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核级银-铟-镉合金化学分析方法 - 电位滴定法测定银含量

发布日期:2021-07-13   浏览量:176


GB/T 23514-2020 核级银-铟-镉合金化学分析方法

范围
本标准规定了核级银-铟-镉(AgInCd80-15-5)合金中主成分银、铟、镉及杂质元素镁、铋、铜、铁、锰、镍、铅、锡、锌含量的测定方法。
本标准适用于核级银-铟-镉(AgInCd80-15-5)合金中主元素银、铟、镉含量和杂质元素镁、铋、铜、铁、锰、镍、铅、锡、锌含量的测定,测定范围: 0.0005%~0.010%。

银、铟、镉含量的测定  滴定法
原理
样品用硝酸溶解。先采用电位滴定法测定银含量,使用复合银电极,用氯化钠标准溶液滴定至电位终点;调整溶液pH值为2.5,以PAN为指示剂,用Na2EDTA标准溶液滴定铟;调整溶液pH值为6.0,继续用Na2EDTA标准溶液滴定镉。

试剂
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和试验室二级水。
电解银(ωAg≥99.99%) 。
金属铟(ωIn≥99.99%) 。
金属镉(ωCd≥99.99%) 。
氨水(ρ 0.90g/mL)。
冰乙酸(ρ 1.049g/mL)。
硝酸(ρ 1.42g/mL)。
硝酸(1+1)。
氧氧化钠溶液(200g/L)。
乙酸-乙酸钠溶液: 称取乙酸钠20g溶于水中,加入46.2mL冰乙酸,用水稀释至500mL,混匀。
PAN指示剂: 称取0.1g PAN指示剂溶于100mL甲醇中,混匀。
氯化钠标准滴定溶液(c≈0.050mol/L): 称取2.92g氯化钠(预先在560°C烧4h后,置于干燥器中冷却至室温)置于500mL烧杯中,加300mL水溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA)标准滴定溶液(c≈0.010mol/L): 称取3.72g Na2EDTA 置于500mL烧杯中,加300mL水溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
银铟镉(AgInCd80-15-5)标准混合溶液: 准确称取事先用有机试剂清洗并于干燥器中下燥的金属电解银8.0000g,金属铟1.5000g和金属镉0.5000g,一并放入150mL烧杯中,加入50mL硝酸,低温加热使样品溶解完全,除尽氮的氧化物,移入100mL棕色容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
氯化钠及Na2EDTA标准滴定溶液浓度的标定: 移取10.00mL银铟镉标准混合溶液置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。移取四份上述溶液各10.00mL分别置于四个100mL烧杯中,用水稀释至约40mL。以下按"银的滴定"~"镉的滴定"进行。各元素平行标定所消耗标准滴定溶液体积的极差值应不超过0.02mL,取其平均值。按公式(1)、公式(2)和公式(3)分别计算得到氯化钠标准溶液滴定银的浓度c1,Na2EDTA标准溶液滴定铟和镉的浓度c2c3

式中:
c1 一一氯化钠标准滴定溶液滴定银的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
c2 一一Na2EDTA标准滴定溶液滴定铟的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
c3 一一Na2EDTA标准滴定溶液滴定镉的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V1一一平行滴定银所消耗的氯化钠标准滴定溶液的体积平均值,单位为毫升(mL);
V2一一平行滴定铟所消耗Na2EDTA标准滴定溶液的体积平均值,单位为毫升(mL);
V3一一平行滴定镉所消耗Na2EDTA标准滴定溶液的体积平均值,单位为毫升(mL);
0.08一一标定时移取的银铟镉标准混合溶液中银的质量,单位为克(g);
1000一一体积单位换算因子;
0.015一一标定时移取的银铟镉标准混合溶液中铟的质量,单位为克(g);
0.005一一标定时移取的银铟镉标准混合溶液中镉的质量,单位为克(g);
107.87一一银的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol);
114.82一一铟的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol);
112.10一一镉的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol)。

仪器设备
自动电位滴定仪。
pH计。

样品
将样品加工成长度不大于5mm的碎屑。

试验步骤
试料
称取1.00g样品,精确至0.0001g。
平行试验
平行做两份试验,取其平均值。
测定
将试料置于150mL烧杯中,加入5.0mL硝酸,盖上表面皿, 室温下溶解至反应近乎停止,低温加热至试料溶解完全,煮沸去除氮的氧化物,取下。冷却至室温,吹洗表面皿及烧杯壁,将溶液转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
移取10.00mL上述溶液于100mL烧杯中,用水稀释至约40mL。
银的滴定: 在烧杯中插入pH计的电极,加入硝酸或氢氧化钠溶液调整溶液pH值为1.0±0.2。插入复合银电极,用氯化钠标准滴定溶液滴定至电位突跃最大为终点,记录消耗氯化钠标准滴定溶液的体积。
铟的滴定: 提起复合银电极,将电极上残留液用水冲洗至烧杯中,加入乙酸-乙酸钠溶液,调整溶液pH值至2.5±0.2。将溶液加热至沸腾,待上层溶液澄清时停止加热,加5滴~6滴PAN指示剂,趁热用Na2EDTA标准滴定溶液滴定,溶液变为橙黄色近终点时,逐滴补加乙酸-乙酸钠溶液准确调整pH值为3.0,继续滴定至溶液突变为亮黄色。记录消耗Na2EDTA标准滴定溶液的体积。
镉的滴定: 加入氨水调整溶液pH值至6.0±0.2,溶液由亮黄色变为紫红色。用Na2EDTA标准滴定溶液滴定,溶液变为橙黄色近终点时,逐滴补加氨水准确调整pH值为8.0,继续滴定至溶液再次突变为亮黄色,此时,溶液的温度应不低于55°C。记录消耗Na2EDTAi标准滴定溶液的体积。

试验数据处理
银含量、铟含量和镉含量分别以银、铟和镉的质量分数ωAgωInωCd计. 按公式(4)、公式(5)和公式(6)计算:

式中:
V4一一滴定试液中银消耗氯化钠标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
V0一一溶解试样溶液总体积,单位为毫升(mL);
m0一一试料的质量,单位为克(g);
V  一一分取试样溶液体积,单位为毫升(mL);
V5一一滴定试液中铟消耗Na2EDTA标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
V6一一滴定试液中镉消耗Na2EDTA标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL)。
计算结果保留至小数点后二位。


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