鈣、鎂氧化物的測定

本方法適用于測定垢和腐蝕產物試樣中氧化鈣和氧化鎂的含量。

   垢和腐蝕產物的許多常見成分，如鐵(Ⅲ)、鋁(Ⅲ)、銅(Ⅱ)、鋅(Ⅱ)以及磷酸根、硅酸根等離子會干擾測定。根據掩蔽措施不同，可分為兩種測定方法。一是L-半胱胺酸鹽酸鹽-三乙醇胺聯合掩蔽法，適用于鐵、銅含量較低的試樣；二是銅試劑分離法，適用于鐵、銅含量較高的試樣，或在*種方法效果不好時使用。

1 概要

   垢和腐蝕產物中的鈣和鎂，經熔樣處理后，以離子形式存在于待測溶液中。在pH值為10的介質中，鈣、鎂離子和酸性鉻藍K或鉻黑T形成穩定的紫紅色絡合物。但是，這些絡合物沒有EDTA和鈣、鎂離子形成的絡合物穩定，因此，用EDTA標準溶液滴定時，除EDTA與鈣、鎂離子絡合外，還能奪取指示劑與鈣鎂離子形成的鉻合物中的鈣和鎂，使酸性鉻藍K或鉻黑T游離，顯出其本身的藍色，指示滴定終點。從消耗EDTA標準溶液的體積，便可計算鈣、鎂含量總和，其反應式如下：

    加指示劑：

    滴定過程中： 

    滴定終點時：

   在pH值為12.5～13的介質中，鎂離子形成氫氧化鎂沉錠，鈣則仍以離子形式存在。此時，用EDTA標準溶液滴定，以鉻藍黑R等作指示劑，滴定至純藍色即為終點。測定值僅為鈣的數量。從鈣、鎂總量中減去鈣的數量，便可求得鎂的數量。

2 試劑

2.1鈣標準溶液(1mL相當于1mgCaO)。準確稱取在110℃烘干2h的碳酸鈣(CaCO₃優級純)1.785g置于250mL燒杯中，用除鹽水潤濕，蓋上表面皿，滴加鹽酸溶液(1+1)10mL，溶解完畢后，煮沸驅趕二氧化碳，用除鹽水沖洗表面皿及杯壁，冷卻后傾入1000mL容量瓶中，用除鹽水稀釋至刻度，搖勻備用。

2.2 鎂標準溶液(1mL相當于1mgMgO)。準確稱取在800℃下灼燒2h的氧化鎂(優級純)1.000g置于250mL燒杯中，滴加鹽酸溶液(1+1)至氧化鎂全部溶解，再滴加4～5滴鹽酸溶液(1+1)，傾入1000mL容量瓶中并稀釋至刻度，搖勻備用。

2.3鉻藍黑R指示劑。稱取鉻藍黑R(C₂H₂₁₃N₂O₅SNa)0.5g，加入經110℃干燥過的氯hua鉀50g，在研缽中研細，混勻后放置于棕色廣口瓶中備用。

2.4酸性鉻藍K-萘酚綠B指示劑。稱取酸性鉻藍K(C₁₀H₉O₁₂S₃Na₃)0.5g、萘酚綠B1.00g和預先在110℃干燥的氯hua鉀50g，研細、混勻后放置于棕色廣口瓶備用。

2.5三乙醇胺溶液(1+4)。量取濃三乙醇胺［HN(C₂H₄OH)₃］20mL，加除鹽水80mL，混勻即可。

2.62.5%銅試劑。稱取銅試劑-二乙基二硫代胺基甲酸鈉［(C₂H₅)₂NCS₂Na· 3H₂O］2.5g，溶于100mL除鹽水中，過濾后使用。

2.71%L-半胱胺酸鹽酸鹽溶液。稱取L-半胱胺酸(C₃H₇O₂NS)1g溶于60mL除鹽水中，加4mL鹽酸溶液(1+1)，稀釋至100mL。或者直接稱取L-半胱胺酸鹽酸鹽1.3g，用60mL除鹽水溶解，加2mL鹽酸溶液(1+1)，稀釋至100mL。

2.8pH值為10的氨緩沖溶液。稱取20g氯化銨，溶于500mL除鹽水中，加入150mL濃氨水，稀釋至1L。

2.9 2mol/L氫氧化鈉溶液。

2.10 氨水(1+1)。

2.11EDTA標準溶液。取乙二胺四乙酸二鈉(C₁₀H₁₄O₈N₂Na₂·2H₂O)1.9g，溶于200mL除鹽水中，稀釋至1L。

   a.EDTA對氧化鈣(CaO)滴定度的標定：準確吸取5mL鈣標準溶液(1mL相當于1mgCaO)，加水至100mL，按測定方法中3.1.1款測定鈣的操作步驟進行標定，同時作試驗。EDTA對鈣(CaO)滴定度T_CaO按下式計算：



式中 C——鈣標準溶液的含量，mg/mL；

    V——吸取鈣標準溶液的體積，mL；

   a₁——標定時消耗EDTA標準溶液的體積，mL；

   a₀——試驗時所消耗EDTA標準溶液的體積，mL。

   b.EDTA對氧化鎂(MgO)滴定度的標定：準確吸取鈣標準溶液(1mL相當于1mgCaO)5mL，鎂標準溶液(1mL相當于1mgMgO)2mL，按3.1.2款鈣鎂總量的測定操作步驟進行標定，同時作試驗。EDTA對氧化鎂(MgO)的滴定度T_MgO按下式計算：



式中 C——鎂標準溶液的含量，mg/mL；

    V——吸取鎂標準溶液的體積；mL；

   a₂——標定時消耗EDTA標準溶液的體積，mL；

   a₁——對鈣標準溶液標定所消耗EDTA標準溶液的體積，mL；

   a₀——試驗所消耗EDTA標準溶液的體積，mL。

3 測定方法

3.1 L-半胱胺酸鹽酸鹽-三乙醇胺聯合掩蔽法。

3.1.1 鈣的測定

   準確吸取待測試液VmL(含CaO0.1mg以上)，注入250mL錐形瓶，加除鹽水至100mL，用2mol/L氫氧化鈉溶液調節pH值約為10左右(用pH試紙檢驗)。加2mol/L氫氧化鈉3mL，三乙醇胺溶液(1+4)2mL，1%L-半胱胺酸鹽酸鹽3～4mL，0.05g鉻藍黑R指示劑。立即用EDTA標準溶液在劇烈搖動下滴定至溶液由紫紅色變為藍色，即為終點，同時作試驗。

3.1.2 鈣、鎂總量的測定

   準確吸取待測溶液VmL(鈣、鎂總量大于0.15mg)注入250mL錐形瓶，加除鹽水稀釋至100mL，用氨水(1+1)調節pH值到8左右(用pH試紙檢驗)。加pH值為10的氨緩沖溶液5mL，三乙醇胺溶液(1+4)2mL，1%L-半胱胺酸鹽酸鹽溶液3～4mL，酸性鉻藍K-萘酚綠B指示劑約0.05g。立即用EDTA標準溶液在劇烈搖動下滴定至溶液由紫紅色變為藍色，即為滴定終點，同時作試驗。

3.2 銅試劑分離法

3.2.1 鈣的測定

   準確吸取待測試液VmL(含氧化鈣0.1mg以上，五氧化二磷量小于1mg)，注入50mL燒杯中，用2mol/L氫氧化鈉將試液的pH值調至5～6，加2.5%銅試劑2mL。銅、鐵等干擾離子形成沉淀。

   沉淀物用定量濾紙過濾，用除鹽水充分洗滌沉淀物。將濾液和洗滌液都收集于250mL錐形瓶中，用2mol/L氫氧化鈉溶液調節pH值為10左右(用pH試紙檢驗)。然后按3.1.1款鈣測定的操作完成滴定，同時作試驗。

3.2.2 鈣、鎂總量的測定

   準確吸取待測試液VmL(鈣、鎂總量大于0.15mg，五氧化二磷量小于10mg)注入50mL燒杯中，用2mol/L氫氧化鈉溶液將試液的pH值調至5～6，加2.5%銅試劑2mL，使銅、鐵等干擾離子形成沉淀。

   沉淀物用定量濾紙過濾，用除鹽水充分洗滌沉淀物。將濾液和洗滌液一并收集于250mL錐形瓶中，總體積約100mL，用氨水(1+1)調節溶液的pH值為8左右(用pH試紙檢驗)。然后按3.1.2款鈣、鎂總量測定的操作完成滴定，同時做試驗。

4 計算及允許差

4.1 試樣中鈣(CaO)的百分含量x(%)按下式計算：



4.2 試樣中鎂(MgO)的百分含量x(%)按下式計算：



上兩式中 T_CaO——EDTA標準溶液對氧化鈣的滴定度，mg/mL；

          T_MgO——EDTA標準溶液對氧化鎂的滴定度，mg/mL；

          a₂——滴定鈣、鎂總量所消耗EDTA標準溶液的體積，mL；

          a₁——滴定鈣所消耗EDTA標準溶液的體積，mL；

         a₀——試驗所消耗EDTA標準溶液的體積，mL；

         m——試樣質量，mg；

         V——取待測試液的體積，mL。