提高石膏中氯離子含量測定效率的探討

李 超

(唐山三友化工股份公司純堿分公司，河北唐山 063305)

石膏中氯離子含量影響石膏的脫水性能、強度、耐水性能以及粘結性能等，氯含量高還對墻體具有腐蝕性，會導致石膏在建筑制品、模型制作、醫用、紙張填料等行業發展受阻，從而造成石膏市場價值大大降低，增加石膏的堆放量，造成環境的二次污染，所以石膏中氯離子含量是很重要的一個指標。硝酸銀滴定法因儀器試劑簡單，因此是常用測定方法，但該方法耗時較長。本文圍繞硝酸銀滴定法的操作條件進行優化，以便更好提高工作效率，有效指導生產，提高石膏產品質量。

1 硝酸銀滴定法原理

在中性或弱堿性溶液中，以鉻酸鉀為指示劑，用硝酸銀標準溶液直接滴定。因氯化銀的溶解度較鉻酸銀的溶解度小，據溶度積原理，氯化銀先沉淀，直至溶液中的氯離子全部變為氯化銀沉淀后，微過量的硝酸銀與鉻酸鉀反應生成磚紅色的鉻酸銀沉淀指示終點的到達。

Cl-+ Ag+=AgCl↓(白色)

CrO42-+ 2Ag+=Ag2CrO4↓(磚紅色)

2 儀器與試劑

2.1 儀器

電磁攪拌器、十萬分之一電子天平、500 mL燒杯、250 mL錐形瓶、量筒、漏斗、漏斗架、轉子、快速濾紙、50 mL移液管、棕色酸式滴定管、洗瓶、真空泵、承接瓶、布氏漏斗。

2.2 試劑

硝酸銀標準溶液(0.05000 mol/L)、鉻酸鉀指示劑(50 g/L)、酚酞指示劑、硝酸1+1、氫氧化鈉(100 g/L)。

3 樣品檢測

3.1 硝酸銀滴定法操作過程

稱取石膏樣品10.00 g，精確至0.01 g，置于500 mL的燒杯中，加入200 mL無二氧化碳的蒸餾水并加入一粒轉子，放在磁力攪拌器上，攪拌30 min后，靜置沉降5 min，用干燥的快速濾紙過濾，濾液收集于干燥的玻璃容器中。

從上述濾液中取50.00 mL濾液，放入250 mL錐形瓶中，加入一滴酚酞指示劑溶液，用氫氧化鈉調節至溶液呈紅色，然后用硝酸調節至紅色剛好褪去，加入10滴鉻酸鉀指示劑，用硝酸銀標準溶液滴定至磚紅色。用同一石膏樣品按上述操作步驟重復分析六次，數據見表1。

3.2 存在問題

在上述操作中，由于樣品攪拌時間較長，造成分析數據滯后，不能有效指導生產；另外，由于對實驗條件未進行明確，攪拌效率的差別易造成分析數據產生偏差。

4 改進過程

4.1 不同轉速對樣品結果的影響

調整攪拌器轉速，在基礎轉速的1.25倍、1.5倍、1.75倍的轉速下分別完成分析，具體操作過程同第3.1節。同一實驗條件下，平行測定兩次，分析結果見表2。

表2 不同攪拌速度下石膏氯離子含量結果

通過表2可以看出轉速在基礎轉速時樣品結果偏低，在1.25倍及以上轉速下的樣品結果一致，并趨于穩定。所以以基礎轉速的1.25倍進行以下實驗。

4.2 攪拌時間的長短

在轉速為1.25倍，攪拌時間為20 min、15 min、10 min條件下分別完成下列操作，具體操作過程同第3.1節，同一實驗條件下，平行測定兩次，分析結果見表3。

通過表3中的結果對比發現：在基礎轉速的1.25倍條件下，攪拌15～30 min的樣品狀態穩定，結果精密度、準確度較好。而在相同轉速條件下攪拌10 min中的實驗結果表明，攪拌后的樣品狀態不穩定，精密度、準確度存在一定偏差。所以攪拌時間可以縮短為15 min。

表3 在1.25倍的轉速不同攪拌時間下石膏氯離子含量結果

4.3 改變過濾方式

稱取樣品20.00 g，放入500 mL燒杯中，加入400 mL無二氧化碳的蒸餾水并加入一粒轉子，放在磁力攪拌器上，以基礎轉速1.25倍攪拌15 min，靜置沉降5 min，取50.00 mL濾液共四份，分別用真空泵抽濾、濾紙過濾，后續操作過程同第3.1節，分析結果見表4。

表4 不同抽濾方式下結果比對

通過表4數據對比，發現用真空泵抽濾平均用時為3′06″，用濾紙過濾的方式消耗的平均時間為12′37″。真空泵抽濾的方式大大縮短了分析用時，提高了分析效率。

5 加標回收

5.1 樣品定值

分別稱取低氯石膏和高氯石膏樣品各1份，每份樣品10.00 g，精確至0.01 g，置于500 mL的干燥錐形瓶中，加入200 mL無二氧化碳的蒸餾水并加入一粒轉子，放在磁力攪拌器上，以基礎轉速1.25倍攪拌15 min后，靜置沉降5 min，用真空泵抽濾，濾液收集于干燥的玻璃容器中。后續操作過程同第3.1節，分析結果見表5。

表5 石膏氯離子含量結果

5.2 加標回收

稱取低氯石膏樣品10.00 g，精確至0.01 g，置于500 mL的燒杯中。再稱取烘干后的NaCl標準物質一份(該標準物質證書編號為GBW(E)060314，氯化鈉含量為99.99%，不確定度0.03)，質量為0.00495 g，加入稱好的石膏中。

稱取高氯石膏樣品10.00 g，精確至0.01 g，置于500 mL的燒杯中。再稱取上述相同的NaCl標準物質一份，質量為0.06806 g，加入稱好的石膏中。

分別加入200 mL無二氧化碳的蒸餾水并加入一粒轉子，放在磁力攪拌器上，以基礎轉速1.25倍攪拌15 min后，靜置沉降5 min，用真空泵抽濾，濾液收集于干燥的玻璃容器中。后續操作過程同第3.1節，分析結果見表6。

表6 石膏氯離子加標回收率

6 結 論

通過對硝酸銀法測定石膏中氯離子過程中的轉速、時間和過濾方式等分析條件進行的明確，大大縮短了分析時間。通過加標回收的驗證，此方法精密度、準確度均符合要求，為更好、更快速、更準確的把控石膏生產指標的穩定，對生產高質量的石膏具有重要作用。