粗碳酸锰 - 碳酸锰含量的测定(电位滴定法)

HG/T 5920-2021 粗碳酸锰

范围
本文件规定了粗碳酸锰的要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输、贮存。
本文件适用于粗碳酸锰。
注: 该产品主要用于合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。

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: MnCO₃
相对分子质量: 114.95(按2018年国际相对原子质量)

要求
外观: 灰褐色偏土黄色粉末或块状物。
粗碳酸锰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
碳酸锰含量的测定
Ammonium nitrate氧化还原法(仲裁法)
原理
同 HG/T 4203-2011 中5.4.1.1。

电位滴定法
原理
试样用盐酸溶解后，在焦磷酸钠溶液介质中，调节pH至约7，在电位滴定仪上，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液电位突跃点即为终点。
其反应方程式如下:


试剂或材料
盐酸溶液: 1+1。
焦磷酸钠溶液: 70g/L。使用前24h配制。
锰标准溶液: ρ(Mn)≈1.65g/L。
称取约3.0g 电解锰(锰质量分数不小于99.5%)，置于500mL烧杯中，加入50mL水、5mL浓硝酸，放置几分钟至锰表面变亮，用水冲洗5次～6次，再用无水乙醇冲洗2次，在105°C±2°C干燥10min，冷却。
称取1.650g处理过的锰(精确至0.0002g)，置于500mL烧杯中，加入20mL硫酸溶液(1+1)、200mL水，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。
高锰酸钾标准滴定溶液: c(KMnO₄)≈0.01mol/L。
按下列步骤进行配制、标定及试验数据处理:
a) 配制: 称取1.57g～1.59g高锰酸钾(精确至0.0002g)，定容于1000mL水中，放置6天后，过滤，贮存于棕色瓶中。
b) 标定: 用移液管移取25mL锰标准溶液，一边搅拌一边加入到盛有250mL焦磷酸钠溶液的500 mL烧杯中，调节溶液pH至约7.0，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、钨电极为参比电饭，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液电位突跃点即为终点。同时同样做空白试验，空白试验溶液除不加试样外，其他加入试剂的种类和量(标准滴定溶液除外)与试验溶液相同。
c) 试验数据处理: 高锰酸钾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(2)计算:

式中:
V 一一移取锰标准溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
ρ 一一锰标准溶液的质量浓度的准确数值，单位为克每升(g/L)；
V₁一一滴定试验溶液所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
V₀一一滴定空白试验溶液所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
M 一一锰(Mn)的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M=54.94)。
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络巢之比不得大于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 按"干燥减量的测定"规定干燥至质量恒定的试样(精确至0.0002g)，置于200mL烧杯中，加适量水润湿。加入30mL盐酸溶液，加热使其全部溶解。冷却，全部转移至250mL容量瓶中，加水至刻度，摇匀。用移液管移取25mL试验溶液，一边搅拌一边加入到盛有250mL焦磷酸钠溶液的500mL烧杯中，用盐酸溶液和焦磷酸纳溶液调节溶液pH至约7，置于磁力搅拌器上搅拌。在已调节好的自动电位滴定仪上，以铂电极为指示电板、钨电极为参比电极，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液电位突跃点即为终点。
同时同样做空白试验，空白试验溶液除不如试样外，其他加入试剂的种类和量(标准滴定溶液除外)与试验溶液相同。

试验数据处理
碳酸锰含量以碳酸锰(MnCO₃)的质量分数ω₁计，按公式(3)计算:

式中:
V₁一一滴定试验溶液所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
V₀一一滴定空白试验溶液所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
c  一一高锰酸钾标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；
M 一一碳酸锰(MnCO₃)的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M=114.95)；
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%。