亚硝酸钠纯度测定方法的改进
唐艳丽
(陕西兴化化学股份有限公司,陕西 兴平713100)
[摘 要]对亚硝酸钠纯度测定方法进行改进:改变硫酸的加入顺序并增加用量,确保反应在酸性条件下进行;去掉滴定反应中的还原剂——草酸钠的加入,减少一个滴定步骤,以减少误差;滴定时用亚硝酸钠试样溶液滴定高锰酸钾标准溶液,减小亚硝酸钠被空气氧化的可能。实践证明,此改进方法准确度高、操作简单、方便快速,解决了按照GB2367—2006《工业亚硝酸钠》中亚硝酸钠含量测定方法进行测定,计算出的分析纯试剂亚硝酸钠纯度总是超100%的问题。
[关键词] 亚硝酸钠;纯度测定;准确度;原因分析;改进方法
[中图分类号] TQ 073+1 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2016)01-0069-03
我公司双钠装置是新投建的项目,生产的硝酸钠和亚硝酸钠是新产品,试车之前检验部门必须对产品的分析方法逐一进行试验并熟悉,以确保在开车过程中真正起到指导生产的作用,且确保出厂产品的合格率为100%。但试验中我们发现,按照GB2367—2006《工业亚硝酸钠》中亚硝酸钠含量的测定方法进行亚硝酸钠含量测定,计算出的分析纯亚硝酸钠的纯度总是超过100%,远超出允许的误差范围。针对这样的困惑,我们进行了科学细致的分析,找出了问题的症结。
1 GB2367—2006中亚硝酸钠含量的测定方法
1.1 试验溶液配制
称取2.5~2.7 g于105~110 ℃下干燥至恒重的试样,精确至0.000 2 g,置于250 mL烧杯中,加水溶解,然后全部移入500 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
1.2 测定方法
在300 mL锥形瓶中,用滴定管滴加38~40 mL高锰酸钾标准滴定溶液(约0.1 mol/L),然后用移液管加入25 mL的试验溶液,再加入10 mL硫酸溶液(1+5),加热至40 ℃;用移液管加入10 mL草酸钠标准滴定溶液(约0.1 mol/L),不断摇动,使其成为清亮溶液,再加热至70~80 ℃,用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液呈浅粉色并保持30 s不消失为止。
1.3 结果计算
亚硝酸钠含量按下式计算:
ω(NaNO2)=[(V1c1-V2c2)÷1000]×Mm×(25÷500)×100
=2M(V1c1-V2c2)m
式中 ω(NaNO2)——亚硝酸钠的含量(质量分数),%;
V1——加入和滴定消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积,mL;
c1——高锰酸钾标准滴定溶液的浓度,mol/L;
V2——加入草酸钠标准滴定溶液的体积,mL;
c2——草酸钠标准滴定溶液的浓度,mol/L;
m——试样的质量,g;
M——亚硝酸钠(1/2 NaNO2)的摩尔质量,34.50 g/mol。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,2次平行测定结果的绝对差值不大于0.2%。
2 存在的问题
按照以上方法测定亚硝酸钠的含量,计算出分析纯亚硝酸钠试剂中的亚硝酸钠含量总是超过100%,远超出分析纯试剂的标示值(99.6%)。表1是4名分析人员对同一分析纯亚硝酸钠试剂进行2次平行测定后计算出的结果,平均值为100.4%,与真实值的绝对差值为100.4%-99.6%=0.8%,已超出允许的误差范围。
表1 同一分析纯亚硝酸钠试剂平行测定后的计算结果
测试人员 |
亚硝酸钠含量 | |
第1次 |
第2次 | |
1# |
100.3 |
100.3 |
2# |
100.4 |
100.5 |
3# |
100.3 |
100.4 |
4# |
100.5 |
100.5 |
3 原因分析
排除人员、仪器、试剂方面的因素外,对GB2367—2006《工业亚硝酸钠》中亚硝酸钠含量测定方法的反应原理进行认真思考:高锰酸钾是氧化剂,加硫酸是为了调节溶液的酸碱度,只有控制好反应的条件(酸碱度),才能发生相应的反应,而酸性高锰酸钾的氧化性较强,标准中的加入顺序是先滴加高锰酸钾,再加入试验溶液,最后加硫酸溶液,是否可以把试剂的加入顺序调整为先加入10 mL硫酸溶液,再滴加高锰酸钾溶液,最后加试验溶液?这样高锰酸钾与亚硝酸钠的反应就可以在酸性条件下进行了。但是在试验过程中发现,滴定结束后锥形瓶内有褐色沉淀产生。酸性高锰酸钾的还原产物应为Mn2+,褐色沉淀应该是MnO2,而MnO2是高锰酸钾在中性或碱性溶液中的还原产物,难道是硫酸的用量不够?于是把硫酸的用量逐次调整为10、20、30、40、50 mL,并仔细观察每种硫酸用量情况下滴定后溶液的颜色,直到加入的硫酸量为50 mL后,褐色沉淀才消失。于是,我们对GB2367—2006中亚硝酸钠含量测定方法中试剂的加入顺序进行调整,且硫酸的用量从10 mL逐渐加到50 mL,每种硫酸用量下分析纯试剂中亚硝酸钠含量2次平行测定后的计算结果见表2。
更多内容详见《中氮肥》2016年第1期