工业碳酸钴 - 钴含量的测定(电位滴定法)

HG/T 4520-2023 工业碳酸钴

范围
本文件规定了工业碳酸钴的要求、试验方法、检验规则、标志和随行文件、包装、运输、贮存。
本文件适用于工业碳酸钴。
注：该产品主要用作生产锂离子电池材料、石化行业催化剂、陶瓷工业着色剂、采矿行业选矿剂、涂料和化学温度指示剂等，用于生产其他钴盐、氧化钴及金属钴的原料。

术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

分子式和相对分子质量
分子式：CoCO₃
相对分子质量：118.94(按2022年国际相对原子质量)

要求
外观：为红色颗粒状粉末。
工业碳酸钴按本文件规定的试验方法检测应符合表1的规定。


试验方法
钴含量的测定
电位滴定法(仲裁法)
原理
在氨性溶液中，用potassium ferricyanide将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，过量的potassium ferricyanide以Co(Ⅱ)标准滴定溶液返滴定。


试剂或材料
氯化铵。
盐酸溶液：1+1。
氨水-柠檬酸铵混合溶液。
称取50g柠檬酸铵，溶于水，加入350mL氨水，用水稀释至1000mL，混匀。
钴标准滴定溶液：ρ(Co)=3g/L。
称取3.000g(精确至0.0002g)金属钴(钴质量分数不小于99.98%)，置于400mL烧杯中，加少量水润湿?；夯杭尤?0mL硝酸溶液(1+1)，加热至全部溶解。冷却室温后，全部转移至1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
potassium ferricyanide标准滴定溶液：c {K₃[Fe(CN)₆] }≈0.05mol/L。
按下列步骤进行配制、标定及试验数据处理：
a) 配制：称取约17g potassium ferricyanide，溶解于水中，过滤，用水稀释至1000mL，摇匀。
b) 标定：用移液管移取20mL potassium ferricyanide溶液，置于250mL 烧杯中，加入5g氯化铵、80mL氨水-柠檬酸铵混合溶液，置于磁力搅拌器上搅拌。在已调节好的自动电位滴定仪上，以铂电极为指示电极、钨电极为参比电极，用钴标准滴定溶液滴定至突跃终点。
c) 试验数据处理：potassium ferricyanide标准滴定溶液浓度以c计，数值以摩尔每升(mol/L)表示，按公式(1)计算。

式中：
V₁——滴定试验溶液消耗钴标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
ρ ——钴标准滴定溶液的质量浓度的准确数值，单位为克每升(g/ L)；
V ——移取potassium ferricyanide标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
M ——钴(Co)的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M= 58.93)。
两人同时做三平行，每人三平行测定结果的极差与平均值之比不应大于0.2%，两人测定平均值之差与两人平均结果之比不应大于0.2%。结果取平均值，保留4位有效数字。

仪器设备
自动电位滴定仪：带有磁力搅拌器、铂电极、钨电极。

试验步骤
称取约1.2g(精确至0.0002g)试样，置于150mL烧杯中，加少量水湿润。加入20mL盐酸溶液，加热使其溶解，低温蒸发至湿盐状。取下，冷却。加入适量水，煮沸使其溶解。冷却后，全部转移至250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
用移液管移取25mL potassium ferricyanide标准滴定溶液于250mL烧杯中，加入5g氯化铵、80mL氨水-柠檬酸铵混合溶液，置于磁力搅拌器上搅拌。用移液管准确加入25mL试样溶液，在已调节好的自动电位滴定仪上，以铂电极为指示电极、钨电极为参比电极，用钴标准滴定溶液滴定至电位突跃点，即为终点。

试验数据处理
钴含量以钴(Co)的质量分数ω₁计，按公式(2)计算：

式中：
V₁——准确加入potassium ferricyanide标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
c ——potassium ferricyanide标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；
M ——钴(Co)的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M=58.93)；
V₂——滴定过量potassium ferricyanide标准滴定溶液消耗钴标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
ρ ——钴标准滴定溶液的质量浓度的准确数值，单位为克每升(g/L)；
m ——试料的质量的数值，单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2%。


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