镍锰酸锂化学分析方法 第2部分: 锰含量的测定 电位滴定法 - 电位滴定仪

YS/T 1569.2-2022 镍锰酸锂化学分析方法 第2部分: 锰含量的测定 电位滴定法

范围
本文件规定了镍锰酸锂中锰含量的测定方法。
本文件适用于镍锰酸锂中锰含量的测定，测定范围(质量分数): 40.00%～50.00%。

术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

原理
试料经盐酸溶解后，在焦磷酸钠介质中，调节溶液pH值为6～7，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至电位突跃即为终点，根据滴定消耗的高锰酸钾标准滴定溶液体积计算试料中锰的含量。

试剂和材料
除非另有说明，本文件所用试剂均为分析纯及以上纯度的试剂，所用水符合 GB/T 6682 规定的三级及以上纯度的水。
盐酸(1+1)。
碳酸钠溶液(50g/L): 称取50g无水碳酸钠(Na₂CO₃)，溶于1000mL水中，混匀。
焦磷酸钠饱和溶液: 称取200g焦磷酸钠(Na₄P₂O₇·10H₂O)，置于2000mL锥形瓶中，加入约1000mL温水，不断搅拌直至焦磷酸钠不再溶解。冷却，静置，取上层饱和溶液。
锰标准贮存溶液: 称取1.0000g金属锰(w_Mn≥99.95%)于400mL烧杯中，加入100mL水和20mL硫酸(1+1)，低温加热至溶液清亮。冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg锰。
高锰酸钾标准滴定溶液[c(1/5 KMnO₄)≈0.05mol/L]的配制: 称取1.65g高锰酸钾于2000mL锥形瓶中，加入1000mL水溶解，至少放置6天。用G4玻璃砂芯坩埚抽滤，滤液保存于棕色玻璃瓶中，混匀。
高锰酸钾标准滴定溶液[c(1/5 KMnO₄)≈0.05mol/L]的标定: 现用现标。移取20.00mL锰标准贮存溶液，记为V₂，于500mL烧杯中，边搅拌边加入150mL焦磷酸钠饱和溶液，用盐酸和碳酸钠溶液调节溶液pH值为6～7[用pH计或溴百里香酚蓝指示剂溶液判断]。在电位滴定仪上用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至电位突跃即为终点，记录消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，记为V₁。
随同标定做空白试验，记录消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，记为V₀。
按公式(1)计算高锰酸钾标准滴定溶液对锰的滴定度，记为T:

式中:
T ——高锰酸钾标准滴定溶液对锰的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
ρ ——移取的锰标准溶液的质量浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
V₂ ——移取的锰标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₁ ——滴定时消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₀ ——空白试验时消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)。
平行标定三份，三份溶液所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液体积的极差值不应超过0.05mL，取其平均值。计算结果保留四位有效数字，按 GB/T 8170 的规定进行修约。
溴百里香酚蓝指示剂溶液(0.4g/L): 称取0.04g溴百里香酚蓝(C₂₇H₂₈O₅SBr₂)，溶于50mL无水乙醇中，用水稀释至100mL，混匀。

仪器设备
电位滴定仪，附搅拌装置及与仪器匹配的用于氧化还原滴定的电极(铂-饱和甘汞电极、铂-钨电极、铂-铂电极、复合电极或其他符合要求的电极)。

样品
样品粒度应不大于0.150mm。
样品分析前应在105°C±2°C下烘干2h，并置于干燥器中冷却至室温备用。

试验步骤
试料
称取0.50g样品，记为m，精确至0.0001g。
平行试验
平行做两份试验，取其平均值。
空白试验
随同试料做空白试验。
测定
将试料置于250mL烧杯中，用少量水润湿。加入10mL盐酸，盖上表面皿，低温加热至溶液体积为1mL～2mL，取下。冷却至室温，将试液移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，记为V。
移取20.00mL试液，记为V₃，于400mL烧杯中，边搅拌边加入150mL焦磷酸钠饱和溶液。用盐酸和碳酸钠溶液调节溶液pH值为6～7 [用pH计或溴百里香酚蓝指示剂溶液判断]。
将试液和空白试液分别置于电位滴定仪上，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至电位突跃即为终点，记录消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，分别记为V₅和V₄。

试验数据处理
锰含量以锰的质量分数w_Mn计，按公式(2)计算:

式中:
T ——高锰酸钾标准滴定溶液对锰的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
V ——试液定容的总体积，单位为毫升(mL)；
V₅ ——滴定试料所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₄ ——滴定空白试验所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
m ——称取试料的质量，单位为克(g)；
V₃ ——分取试液的体积，单位为毫升(mL)。
计算结果表示至小数点后两位，按 GB/T 8170 的规定进行修约。