工业碱式碳酸钴 - 钴含量的测定(电位滴定法)

HG/T 4519-2020 工业碱式碳酸钴

范围
本标准规定了工业碱式碳酸钴的要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输、贮存。
本标准适用于工业碱式碳酸钴，主要用于石化行业的催化剂、电镀及其他工业的原料，也用作瓷器色料、电子材料、磁性材料的添加剂、制备钴系催化剂时的pH调节剂。

分子式
分子式: xCoCO₃•yCo(OH)₂•zH₂O

要求
外观: 紫红色结晶粉末。
工业碱式碳酸钴按本标准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。
硝酸溶液: 1+1。
盐酸溶液: 1+1。
氨水-柠檬酸铵混合溶液。
称取50g柠檬酸铵，溶解于水中，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，加热至全部溶解。冷却到室温后，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。
称取约17g K₃[Fe(CN)₆]，溶解于水中，过滤，用水稀释至1000mL，混匀。
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滴定仪上，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。
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浓度的准确数值，单位为克每升(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)。

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1.2g试样，精确至0.0002g。置于150mL烧杯中，加少量水湿润，再加入20mL盐酸溶液，于电炉上加热至*溶解，低温蒸发至湿盐状。取下，稍冷后，加水并煮沸溶解。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25mL 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、钨电极为参比电极，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]标准滴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0.2%。