电池用硫酸钴 - 钴含量的测定(电位滴定法)

HG/T 5918-2021 电池用硫酸钴

范围
本文件规定了电池用硫酸钴的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输、贮存。
本文件适用于电池用硫酸钴。

术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

分子式和相对分子质量
分子式: CoSO₄·7H₂O
相对分子质量: 281.10(按2018年国际相对原子质量)

分类
电池用硫酸钴分为固体和溶液两个类别。
固体分为Ⅰ型和Ⅱ型两种型号。

要求
外观: 固体为玫瑰红色结晶粉末，溶液为深红色透明液体。
电池用硫酸钴按本文件规定的试验方法检测应符合表1的规定。


试验方法
钴含量的测定
电位滴定法(仲裁法)
原理
在氨性溶液中，用K3[Fe(CN)6]将Co²⁺氧化为Co³⁺，过量的K3[Fe(CN)6]用钴标准滴定溶液滴定。
反应方程式如下:


试剂或材料
氯化铵。
氨水-柠檬酸铵混合溶液。
称取50g柠檬酸铵，溶于水，加入350mL氨水，用水稀释至1000mL，混匀。
钴标准滴定溶液: ρ(Co)=3g/L。
称取3.000g金属钴(钴质量分数不小于99.98%)(精确至0.0002g)，置于400mL烧杯中，加少量水润湿。缓缓加入30mL硝酸溶液(1+1)，加热至全部溶解。冷却至室温后，全部转移至1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
K3[Fe(CN)6]标准滴定溶液: c(K₃[Fe(CN)₆])≈0.05mol/L。
按下列步骤进行配制、标定及试验数据处理:
a) 配制: 称取约17g K3[Fe(CN)6]，溶解于水中，过滤，用水稀释至1000mL，摇匀。
b) 标定: 用移液管移取20mL K3[Fe(CN)6]溶液，置于250mL烧杯中，加入5g氯化铵、80mL氨水-柠檬酸铵混合溶液，置于磁力搅拌器上搅拌，在已调节好的自动电位满定仪上，以铂电极为指示电极、钨电极为参比电极，用钴标准滴定溶液滴定至突跃终点。
c) 试验数据处理: K3[Fe(CN)6]标准滴定溶液的浓度以c计，数值以摩尔每升(mol/L)表示，按公式(1)计算:

式中:
V₁一一滴定试验溶液所消耗钴标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
ρ  一一钴标准滴定溶液的质量浓度的准确数值，单位为克每开(g/L)；
V  一一移取K3[Fe(CN)6]标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
M 一一钴(Co)的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M=58.93)。
两人同时做三平行，每人三平行测定结果的极差与平均值之比不得大于0.2%，两人测定平均值之差与两人平均结果之比不得大于0.2%。结果取平均值，浓度值取4位有效数字。

仪器设备
自动电位滴定仪: 带有磁力搅拌器、铂电极、钨电极。

试验步骤
称取约2.5g试样(精确至0.0002g)，置于150mL烧杯中，加少量水，固体样煮沸使之溶解。冷却后，全部转移至250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
用移液管移取20mL K3[Fe(CN)6]标准滴定溶液于250mL烧杯中，加入5g氯化铵、80mL氨水-柠檬酸铵混合溶液，置于磁力搅拌器上搅拌。然后用移液管准确加入25mL试样溶液，在已调节好的自动电位滴定仪上，以铂电极为指示电极、钨电极为参比电板，用钴标准滴定溶液滴定至突跃终点。

试验数据处理
钴含量以钴(Co)的质量分数ω₁计，按公式(2)计算:

式中:
V₁一一准确加入K3[Fe(CN)6]标准满定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
c  一一K3[Fe(CN)6]标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；
M 一一钴(Co)的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M=58.93)；
V₂一一滴定过量K3[Fe(CN)6]标准滴定溶液所消耗钴标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
ρ  一一钴标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为克每升(g/L)；
m 一一试料的质量的数值，单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.1%。


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