鋁合金含量測(cè)定

關(guān)于鋁合金含量測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握置換滴定法測(cè)定Al的原理和方法；2.掌握鋁合金的溶樣方法。第2頁,共32頁，2024年2月25日，星期天1.能否采用EDTA直接滴定方法測(cè)定鋁?

說明其原因。第3頁,共32頁，2024年2月25日，星期天Al3+，lgK=16.3,足夠穩(wěn)定，但由于（1）Al3+與EDTA的絡(luò)合反應(yīng)緩慢；（2）Al3+對(duì)二甲酚橙有封閉作用，缺乏合適的指示劑；（3）Al3+易水解生成多核羥基化合物；故Al3+不能用EDTA進(jìn)行直接滴定。解答1：第4頁,共32頁，2024年2月25日，星期天一般，測(cè)定簡(jiǎn)單試樣中的Al3+用返滴定法；測(cè)定復(fù)雜試樣中的Al3+用置換滴定法。第5頁,共32頁，2024年2月25日，星期天2.為什么測(cè)定簡(jiǎn)單試樣中的Al3+用返滴定法即可，而測(cè)定復(fù)雜試樣中的Al3+則須采用置換滴定法？第6頁,共32頁，2024年2月25日，星期天Al3+AlYY(剩)AlYZnYpH=3.5Y過

,加熱pH5～6冷卻,XOZn2+黃→紅Y(剩)AlY返滴定法測(cè)鋁實(shí)驗(yàn)方案解答2：第7頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

試樣簡(jiǎn)單時(shí)，所含金屬離子種類單一，控制適當(dāng)?shù)臈l件，加入一定過量的EDTA時(shí)只有Al3+形成絡(luò)離子，滴定過量的EDTA能準(zhǔn)確求得Al3+

的含量。解答2：第8頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

其中金屬離子的種類多，在一定的條件下，加入的EDTA可能不只是和Al3+反應(yīng)，還要和其它離子反應(yīng)，所以就不能用剩余的EDTA直接計(jì)算Al3+的含量。試樣復(fù)雜時(shí)，第9頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

此情況下，如加入一種選擇性的置換試劑，置換出與Al3+絡(luò)合的EDTA，再用M標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其釋放出的EDTA量，可測(cè)定復(fù)雜試樣中的Al3+

。稱為置換滴定法。第10頁,共32頁，2024年2月25日，星期天置換出EDTA測(cè)鋁實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Al3+Mn+pH

3.5

過量EDTAAlYMYY過量+ZnYNH4FAlF63-MY+YZnYpH5~6①②pH5~6XO黃紅+Zn2+Zn2+XO黃

→

紅甲基橙第11頁,共32頁，2024年2月25日，星期天二甲酚橙指示劑的特點(diǎn)和使用范圍？3.第12頁,共32頁，2024年2月25日，星期天二甲酚橙（XylenolOrange，XO）

3,3

-雙[N,N

-二(羧甲基)氨甲基]-鄰-甲酚磺酞

H6InH2InInHInH3InH5InH4In黃黃黃黃紅紅紅-1.22.63.26.310.412.3絡(luò)合物(MIn)顏色為紫紅色。所以，二甲酚橙在pH<6時(shí)使用解答:第13頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

用置換滴定法或返滴定法測(cè)定試樣中的Al3+時(shí)，所加入過量EDTA溶液的濃度是否必須準(zhǔn)確？為什么？4第14頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

返滴定法物質(zhì)量的計(jì)算：

加入的EDTA溶液的濃度必須準(zhǔn)確。解答4：第15頁,共32頁，2024年2月25日，星期天置換滴定法測(cè)定Al3+的含量中，最后是用Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積和濃度計(jì)算試樣中Al3+的含量，即：解答4：所以使用的EDTA溶液的量不須知道。第16頁,共32頁，2024年2月25日，星期天5如何將鋁合金試樣制備成待分析試液？第17頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

Al合金的溶解和試液的制備AlAlO-2Al3+Mn+水浴加熱1:1HCL滴加、攪（含雜質(zhì)）塑料燒杯200g·L-1NaOH進(jìn)入溶液待測(cè)形式解答5：第18頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

二、實(shí)驗(yàn)原理

鋁合金中含有：Si，Mg，Cu，Mn，F(xiàn)e，Zn，個(gè)別還含有Ti，Ni等，返滴定測(cè)定鋁含量時(shí)，所有能與EDTA形成穩(wěn)定絡(luò)合物的離子都產(chǎn)生干擾，缺乏選擇性。故采用置換滴定法。

第19頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

向待測(cè)液中加入0.02mol·L-1EDTA,以甲基橙為指示劑，用(1+1)氨水和3mol·L-1HCl調(diào)節(jié)溶液pH值≈3.5，加熱煮沸5min

，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)液冷卻，加入六次甲基四胺溶液，加入二甲酚橙（XO）指示劑，調(diào)pH值為5～6，以Zn2+鹽溶液滴定過量的EDTA，

加入200g·L-1NH4F溶液,加熱煮沸，使

AlY-+6F-+2H+=AlF63-+H2Y2-

置換出相等量的EDTA。Al3++H2Y2-＝AlY-+2H+Zn2++H2Y2-＝ZnY2-+2H+第20頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

調(diào)節(jié)溶液的pH值為5～6，以二甲酚橙為指示劑，用Zn2+鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

Zn2++H2Y2-＝ZnY2-+2H+合金試樣中的Al含量為第21頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

請(qǐng)解釋本實(shí)驗(yàn)中各步驟的意義7.第22頁,共32頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)步驟

準(zhǔn)確稱取0.1g左右鋁合金于100mL塑料燒杯中，加入10mL

200g·L-1NaOH溶液，在水浴中加熱溶解，待樣品大部分溶解(有少許黑渣為堿不溶物)，滴加6mol·L-1HCl待全部絮狀沉淀溶解，再多加10mL，少許黑渣溶解后，將上述溶液定量轉(zhuǎn)至250mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。1.樣品的預(yù)處理第23頁,共32頁，2024年2月25日，星期天2.配制250mL0.02mol·L-1Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液

準(zhǔn)確稱取≥0.40gZnO于小燒杯中，用少量水潤(rùn)濕，然后逐滴加入（1+1）HCl溶液至其完全溶解。將溶液定量轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中定容，搖勻。第24頁,共32頁，2024年2月25日，星期天3.鋁含量的測(cè)定移取鋁合金試液25.00mL于250mL錐形瓶中，加入0.02mol·L-1

EDTA溶液30-35mL，

加入甲基橙1滴，此時(shí)溶液呈紅色，滴加(1+1)氨水調(diào)至溶液恰好呈橙色(pH≈3.5)，如調(diào)成黃色，可用3mol·L-1HCl調(diào)回至橙色。將溶液放在電爐上加熱煮沸5min左右，冷卻至室溫。

第25頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

加入六次甲基四胺溶液20mL，加2滴二甲酚橙指示劑，此時(shí)溶液如呈黃色（如呈紅色？），滴加(1+1)氨水調(diào)至溶液恰好變成紅色，再滴加3mol·L-1HCl溶液，使溶液恰呈黃色。用0.01mol·L-1Zn2+鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液由亮黃色變?yōu)樽霞t色即為終點(diǎn)(不計(jì)滴定的體積)。

第26頁,共32頁，2024年2月25日，星期天

加入200g·L-1NH4F溶液10mL，將溶液加熱至微沸，流水冷卻。再補(bǔ)加二酚橙指示劑1滴，滴加(1+1)氨水調(diào)至溶液恰好變成紅色，再用3mol·L-1HCl調(diào)節(jié)溶液呈亮黃色后，用鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)榧t色，即為終點(diǎn)。根據(jù)消耗的鋅鹽溶液體積，計(jì)算Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。第27頁,共32頁，2024年2月25日，星期天用NH4F溶液能否定量置換與Al絡(luò)合的EDTA?8第28頁,共32頁，2024年2月25日，星期天設(shè)滴定pH=5.5，

αF(H)=1+β1[H+]=1+103.18×

10-5.5=1[F-]sp

故:[F-]游=———=0.22mol/L

αF(H)

(4)αAl(F)=1+β1[F]+β2[F]2+......+β6[F]6

=1016.30

解答8：第29頁,共32頁，2024年2