钕紫陶瓷颜料是一种新型变色陶瓷颜料。主要成分为钕、硅、硼。钕是主要呈色元素,但由于所用氧化钕系工业级。所含镨等稀土元素很难用一般化学法进行测定,故只测定稀土总量(以Na2O3计)。 实验证明,试样采用氢氧化钠作熔剂,银坩埚700℃熔融,以盐酸酸化,可以制得澄清溶液,定容后,分取溶液可分别以氟硅酸钾容量法测定二氧化硅,甘露醇容量法测定硼,EDTA络合滴定法测定稀土总量。方法简便、快速、准确。基本满足了科研与生产控制的要求。 一、 稀土总量的测定 (一) 方法原理 稀土元素络合滴定是基于三价稀土离子与氨羧络合剂(EDTA)络合反应,形成组成一定的稳定络合物,RE+3+Na2H2Y=REY-+2H++2Na+,其log k=15~19,由于稀土元素络合物稳定常数彼此相关不大,所以,在络合滴定中一般只能滴定稀土总量。 稀土元素与EDTA在PH=5~6能生成稳定的络合物,通常以二甲酚橙(XO)为指示剂,XO与稀土元素生成明显的玫瑰红色络合物,但稳定常数小于稀元素与EDTA形成的络合物,因此在滴定过程中,随着EDTA的不断滴入,XO能逐渐被取代而游离出来。最后发生颜色突变,玫瑰红色为黄色指示终点。 (二) 条件试验 表1 混合离子存在下钕的回收试验(三次平均) 加入 Na2O3 Mg | 加入 SiO2 mg | 加入 H3BO3 mg | 消耗 EDTA ml | 测得 Na2O3 mg | 误差 mg | 回收率 % | 30 | 0 | 0 | 10.833 | 29.99 | -0.01 | 99.97 | 40 | 0 | 0 | 14.440 | 39.97 | -0.03 | 99.93 | 10 | 10 | 10 | 3.610 | 9.97 | -0.03 | 99.70 | 20 | “ | “ | 7.230 | 20.01 | +0.01 | 100.05 | 30 | “ | “ | 10.84 | 30.00 | 0 | 100 | 40 | “ | “ | 14.45 | 40.00 | 0 | 100 |
M EDTA=0.01630 T Na2O3=2.7680 (三)测定方法 1、 试剂 氢氧化钠:优级纯或分析纯; 盐酸:d = 1.19,1+1; 氢氧化铵:1+1; 对硝基苯指示剂:0.5%乙醇溶液; 20% 六次甲基四胺; 二甲酚橙 0.2%指示剂; 0.015 M EDTA标准溶液:称取5.6克EDTA置于烧杯中,加约200毫升水,加热溶解,过滤,用水稀释至1升。 标定方法:直接吸取氧化钕标准溶液,用EDTA标准溶液进行标定计算滴定度。 T Na2O3 =C/V C ―吸取三氧化二钕标准溶液的毫升数。 V ―滴定消耗EDTA标准溶液的毫升数。 2、 操作步骤 准确称取105℃烘过并于干燥器中冷却至室温的试样0.5克左右,放入银坩埚中,加5~6克氢氧化钠置于带控制器的高温炉中,从低温中升起,在700℃熔融半小时以上(中间取出摇动1~2次)。然后取出冷却,将坩埚放入盛有100~150毫升热水的烧杯中,盖上表面皿待熔块完全浸出后,取出坩埚和盖用1+5的热盐酸和热水反复洗净。盖上表面皿,一次快速加入30毫升浓盐酸,立即用玻璃搅拌,加热至沸,使溶液透明。冷却移入250毫升容量瓶中,稀至刻度、摇匀,供测定用(溶液甲)。 吸取上述溶液25毫升于300毫升烧杯中,稀至150毫升左右,加一滴对硝基苯酚指示剂,用1+1氢氧化铵调到黄色,再以1+1盐酸调到黄色刚褪色 过量一滴,再加5毫升20% 六次甲基四胺缓冲溶液,滴加3~4滴二甲酚橙指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为亮黄色。 稀土总量(以三氧化二钕计算)的百分含量按下式计算: R2 O3%=(T Na2O3×V×10 / G×100)×100 式中R2O3% ――稀土总量百分含量 T Na2O3 ――每毫升EDTA相当于三氧化二钕的毫克数。 V―――――滴定消耗EDTA毫升数。 G―――――试样重,克。 10―――― 全部试样溶液与分取溶液之体积比。 3、 试样测定结果(三次平均值) 表2 样 品 名 称 | Na2O3 % | 本方法 | 草酸盐重量法 | 上 海 硅 所 | 工 业 氧 化 钕 | 87.98 | 87.95 | | N2 14号试样 | 72.36 | 72.17 | 71.97 |
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