連續滴定法測定硅氟酸電解液中硅氟酸和鉛

譚 鳳，張桂兵

（云南錫業股份公司，云南個舊 661000）

連續滴定法測定硅氟酸電解液中硅氟酸和鉛

譚 鳳，張桂兵

（云南錫業股份公司，云南個舊 661000）

在電解液中加入飽和硫酸鉀，使硅氟酸和鉛生成沉淀與其他元素分離，用氫氧化鈉滴定硅氟酸后，再用EDTA滴定溶液中的鉛。硅氟酸回收率為97.9%～101.3%，鉛回收率為97%～102.07%，方法簡單，準確，快速，可滿足生產的要求。

電解液；硅氟酸；鉛；連續滴定法

鉛電解精煉的電解液是硅氟酸和硅氟酸鉛的水溶液，電解液中硅氟酸和鉛濃度的高低直接影響到生產車間的提純效率［1］。所以快速，準確的分析電解液中硅氟酸和鉛的含量對指導生產具有十分重要的意義。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

在硫酸鉀存在下，硅氟酸以硅氟酸鉀形式沉淀，鉛以硫酸鉛鉀復鹽的形式存在，經過濾與雜質元素分離后，將硅氟酸鉀溶于熱水中生成氫氟酸，用氫氧化鈉標準溶液滴定酸，在滴定后的溶液中，加入醋酸—醋酸鈉緩沖溶液，再用EDTA滴定鉛［2］。

1.2 主要試劑和材料

氧化鋅；乙二胺四乙酸二鈉；硫酸鉀飽和溶液；硝酸（1＋2）：優級純；鹽酸（20%）；氨水（10%）；氨－氯化銨緩沖溶液（pH≈10）；醋酸—醋酸鈉緩沖溶液（pH≈5.8）；鉻黑T指示液（5 g／L）；酚酞指示劑（10 g／L）；二甲酚橙指示劑（1 g／L）；硅氟酸溶液（300 g／L）。

鉛標準溶液：稱取5.000 0 g金屬鉛（99.99%）于400 mL燒杯中，加入30 mL硝酸（1＋2），于電爐上分解完全，冷卻后移入500 mL容量瓶中，用水定容，搖勻。此溶液1 mL含10 mg鉛。

NaOH標準溶液（0.35 mol／L）：稱取100 g NaOH（優級純），溶于100 mL水中，注入聚乙烯瓶中，密閉放置至溶液清亮，用塑料管虹吸取氫氧化鈉飽和溶液上清液20 mL，注入預先煮沸并冷卻的蒸餾水1 000 mL，搖勻［3］。標定：準確稱取鄰苯二甲酸氫鉀（預選在105℃烘2 h，冷卻）2.0 g（精確到0.000 1 g）于250 mL燒杯中，溶于無二氧化碳的蒸餾水80 mL，加2滴酚酞指示劑，用NaOH標準溶液滴定至粉紅色為終點，同時做空白實驗。

EDTA標準溶液（0.02 mol／L）：稱取8 g乙二胺四乙酸二鈉于500 mL燒杯中，加水200 mL，低溫加熱溶解，冷卻后稀釋到1 000 mL容量瓶中，搖勻。標定：稱取0.4 g基準的氧化鋅于800℃灼燒至恒重，稱準至0.0002 g。用少量水潤濕，加鹽酸溶液（20%）至樣品溶解，移入250 mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。取30.00 mL，加70 mL水，用氨水溶液（10%）中和至pH＝7～8，加10 mL氨－氯化銨緩沖溶液（pH≈10）及5滴鉻黑T指示液，用配制好的乙二胺四乙酸鈉溶液滴定至溶液由紫色變為純藍色。同時作空白試驗。

1.5 實驗方法

準確吸取1.00 mL硅氟酸溶液和5.00 mL鉛標準溶液，加入20 mL飽和硫酸鉀，邊加邊攪拌，加入5 mL無水乙醇，沉淀30 min，用定量中速濾紙過濾，用（2＋98）的硫酸洗液洗滌燒杯3次，濾紙5次，用50%的乙醇洗滌濾紙6次，洗好后將濾紙放回原燒杯，加入80 mL煮沸的熱水，攪拌使沉淀溶解，加5～6滴酚酞指示劑，用NaOH標準溶液滴定至粉紅色為終點；在滴定后的溶液中加入40 mL醋酸—醋酸鈉緩沖溶液（PH≈5.8），加熱煮沸10 min，取下加入80 mL水，冷卻，加少許抗壞血酸，1滴二甲酚橙指示劑，用EDTA標準溶液滴定至亮黃色為終點。同時做空白分析。

2 結果與討論

2.1 硫酸鉀用量的選擇

對硫酸鉀的用量進行實驗，結果表明，加入10 mL硫酸鉀時，鉛的測定結果偏低。選擇硫酸鉀的加入量為20 mL。

2.2 沉淀時間的選擇

對沉淀放置10、20、30、40 min，按實驗方法進行分析。從實驗結果可以看出：沉淀時間小于30 min時，對實驗結果影響較大，大于30 min時，對實驗結果無影響，所以選擇實驗的沉淀時間為30 min。

2.3 滴定硅氟酸溫度的選擇

選取滴定溫度分別為50、60、70、80、90、100℃進行實驗，結果顯示，滴定溫度為90～100℃時，實驗結果較準確，所以選擇滴定溫度為90～100℃。

2.4 滴定鉛pH的選擇

由于EDTA滴定鉛屬于絡合反應，對反應體系pH的要求比較嚴格，所以必須對pH進行選擇，本實驗中選擇的是醋酸－醋酸鈉緩沖溶液［4］。移取1.00 mL硅氟酸溶液和5.00 mL鉛標準溶液，按1.5方法測定鉛的含量，結果見表1。

表1 pH選擇實驗結果

由表1看出，緩沖溶液pH＝5.8時，實驗結果與實際最接近，誤差較小，所以選擇緩沖溶液pH＝5.8。

2.5 金屬離子干擾實驗

由于電解液中金屬離子較多，而且大多能與EDTA絡合，在pH＝5.8的酸度條件下進行干擾實驗［5］。移取1.00 mL硅氟酸和5.00 mL鉛標準溶液，分別加入10、50、100 mg的Sn4＋、Bi2＋、Cu2＋、Sb2＋、As3＋；1、5、10 mg的Ag＋，結果表明，電解液中共存金屬離子對鉛的測定沒有干擾。

2.6 精密度實驗

以硅氟酸電解液（硅氟酸，鉛含量均為單獨測量的結果）為實驗樣，其中樣品50DJ204597硅氟酸含量285.32 g／L，鉛含量38.64 g／L；50DJ204581硅氟酸含量165.58 g／L，鉛含量12.58 g／L，按實驗方法進行連續測定，其結果見表2。

2.7 加標回收實驗

表2 精密度實驗結果（n＝11）Tab.2 Experimental results of precision（n＝11）

續表

為了考察本方法的可行性，向空白試樣、硅氟酸樣品50DJ204597、50DJ204581中加入不同量硅氟酸和鉛，按照實驗方法進行加標回收實驗，結果見表3。

表3 加標回收實驗結果Tab.3 Results of recovery experiment

通過加標回收實驗可以看出，該方法硅氟酸加標回收率在97.9%～101.3%之間，鉛加標回收在97%～102.07%之間。

3 結論

通過實驗證明，連續滴定法測定硅氟酸電解液中硅氟酸和鉛，硅氟酸回收率為97.9%～101.3%，鉛回收率為97%～102.07%，方法簡單，準確，快速，可滿足生產的要求。

［1］ 楊建忠.硅氟酸鈉生產實踐［J］.無機鹽工業，2006，38（10）：39－41

［2］ 顧莉.連續滴定法滴定電解液中硅氟酸和鉛［J］.湖南有色金屬，2011，27（6）：65－67.

［3］ 王芳.硅氟酸電解液中游離酸的分析方法［J］.化學工業與工程技術，1999，20（4）：30－33

［4］ 劉曉紅，王和云.由硅氟酸、碳酸氫氨制備高分子比冰晶石［J］.無機鹽工業，2006（2）：36－39

［5］ 李勇，李志祥.利用硅氟酸生產氟化氫的技術進展［J］.硫磷設計與粉體工程，2012（4）：42－45

Determination of Silicon Fluoride Acid and Lead in Silicon Fluoride Acid Electrolyte by Continuous Titration

TAN Feng，ZHANG Gui-bing

（Yunnan Tin Industry Co.，Ltd.Gejiu 661000，China）

The saturated potassium sulfate is added in the electrolyte leading to the formation of precipitation of silicon fluoride acid and lead separated from other elements.After the silicon fluoride acid was titrated with sodium hydroxide solution，the lead was tritrated with EDTA.The recovery rate of the silicon is 97.9%to 101.3%，the recovery of lead is 97%to 102.07%，the method is simple，accurate and fast，and can meet the requirements of production.

electrolyte；silicon fluoride acid；lead；continuous titration

O655

A

1004-275X（2015）05-0044-04

10.3969／j.issn.1004-275X.2015.05.011

收稿：2015－04－08

譚鳳（1983－），女，云南景洪人，工程師，主要研究重金屬的分析。