自動電位滴定法快速測定鋁箔生產液中的氯離子*

林慶宇，張 志，羅楊合，練潔婷

（賀州學院 化學與生物工程系，廣西 賀州542800）

Cl-是自然界中常見的一種離子，鋁箔生產工業中，Cl-的含量是影響產品質量的一個重要指標，因此，微量及痕量Cl-的測定十分必要[1]。目前，鋁箔生產中Cl-的測定依然采用傳統比濁法很難確保數據準確度[2，3]，對產品性能的提高幫助不大，而準確度高的方法對儀器的要求又高[4，5]，一般企業很難實現測定。隨自動電位滴定在工業檢測中的廣泛應用[6-8]，其自動，快速儀器簡便的特點備受關注。本文在體積分數為80%的丙酮介質中，以Ag電極為指示電極，雙鹽橋甘汞電極為參比電極，完成了對工業解液中痕量Cl-進行非水滴定,終點電位突躍明顯，電極響應速度較快，干擾小，可實現自動電位滴定法快速測定Cl-。本法是一種監測鋁箔電解液中Cl-的有效方法。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

FA1004分析天平；JJ500電子天平；DHG-914A電熱恒溫鼓風干燥箱；ZD-2型自動電位滴定儀。

NaCl基準試劑；AgNO3標準溶液 （0.004mol·L-1）；0.5mg·mL-1Cl-標準溶液。

1.2 實驗方法

1.2.1 終點電位的確定 取Cl-標準溶液5mL于燒杯中，加入丙酮25mL，HNO3（1+1）2D，置于滴定臺上，插入銀電極和雙鹽橋甘汞電極，以AgNO3標準溶液為滴定劑，用電位滴定儀進行手動滴定，并記錄消耗滴液的體積和電位表讀數。以消耗標準溶液硝酸銀體積為橫坐標，電位表讀數為縱坐標，繪制二階微商曲線，并根據所得數據計算出終點電位。

1.2.2 介質濃度對滴定突躍的影響 取不同體積分數的丙酮25mL（70%、75%、80%、90%），Cl-標準溶液5mL以及HNO3（1+1）2D置于小燒杯中，以AgNO3滴定，記錄消耗的AgNO3滴液體積和電位表讀數，通過繪制E/V曲線，觀察電位突躍和電位響應速度的變化情況。乙醇，丙烯酰胺介質實驗同上述操作。

1.2.3 樣品的測定 不同體積的樣品溶液于25mL的燒杯中，加入體積分數為80%的25mL丙酮，HNO3（1+1）2D，至于滴定臺上，插入銀電極和雙鹽橋甘汞電極，開始進行自動電位滴定，帶到“滴定電珠”和“終點電珠”相繼熄滅，滴定結束，讀取AgNO3標準溶液消耗體積V。

2 結果與討論

2.1 終點電位的確定

本實驗用二級微商法確定滴定終點，當二級微商為△2E/△V2=0時即為終點（圖1）。

圖1 二階微商△2E/△V2-V曲線Fig.1 Second derivative △2E/△V2-V curved shape

從圖1中可知，電位突躍出現在23.60～23.80mL之間，計算終點電位E為578mV。

2.2 滴定介質的選擇

在25 mL丙酮介質中，以AgNO3滴定濃度為0.5mg·mL-1的5mLCl-溶液，滴定曲線見圖2。

圖2 丙酮濃度的影響Fig.2 Influence by concentration of acetone

由圖2可知，隨著溶液的體積分數的減少，電位突躍逐漸減小，電位響應速度亦變慢，但在80%以上的丙酮介質中均能獲得滿意的結果，終點電位突躍能保證在500mV,而乙醇介質滴定的靈敏度比丙酮低，丙烯酰胺試劑作為非水介質，沒有出現電位突躍，而且響應速度很低。因此，選擇80%的丙酮作為非水滴定的介質。

2.3 共存離子的影響

對樣品中含有的主要共存離子的干擾情況逐一進行了實驗。在測定1mLCl標準溶液時，加入干擾離子，測定相對誤差小于2.25%。實驗證明大量的以及等主要共存離子在常規范圍內均不干擾Cl-的自動電位滴定。在25mL丙酮介質中，高至800mg的CuSO4實際上不干擾微量 Cl-的滴定。Mn2+、Fe3+、K+、Mg2+等主要共存離子高至80mg也同樣不干擾微量Cl-的滴定。

2.4 精密度實驗

采用上述實驗體系，對不同體積的500mg·L-1的NaCl標準溶液進行測定，結果表明（表1），實驗測定結果與真實值之間相差不大，同時RSD數值較小，說明方法準確度較好。

表1 標準溶液的分析結果Tab.1 Analysis of standard samples

2.5 樣品的滴定

從某電容器廠車間內的不同工藝流程的樣液作測試對象，以上述實驗體系進行自動電位滴定，測定結果符合產品標準（表2），證明工業樣品溶液中少量氯離子可在非水介質丙酮中。

表2 樣品的分析結果Tab.2 The analysis of samples

3 結論

通過實驗表明，在體積分數為80%丙酮介質中，以Ag電極為指示電極，雙鹽橋甘汞電極為參比電極，對樣品溶液中Cl-含量進行非水滴定，終點突躍大于500mV，電極響應速度較快，特別適用于自動電位滴定。大量及可能存在的其他離子均對測定結果無影響。且本實驗方法簡單精確、靈敏度高，用于樣品溶液中Cl-的分析，可實現自動電位滴定法快速測定Cl-，并獲得滿意的結果。

［1］中華人民共和國電子行業標準-鋁電解電容器用電極箔（SJ/T11140-1997）［S］.

［2］李鵬飛，李崎，顧國賢.比濁法測定啤酒中的氯離子［J］.食品工業科技,2008,29（10）:263-265.

［3］陳振華，泉香芹.濁度法測定發電廠爐火中微量氯離子的研究［J］.華北電力技術，2003（,2）:7-8.

［4］余凌云,朱娟,張新申.氯離子測定方法及其應用研究［J］.西部皮革,2009,15（31）:32-42.

［5］楊延,薛來,劉永昌.用原子吸收法間接測定電廠水中的痕量氯離子［N］.上海電力學院學報,2000（,1）:72-75.

［6］丘山,丘圣,曾家民,等.酸性鍍銅液中氯離子的自動電位滴定［J］.材料保護,2010,43（12）:70-71.

［7］賀曉唯,陳永杰,任屹罡.電位滴定法測定銅箔電解液中氯離子［J］.冶金分析,2005,25（1）:87-88.

［8］聚醚羥基含量及其分子量的自動電位滴定快速測定［J］.化學工程師,2003,96（3）:25-28.