盐酸溶液1+1,再按照每100g六次甲基四胺稀释至500ml的比例加水稀释至目标体积。
本发明的有益效果是:对于高纯度(99.5%以上)氧化铒的检测精确度高,检测方法简便。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例一:
按照如下方法进行氧化铒样品纯度检测:
一、检测设备:
滴定管,锥形瓶,烧杯,电炉,分析天平,容量瓶,移液管,马弗炉,烘箱,铂坩埚。
二、检测试剂:
抗坏血酸,氨水1+1,盐酸溶液1+1,磺基水杨酸溶液(100g/l),二甲酚橙(2g/l),甲基橙(2g/l),六次甲基四胺缓冲溶液(ph5.5),edta待标液(0.03mol/l)。
所述六次甲基四胺缓冲溶液按照如下方式配制:称取200±0.1g六次甲基四胺于500ml烧杯中,加200ml水溶解,加70ml盐酸溶液1+1,用水稀释至1l。
所述edta待标液按照如下方式配制:称取11.2±0.001gedta于1000ml烧杯中,加热溶解,冷却,粗配成0.03mol/ledta溶液,待标。
三、计算edta标准滴定液浓度:
称取2±0.001g于850℃马弗炉中烧至恒重的基准试剂氧化锌,用少量水湿润,加20.00ml盐酸溶液1+1溶解,移入500ml容量瓶中,定容。移取25.00ml此试液于锥形瓶中,用氨水1+1调节ph至7.7,加10.00ml氨-氯化铵缓冲溶液(ph10)及5滴铬黑t指示剂,用配好的edta滴定至溶液由紫色变为纯蓝色。同时做空白试验,计算得到edta浓度。按下式计算edta浓度:
式中:m---------氧化锌质量,单位为(g),
v1---------移取氧化锌溶液体积,单位为ml(ml),
v2---------消耗的edta标液体积,单位为ml(ml),
v3---------空白消耗edta标液体积,单位为ml(ml),
m---------氧化锌摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol)
[m(zno)=81.39]。
四、氧化铒样品纯度检测:
称取0.6±0.001g氧化铒样品(已知纯度为99.6%),记录其质量为m0,于100ml烧杯中,加入10.00ml盐酸溶液1+1,盖上表面皿,80℃加热溶解完全后,冷却至室温,得到试液,记录试液体积为v1。将试液移入100ml容量瓶中,混匀。
移取10.00ml试液,记录其体积为v2,于250ml三角瓶中,加50.00ml水,0.20g抗坏血酸,2.00ml磺基水杨酸(100g/l)。
加入1滴甲基橙,用氨水和盐酸调节溶液刚变为黄色,加5.00ml六次甲基四胺缓冲溶液,
加入2滴二甲酚橙,用上述已标定过的edta滴定至溶液由红色刚变为黄色即为终点。
按以下公式计算氧化铒主含量,以质量分数(%)表示:
式中:m-------------------氧化铒的摩尔质量,g/mol;
c-------------------edta标准滴定液的浓度,mol/l;
v-------------------消耗edta标准滴定液的体积,ml;
v1------------------试液总体积,ml;
v2------------------分取试液的体积,ml;
m0------------------氧化铒的质量,g。
检测结果见表1。
实施例二:
完全按照实施例一的方法进行重复检测,结果见表1。
实施例三:
完全按照实施例一的方法进行重复检测,结果见表1。
实施例四:
完全按照实施例一的方法进行重复检测,结果见表1。
实施例五:
完全按照实施例一的方法进行重复检测,结果见表1。
对比例一:
采用icp法检测同样的样品,具体检测方法如下:
(1)称取0.1000g经过9000℃灼烧1h的氧化铒,置于100ml烧杯中,加入10.00ml盐酸溶液1+1,盖上表面皿,80℃加热溶解完全后,冷却至室温,将溶液移入100ml容量瓶中,稀释至刻度,混匀,再分别稀释成1.00ml含100μg,50μg和10μg的标准溶液。
(2)称取0.6±0.001g氧化铒样品于100ml烧杯中,加入10.00ml盐酸溶液1+1,盖上表面皿,80℃加热溶解完全后,冷却至室温,将溶液移入100ml容量瓶中,稀释到刻度,混匀。取1.00ml溶液移入100ml容量瓶中,稀释到刻度,混匀。
(3)使用icp测试氧化铒的纯度。
检测结果见表1。
表1:试样氧化铒纯度检测结果
由该表1可见,本实施例的方法重复测试5次后,氧化铒含量的检测结果rsd<5%,说明该方法能准确的测量氧化铒的含量。
此外,由表1可以看出,icp的测定结果明显偏大,由于纯度高,经过多步稀释,结果误差较大,因此在高纯度氧化铒(纯度>99.5%)的检测中,本发明的方法精确度高于icp法,具有更高的检测精度。