磷石膏中有机质含量测定方法

GB/T 23456—×××× 6 附录 A （规范性） 磷石膏中有机质含量测定方法 A.1 原理 加热条件下，过量的重铬酸钾-硫酸溶液与磷石膏中有机碳发生氧化反应，生成二氧化碳、硫酸铬、 硫酸钾及水，未反应的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定。根据氧化前后重铬酸钾量的变化，计算有机 碳的含量，以此来表示磷石膏中有机质含量。 化学方式程如下： 2K2Cr2O7+3C+8H2SO4≜2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2↑+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O A.2 仪器与设备 A.2.1 天平:精确至0.0001 g。 A.2.2 恒温干燥箱：最高温度至300℃，精度±2℃，附温度自动控制器。 A.2.3 广口锥形烧瓶，符合GB/T 22362 ，烧瓶容量150 mL。 A.2.4 单标线吸量管，符合GB/T 12808 A类，容量5ml、10 mL。 A.2.5 具塞滴定管，GB/T 12805 A类，容量25 mL。 A.2.6 标准短颈三角过滤漏斗: 符合GB/T28211，漏斗口径40mm。 A.3 试剂和材料 A.3.1 通则 除另有说明， 在分析中仅使用符合国家标准分析纯及以上试剂和符合 GB/T 6682 中规定的三级以上 蒸馏水或纯度相当的水。 A.3.2 二氧化硅(SiO2) 将分析纯二氧化硅试剂用玛瑙研钵研细至粉末状，贮存于密封瓶中。 A.3.3 硫酸银(Ag2SO4) 研细至粉末状。 A.3.4 硫酸(H2SO4) 密度为 1.84 g/cm 3，质量分数 95 %～98 ％。 A.3.5 1,10-菲啰啉（C12H8N2·H2O）指示剂溶液 称取 1.485 g 菲啰啉 （C12H8N2· H2O） 和 0.695 g 硫酸亚铁(FeSO₄· 7H2O)用适量水溶解， 定容到 100 mL， 贮存于棕色瓶中。 A.3.6 重铬酸钾-硫酸溶液[c(1/6K2Cr2O7)=0.4 mol/L] GB/T 23456—×××× 7 称取39.225 g已于（120±2）℃干燥至恒量的分析纯重铬酸钾试剂，溶于 400 mL 水中，加热溶解，冷却至 室温后移入 1000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。将重铬酸钾溶液转入 3 L 烧杯中，将烧杯放入 盛有冷水的容器内；另取 1 L 硫酸(A.3.4)，缓慢倒入重铬酸钾溶液中，边加边用玻璃棒搅动，每加入 约 100 mL 硫酸后稍停片刻， 待溶液的温度降到约 40℃以下时再加入约 100 mL 硫酸， 直至全部加完为止。 溶液冷却后移入 2 L 玻璃试剂瓶中密封保存。 若溶液出现结晶沉淀， 需将溶液试剂瓶放入 60℃～70℃水 浴中，使其完全溶解，使用前摇匀。 A.3.7 重铬酸钾标准溶液[c(1/6K2Cr2O7)=0.2 mol/L] 称取9.8062 g已于（120±2）℃烘干至恒量的重铬酸钾（K2Cr2O7，基准试剂或优级纯） ，精确至0.0001 g，溶于 400 mL 水中，加热溶解，冷却后移入 1000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。 A.3.8 硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)标准溶液[c(FeSO4·7H2O)=0.2 mol/L] 称取 56.0 g 硫酸亚铁溶于 400 mL 水中，加入 20 mL 硫酸 (A.3.4)，移入 1000 mL 棕色容量瓶中，加 水稀释至刻度，摇匀备用。硫酸亚铁溶液在空气中易被氧化，使用前应摇匀并按 A.3.9 标定其浓度。 A.3.9 硫酸亚铁标准溶液[c(FeSO4·7H2O)=0.2 mol/L]的标定 用吸量管（A.2.4）准确吸取 5 mL 重铬酸钾标准溶液(A.3.7)，放入 150 mL 广口锥形烧瓶中，加水 稀释至约 60 mL，加入 5 mL 硫酸(A.3.4)和（3～5）滴 1,10-菲啰啉指示剂溶液(A.3.5)，用硫酸亚铁标 准溶液(A.3.8)进行滴定，使溶液颜色由黄色经绿色、蓝绿色突变至棕红色，即为终点。记录硫酸亚铁标 准溶液的用量，按式(A.1)计算硫酸亚铁标准溶液的浓度cFe，计算结果保留至小数点后三位，取三个平 行试验结果的算术平均值。 Fe K KFe V V cc………………………………………………(A.1) 式中: cFe——硫酸亚铁标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)； cK ——重铬酸钾标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)； VK ——重铬酸钾标准溶液的体积，单位为毫升(mL)； VFe ——硫酸亚铁标准溶液的体积，单位为毫升(mL)。 A.4 试样制备 按GB/T 6679方法取样，送往实验室样品应是具有代表性的均匀样品。采用四分法缩分至约50 g， 经(40±2) ℃烘干至恒量后研磨至使其全部通过0.080 mm方孔筛。将样品充分混匀后，装入带有磨口塞 的试样瓶中密封备用。 A.5 试验步骤 A.5.1 样品试验 称取制备好的试样0.5g（m），精确至0.0001 g。将试样置入150 mL广口锥形烧瓶中，加入粉末状 的硫酸银(A.3.3)0.1 g，摇动广口锥形烧瓶使物料在瓶底分散开，每个样品平行做3组试验。如果滴定 试样所用的硫酸亚铁标准溶液毫升数未达到滴定空白试验所消耗硫酸亚铁标准溶液毫升数的1/3时，可 参考表A.1的称样量。 GB/T 23456—×××× 8 表 A.1 不同有机质含量的试样称样量 样品中有机质含量/％ 称样量/g ≤1 0.5 1～4 0.3 4～6 0.1 ＞6 0.05 用吸量管(A.2.4)准确移取0.4 mol/L 重铬酸钾-硫酸溶液(A.3.6)10 mL，加入到装有试样的广口锥 形烧瓶中并保持停留约30 s，轻轻摇动广口锥形烧瓶，使物料润湿均匀，在广口锥形烧瓶上放上短颈三 角过滤漏斗(A.2.6)。 将广口锥形烧瓶放入升温至200 ℃～230 ℃的恒温干燥箱中，在(180±2) ℃恒温下保持30 min， 将广口锥形烧瓶从恒温干燥箱中取出，冷却约5 min，用水冲洗漏斗内壁及外部，冲洗液全部进入广口 锥形烧瓶内， 瓶内溶液的总体积应控制在(60～80) mL， 加入 （3～5） 滴1,10-菲啰啉指示剂溶液(A.3.5)， 用硫酸亚铁标准溶液(A.3.8)滴定剩余的重铬酸钾。溶液的颜色由橙黄经绿色、蓝绿色突变至棕红色即 达到终点。记录所消耗硫酸亚铁标准溶液的体积（V1），精确至0.02 mL。 A.5.2 空白试验 取0.5 g粉末二氧化硅（A.3.2）代替试样，按8.1步骤进行，记录空白试验所消耗硫酸亚铁标准溶 液的体积，每批试样测定须同步做空白试验2组，取其平均值（V0）。 A.5.3 结果计算 磷石膏中有机质以有机碳质量分数（W）计，数值以质量百分数（％）表示，按式(A.2)进行计算： 100 1000 3)( 10     m cVV W Fe ……………………………………(A.2) 式中： W——磷石膏中有机质含量，％； V0——空白试验时消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积，单位为毫升(mL)； V1——测定试样时消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积，单