六氟化硫氣體中可水解氟化物含量測定

1、六氟化硫氣體中可水解氟化物含量測定1測量目的測定六氟化硫新氣中可水解氟化物的含量2試驗性質交接試驗3儀器及設備3.1 分光光度計 配有2cm或4cm玻璃比色皿。3.2 玻璃吸收瓶 1000mL，能夠承受真空13.3Pa。3.3 球膽 大于 1000mL。3.4 U型水銀壓差計。3.5 真空泵。3.6 皮下注射器 10mL并配有一個6*注射針頭。3.7 酸度計。3.8 玻璃電極。3.9 甘汞電極。3.10 氟離子選擇電極。3.11 電磁攪拌器。3.12 盒式空氣壓計。4試劑4.1 茜素氟藍（3-氨甲基茜素-N、N-雙乙酸）。4.2 氫氧化銨溶液 密度0.880kg/m3。4.3 乙酸銨溶液 20

2、（重量體積比）。4.4 無水乙醇 分析純。4.5 冰乙酸 分析純。4.6 丙酮 分析純。4.7 氧化鑭 含量99.99。4.8 鹽酸 0.1mol/L。4.9 鹽酸 2 mol/L。4.10 氟化鈉 分析純。4.11 氫氧化鈉溶液 0.1mol/L。4.12 氫氧化鈉溶液 5 mol/L。4.13 氯化鈉 分析純。4.14 檸檬酸三鈉（含兩個結晶水） 分析純5試驗步驟5.1 準備5.1.1 茜素鑭絡合試劑的配置5.1.1.1在50mL燒杯中，稱量0.048g（精確到0.001g）茜素氟藍，并加入0.1mL氫氧化銨溶液（4.2條），1mL乙酸銨溶液（4.3條）及10mL去離子水，使其溶解。5.1

3、.1.2 在250mL容量瓶中，加入8.2g無水乙酸鈉（4.4條）和冰乙酸溶液6.0mL冰乙酸（4.5條）和25mL去離子水使其溶解。然后將上述茜素氟藍溶液定量地移入容量瓶中，并邊搖蕩邊緩慢地加入100mL丙酮。注：如果茜素氟藍溶液中有沉淀，需用濾紙將它過慮到250mL容量瓶中，再用少量去離子水沖洗濾紙，濾液一并加到容量瓶中。 = 2 * GB3 沖洗燒杯及濾紙地水量都應盡量少，否則最后溶液體積會超過250mL。 = 3 * GB3 加丙酮搖勻地過程中有氣體產(chǎn)生，因此要防止溶液溢出，最后要把容量瓶塞子打開一下，以防崩開5.1.1.3 在50mL燒杯中稱量0.041g（精確到0.001g）氧化鑭

4、（4.7條），并加入2.5mL鹽酸（4.9條），溫和地加熱以助溶解。再將該溶液定量地移入上述容量瓶中，將溶液充分混合均勻、靜置，待氣泡完全消失后，用去離子水稀釋至刻度。該試劑在1520 oC下可保存一周，在冰箱冷藏室中可保存一個月。5.1.2 氟化鈉儲備液（1mg/mL）的配制稱2.210g（精確到0.001g）干燥的氟化鈉（4.10條）溶于50mL去離子水及1mL氫氧化鈉溶液（4.11條）中，然后再定量地轉入至1000mL的容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。此溶液儲存于聚乙烯瓶中。5.1.3 氟化鈉工作液A（1g/mL）的配制當天使用時，取氟化鈉儲備液按體積稀釋1000倍。5.1.4氟化鈉工作

5、液B（0.1mol/L）的配制稱4.198g（精確到0.001g）干燥的氟化鈉（4.10條），溶于50mL去離子水及1mL氫氧化鈉溶液（4.11條）中，然后再定量地轉入至1000mL的容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。5.1.5 總離子調節(jié)液（緩沖溶液）的配制將57mL冰乙酸（4.5條）溶于500mL去離子水中，然后加入58g氯化鈉（4.13條）和0.3g檸檬酸三鈉（4.14條），用氫氧化鈉（4.12條）溶液將其pH調至5.05.5，然后轉移到1000mL容量瓶中并用去離子水稀釋至刻度。5.2 吸收方法5.2.1 用手將球膽中的空氣擠壓干凈，充滿六氟化硫氣體，再用手將六氟化硫氣體擠壓干凈，然后再

6、充滿六氟化硫氣體。如此重復三次，使球膽內完全無空氣，全部充滿六氟化硫氣體，旋緊螺旋夾8。5.2.2將預先準確測量過體積（V）的玻璃吸收瓶充滿六氟化硫氣體的球膽，按圖1所示安裝好取樣系統(tǒng)。將真空三通活塞2和3分別旋到a和d的位置，開始抽真空。當U形水銀壓差計液面穩(wěn)定后（真空度達13.3Pa時）再繼續(xù)抽2min，然后將真空活塞2旋到b的位置，將吸收瓶1與真空系統(tǒng)連接處斷開，停止抽真空。5.2.3 緩慢旋松螺旋夾8，球膽中的六氟化硫氣體緩慢地充滿玻璃吸收瓶。將活塞2旋至c瞬間后再迅速旋至b，使吸收瓶中的壓力與大氣壓平衡。5.2.4用皮下注射器將10mL氫氧化鈉溶液從膠管處緩慢注入玻璃吸收瓶中（此時要

7、用手輕輕擠壓充有六氟化硫氣體的球膽，以使堿液全部注入）。隨后將活塞2旋到e的位置，旋緊螺旋夾8，取下球膽，緊握玻璃吸收瓶，在1h內每隔5min用力振蕩1min（一定要用力搖蕩，使六氟化硫氣體盡量與稀堿充分接觸）。5.2.5 取下玻璃吸收瓶上的塞子，將瓶中的吸收液及沖洗液一起并入一個100mL小燒杯中，在酸度計上用鹽酸溶液（4.8條）和氫氧化鈉（4.11條）調節(jié)pH值為5.05.5，然后定量轉入100mL（Va）容量瓶中待用。圖1振蕩吸收法取樣系統(tǒng)示意圖1玻璃吸收瓶；2、3真空三通活塞；4U形水銀壓差計；5球膽；6皮下注射器；7上支管；8螺旋夾6氟離子測定方法及結果計算6.1 比色法6.1.1在

8、5.2.5條的100mL（Va）容量瓶中加入10mL茜素鑭絡合試劑。用去離子水稀釋至刻度混均后避光靜置30min。6.1.2用2cm或4cm的比色皿，在波長600nm處，以加入了所有試劑的“空白”試樣為參比測量其吸光度。從工作曲線上讀取氟含量。6.1.3 繪制工作曲線向五個100mL的容量瓶中，分別加入0，5.0，10.0，15.0，20.0mL的氟化鈉工作液A及少量去離子水，混勻后與樣品同時加入10.0mL茜素鑭絡合試劑，以下操作同5.1.1條及5.1.2條。用所測得的吸光度繪制氟離子含量吸光度A的工作曲線。（圖2） 圖2 比色法工作曲線圖例6.1.4 結果計算可水解氟化物含量以氫氟酸（HF

9、）ppm（重量）表示的計算公式為： HF式中： n 吸收瓶溶液中氟離子含量，g； V 吸收瓶體積， L； P 大氣壓力， Pa； T 環(huán)境溫度，oC； 19 氟離子的摩爾質量，g/mol； 20 氫氟酸摩爾質量， g/mol； 6.16 六氟化硫氣體密度， g/L。6.1.5 精確度兩次平行試驗結果的相對偏差不能大于40。取兩次平行試驗結果的算術平均值為測定值。6.2 氟離子選擇電極法6.2.1使用氟離子選擇電極前，先將其在10-3mol/L的氟化鈉溶液中浸泡12h，再用去離子水清洗，使其在去離子水中的mV值為300400。6.2.2 將氟離子選擇電極、甘汞電極及酸度計或高阻抗的mV計連接好，

10、并用標準氟化鈉溶液校驗氟電極的響應是否符合能斯特公式，若不符合應查明原因。6.2.3在5.2.5款的100mL（Va）容量瓶中加入20mL總離子調節(jié)液，用去離子水稀釋至刻度。6.2.4把溶液轉移到100mL燒杯中，將甘汞電極及事先活化好的氟離子選擇電極浸到燒杯的溶液中，打開酸度計，開動攪拌器。待數(shù)值穩(wěn)定后讀取mV值，從工作曲線上讀出樣品溶液中的氟離子濃度。6.2.5 繪制工作曲線 用移液管分別向兩個100mL的容量瓶中加入10mL氟化鈉工作液B，在其中一個容量瓶中加入20mL總離子調節(jié)液。然后用去離子水稀釋至刻度，該溶液中氟離子濃度為10-2mol/L。而在另一個容量瓶中則直接用去離子水稀釋到

11、刻度，該溶液中氟離子的濃度也為10-2mol/L。 再用移液管分別向兩個100mL的容量瓶中，加入10mL未加總離子調節(jié)液的10-2mol/L的氟化鈉標準液。在其中一個容量瓶中加入20mL總離子調節(jié)液，然后用去離子水稀釋至刻度，該溶液的濃度為10-3mol/L；而在另一個容量瓶中直接用去離子水稀釋至刻度，該溶液中氟離子濃度也為10-3mol/L。以相同方法依次配制加有總離子調節(jié)液的10-4、10-5、10-6、10-6.5mol/L的氟化鈉標準溶液。以下操作同5.2.4條。用所測得的mV值與氟離子濃度負對數(shù)（mVlgF）繪制工作曲線（圖3）（每次測定都需重新繪制工作曲線）6.2.6結果計算可水解氟化物的含量以氫氟酸（HF）ppm（