氧化钴含量测定方法的比较与选择＊

吴群芳 周春艳 巫明霞

（咸阳陶瓷研究设计院宜兴分院 江苏 宜兴 214221）

氧化钴含量测定方法的比较与选择＊

吴群芳 周春艳 巫明霞

（咸阳陶瓷研究设计院宜兴分院 江苏 宜兴 214221）

采用3种不同方法对氧化钴中钴含量进行测定，通过对3种方法测定的精确度、精密度、测定速度和操作条件等进行比较，表明了各方法的优缺点，从而得出测定氧化钴含量的最佳方法。

氧化钴 重量法 络合滴定法 电位滴定法

前言

分析化学在生产、生活和科学研究中有着极为重要的作用，定量测定某物质或物质中某一组分的含量时，有时可以有多种不同的分析方法。在选择不同的分析方法时，应首先了解各分析方法的原理，再根据分析试验室现有条件、技术水平和仪器设备，根据实际情况综合考虑，选出较为适合的测定方法，从而得到满意的测定结果。在选择分析方法时应尽量选用分析过程条件易于控制、成本低、速度快、操作熟练、结果准确的分析方法。

1 分析方法的类型

分析方法可分为化学分析法和仪器分析法，化学分析法是以化学反应为基础的分析方法，包括重量分析法和滴定分析法。重量分析法是经典分析方法，但操作繁琐，费时，应用较少。滴定分析法操作简单，测定速度快，因而得到广泛应用。仪器分析法是以物质的物理或化学性质为基础的分析方法，需要使用特殊仪器来进行测定，其优点是快速灵敏，但由于使用仪器价格昂贵，其安装、调试、维修都很麻烦，在常量组分测定中应用也不是很广泛。

2 测定钴含量的分析方法

氧化钴是灰黑色粉末，不溶于水和醇。其广泛应用于合金，陶瓷釉料、颜料，还可用作氧化剂和催化剂。综合考虑氧化钴样品的特性，组分的含量，操作条件等。可采用亚硝酸钴重量法，络合滴定法，电位滴定法3种不同的分析方法测定。

2.1 亚硝酸钴重量法

2.1.1 方法提要

在含有酒石酸的稀乙酸溶液中，钴（Ⅱ）被亚硝酸钾氧化成钴（Ⅲ ），并形成不溶于乙酸的亚硝酸钴钾。对其进行沉淀、过滤、烘干、称重。

2.1.2 试剂和仪器

1）盐酸（容重为1.19g／ml）；

2）硝酸（容重为1.42g／ml）；

3）硫酸（容重为1.84g／ml）；

4）冰乙酸（容重为1.05g／ml）；

5）酒石酸；

6）丙酮；

7）氢氧化钾（10%）；

8）亚硝酸钾（50%）：称取亚硝酸钾500g溶于400 ml水中，并过滤于1L容量瓶中，用水定容；

9）亚硝酸钾洗涤液（3%）：称取亚硝酸钾30g，溶于800ml水中，加入8ml冰乙酸，用水定容，必要时过滤；

10）乙醇洗涤液（80%）；

11）4＃玻璃过滤坩埚。

2.1.3 分析步骤

1）称取0.5g试样置于400ml烧杯中，用少量水润湿，加入40ml盐酸和14ml硝酸，低温分解试样，待试样完全分解并浓缩至3ml，加入5ml硫酸，加热至挥发尽三氧化硫，取下冷却，用少量水淋洗表面皿及杯壁，加水60ml，搅拌，加热到煮沸，取下冷却，加入酒石酸约2 g，搅拌均匀。

2）用氢氧化钾溶液中和至少量氢氧化物沉淀，用冰乙酸中和至氢氧化物沉淀恰好溶解并过量8ml，加热近沸，取下，不断搅拌下慢慢加入70ml亚硝酸钾溶液（50%）充分搅拌后，在水浴上保温0.5h，冷却，放置4h以上。

3）用已称至恒重的玻璃坩埚减压过滤，用亚硝酸钾洗涤液洗涤5次，再用乙醇洗涤液洗涤15次，最后用丙酮洗涤1次。

4）将坩埚沉淀移入预先升温至150℃烘箱中烘干1.5h，取出，置于干燥器中冷却至室温，称至恒重。

2.1.4 分析结果的计算

Co%＝（M2－M1）×0.130 3×100／M0

2.2 络合滴定法

2.2.1 方法提要

钴经酸溶解后，钴在pH值＝5～6的条件，能与EDTA定量络合，用二甲酚橙作指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定。

2.2.2 试剂和溶液

1）盐酸（容重为1.19g／ml）；

2）硝酸（容重为1.42g／ml）；

3）高氯酸（容重为1.76g／ml）；

4）氨水1∶1；

5）盐酸1∶1；

6）氟化铵10%；

7）EDTA标准溶液0.02M；

8）二甲酚橙指示剂0.2%；

9）广泛试纸pH值＝1～14；

10）六次甲基四胺溶液20%（pH值≈5.5）。

2.2.3 操作步骤

1）称取0.5g试样于250ml三角杯中，加入40ml盐酸、15ml硝酸、2ml高氯酸，加热溶解，浓缩溶液至5 ml以下，冷却，移入250ml容量瓶以水定容。

2）吸取25ml试液于250ml烧杯中，用1∶1氨水调节溶液pH试纸微黄，用1∶1盐酸回调至微红（pH值≈5.5）加入5ml氟化铵10%溶液加水至200ml，加入6 ml六次甲基四胺溶液20%，滴2滴二甲酚橙指示剂，用EDTA标准溶液0.02M滴定至蓝紫色不变。

2.2.4 分析结果的计算

2.3 电位滴定法

2.3.1 方法提要

钴在氨性溶液中，用铁氰化钾将钴（Ⅱ）氧化成钴（Ⅲ），过量的铁氰化钾以硫酸钴标准溶液返滴定。

2.3.2 仪器及试剂

1）D－1型钴电位滴定仪；

2）217型甘汞电板（参比电极）；

3）213型铂电板（指示电极）；

4）磁力搅拌器；

5）氯化铵；

6）氯性混合溶液：称取硫酸铵100g，柠檬酸三铵60 g溶于500ml水中，加入500ml氨水，混和均匀；

7）铁氰化钾标准溶液（0.03mol／L）：称取9.9g铁氰化钾溶于水，移入1L容量瓶中，以水定容；

8）硫酸钴标准溶液（0.015mol／L）：称取4.2g硫酸钴（CoSO4·7H2O）溶于水中，移入1L容量瓶中，以水定容；

9）标准溶液2mg／ml Co。

2.3.3 标准溶液标定

1）移取20ml钴标准溶液（2mg／ml Co）于300ml烧杯中，加水50ml，加入5g氯化铵，加入氨性混合液70 ml，（预先打开电位测定仪及磁力搅拌器），立即用铁氰化钾标准溶液滴定至电位突跃，并过量1～2ml，再用0.015mol／L硫酸钴标准溶液返滴定至电位为零，指示灯开始亮为终点。

2）标准溶液比值（K）的确定：准确加入铁氰化钾标准溶液20ml于300ml烧杯中，加入50ml水，加入70 ml氨水混合液，以下同标定。

K＝V铁／V钴

铁氰化钾对钴的滴定度：

T钴＝M／（V铁－K×V钴）

2.3.4 测定步骤

称取0.5g试样，经酸分解后移入100ml容量瓶，以水定容，分取20ml试液于300ml烧杯中，加水50ml，以下操作与标定相同。

2.3.5 分析结果的计算

3 分析方法的比较

试样中钴的真实含量是按照国家标准经过多次测定后得出为72.52%，可以作为真实值使用，采用上面3种不同的分析方法对氧化钴中钴含量进行测定，其测定结果如表1所示。

表1 3种方法测定结果

3.1 准确度，精密度

根据3种测定方法所得数据相对误差和标准偏差都比较小，因而准确度、精密度都较高。

3.2 测定速度

络合滴定法和电位滴定法测定过程较简单，测定速度较快，而重量分析法操作过程复杂，相对测定速度较慢。

3.3 测定过程条件控制

重量分析法要进行过滤、洗涤、操作繁琐、费时且容易造成误差，整个过程复杂，条件难以控制，不利于测定的进行。电位滴定法由于使用仪器价格高，其安装、调试、维修都比较麻烦，但测定过程条件控制简单。络合滴定法测定过程只需要调节溶液的酸度pH值≈5.5左右，价格低廉，测定方法简单易行。

4 结语

通过以上3种不同的测定方法测定结果的准确度、精密度、测定速度、测定条件控制等方面的比较，可以得出：络合滴定法测定速度快、条件控制简单、成本低、准确度和精密度都较好。因而用络合滴定法来测定氧化钴中钴含量是一种比较快捷，易于控制，结果准确的分析方法。

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3 赵江伟.陶瓷砖吸水率测试方法的探讨.全国性建材科技期刊——陶瓷，2010（1）：28～30

4 郑元耀.浅谈陶瓷釉料用原料中磁性物的定量测试方法.全国性建材科技期刊——陶瓷，2010（12）：26

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1002－2872（2011）09－0046－02

吴群芳（1969－），物化分析主任；主要从事原料物化分析检测。E－mail：wuqunfang＠163.com