EDTA配位滴定法测定铝箔腐蚀废酸中硫酸根含量

严 进

(南通职业大学药品与环境工程学院，江苏 南通 226007)

关健词：EDTA配位滴定法；硫酸根；测定；铝箔废酸

1 实 验

1.1 仪器与试剂

FA2204B电子天平，上海天美天平仪器有限公司。

EDTA标准溶液(0.01029 mol/L)；氯化钡-氯化镁混合溶液(BaCl2为0.01 mol/L，MgCl2为0.005 mol/L)；三乙醇胺溶液(1：3)；氨-氯化铵缓冲溶液(pH=10)；铬黑 T(5 g/L)。以上试剂为分析纯化学试剂，实验所有用水均为去离子水。

1.2 实验方法

1.2.1 硫酸根的测定原理

Mg2++NaH2T=MgT-+Na++2H+

MgT-+Na2H2Y=MgY2-+2Na++H++HT2-

1.2.2 硫酸根的测定方法

准确移取铝箔腐蚀废硫酸逐级稀释100倍后，移取所得试液10.00 mL于250 mL锥形瓶中，加50 mL去离子水，慢慢加入适量15.00 mL BaCl-MgCl混合溶液，再加5.00 mL入三乙醇胺溶液(1：3)，摇匀后加5.00 mL缓冲溶液(pH=10)，无水乙醇溶液10.00 mL，再加5 g/L 铬黑T指示液5滴，用0.01029 mol/L EDTA 标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点。同时做空白实验。

式中：V试液——吸取试样的体积，mL

V——滴定试样时消耗EDTA标准溶液的体积，mL

V0——空白实验消耗EDTA标准溶液的体积，mL

CEDTA——EDTA标准溶液的浓度，mol/L

2 结果与讨论

2.1 反应介质对硫酸根测定的影响

测定硫酸根时，需要在加入氯化钡和氯化镁混合沉淀剂时，将溶液控制在酸性条件下，避免钡离子在酸性不够时发生水解，而影响硫酸根测定的准确度。铝箔腐蚀废硫酸在pH在2左右，此时试液中的维持在强酸性，Ba2+离子不会发生水解。

实验滴定时，采用铬黑T做指示剂，NH3-NH4Cl缓冲溶液作介质，缓冲溶液的pH对滴定终点颜色的变化有显著的影响。铬黑T的变色范围在6.310时，无法判断终点。实验选择pH=10的缓冲溶液作滴定介质。缓冲溶液的加入量影响滴定溶液的酸效应和滴定终点的判断，缓冲溶液的体积对测定硫酸根的影响见图1。

图1 NH3-NH4Cl溶液用量对硫酸根测定结果的影响

由图1可以看出，当NH3-NH4Cl缓冲溶液体积小于5.00 mL时，测定结果偏小，说明测定溶液碱度不够，EDTA的酸效应偏大影响测定。缓冲溶液的体积达到5.00 mL后，硫酸根的测定结果基本不再变化，且终点颜色变化明显。实验选择NH3-NH4Cl缓冲溶液的体积为5.00 mL。

2.2 氯化钡-氯化镁混合溶液的加入体积对测定硫酸根的影响

为能使硫酸根完全沉淀，需要加入过量氯化钡溶液，一般要求过量25%～100%，即在大量反应的基础上多加混合液5.00～10.00 mL。结果见图2。

图2 氯化钡-氯化镁混合溶液用量对硫酸根测定结果的影响

铝箔腐蚀废硫酸中的硫酸根约为0.85～0.95 mol/L，通过计算，加入的混合溶液以15.00 mL为宜，此时混合液过量约5.00 mL。此时空白溶液的EDTA标准溶液消耗体积在30.00 mL左右，试液的测定消耗EDTA的体积在20.00 mL左右。混合溶液加入量过小，不能将硫酸根沉淀完全，测定结果偏小。混合溶液加入量过大，终点颜色变化不明显，易产生误差影响准确度。由图2可知，氯化钡-氯化镁混合溶液体积在15.00 mL时，分析结果准确，小于或超过15.00 mL分析结果偏小。实验选择氯化钡-氯化镁混合溶液体积为15.00 mL。

2.3 乙醇加入体积对硫酸根测定的影响

为提高方法的准确度，确保形成的硫酸钡不溶解，加入适量乙醇降低硫酸钡的溶解度。实验改变乙醇的加入体积，讨论乙醇加入量对硫酸根测定的影响，结果见图3。

测定体系加入乙醇溶液能有效降低硫酸钡溶解度，提高硫酸根测定的准确度。图3数据显示，随乙醇溶液加入体积的增加，硫酸根测定浓度逐渐增加，乙醇溶液6.00～10.00 mL时，硫酸根浓度基本不变，为提高方法的准确度，实验将乙醇溶液的用量确定为10.00 mL。

2.4 精密度实验

将铝箔腐蚀废硫酸稀释100倍后，准确移取稀释液10.00 mL 8份于8个250 mL锥形瓶中，按实验方法测定硫酸根含量，同时做空白实验，计算铝箔腐蚀废水中硫酸根的含量和方法的相对标准偏差，结果见表1。

表1 硫酸根测定的精密度实验数据表(n=8)

由表1中实验数据可以看出，8次平行测定硫酸根的含量为89.20、89.10、89.10、89.00、89.50、89.67、89.41、89.30，硫酸根含量的平均值为89.29 g/L，8次测定的相对标准偏差为0.24%，测定的结果相对标准偏差值小于0.5%，说明该方法重现性好，精密度高。

2.5 准确度实验

实验采用标准加入法，研究测定方法的准确度。向处理液中加入不同量的硫酸根标准溶液，按实验方法操作，测定试液中的硫酸根总量，计算回收率，所测结果见表2。

表2 硫酸根测定的回收率实验数据表

由表2可知，加标回收率在97.6%～102.7%之间，说明该法数据可靠，准确度高，方法可行。

3 结 论

(1)建立了EDTA配位滴定法测定铝箔腐蚀硫酸中硫酸根含量的分析方法，优化了硫酸根的测定参数，考察了方法的精密度和准确度。

(2)测定硫酸根的最佳条件为：pH值为10， NH3-NH4Cl缓冲溶液的用量为5.00 mL，氯化钡-氯化镁混合溶液为15.00 mL，乙醇加入体积为10.00 mL。

(3)测定硫酸根的相对标准偏差(RSD，n=8)为0.24%，加标回收率在97.6%～102.7%之间。测定硫酸根的EDTA配位滴定法重复性好，精密度高，测定结果准确，方法可行，满足铝箔腐蚀废硫酸中硫酸根含量测定技术要求。