六氟化硫气体中可水解氟化物含量测定

1、六氟化硫气体中可水解氟化物含量测定1测量目的测定六氟化硫新气中可水解氟化物的含量2试验性质交接试验3仪器及设备3.1分光光度计 配有2cm或4cm玻璃比色皿。3.2玻璃吸收瓶1000mL，能够承受真空13.3Pa。3.3球胆 大于1000mL。3.4 U型水银压差计。3.5真空泵。3.6皮下注射器10mL并配有一个6*注射针头。3.7酸度计。3.8玻璃电极。3.9甘汞电极。3.10氟离子选择电极。3.11电磁搅拌器。3.12盒式空气压计。4. 试剂4.1茜素氟蓝（3-氨甲基茜素-N、N-双乙酸）。4.2氢氧化铵溶液 密度0.880kg/m3。4.3乙酸铵溶液 20%（重量体积比）。4.4无水乙

2、醇分析纯。4.5冰乙酸分析纯。4.6丙酮 分析纯。4.7氧化镧含量99.99%。4.8 盐酸O.1mol/L。4.9 盐酸2 mol/L。4.10氟化钠分析纯。4.11氢氧化钠溶液 0.1mol/L。4.12氢氧化钠溶液 5 mol/L。4.13氯化钠分析纯。4.14柠檬酸三钠（含两个结晶水）分析纯5. 试验步骤5.1准备茜素镧络合试剂的配置在50mL烧杯中，称量0.048g （精确到士 0.001g）茜素氟蓝，并加入0.1mL氢氧化铵溶液（4.2条）,1mL乙酸铵溶液（4.3条）及 10mL去离子水，使其溶解。在250mL容量瓶中，加入8.2g无水乙酸钠（4.4条）和冰乙酸溶液6.0mL冰乙

3、酸（4.5条）和25mL去离子水使其溶解。然后 将上述茜素氟蓝溶液定量地移入容量瓶中，并边摇荡边缓慢地加入 100mL丙酮。注：如果茜素氟蓝溶液中有沉淀，需用滤纸将它过虑到250mL容量瓶中，再用少量去离子水冲洗滤纸，滤液一并加到容量瓶中。 冲洗烧杯及滤纸地水量都应尽量少，否则最后溶液体积会超过250mL。 加丙酮摇匀地过程中有气体产生，因此要防止溶液溢出，最后要把容量瓶塞子打开一下，以防崩开在50mL烧杯中称量0.041g （精确到士 0.001 g）氧化镧（4.7条）,并加入2.5mL盐酸（4.9 条）,温和地加热以助溶解。再将该溶 液定量地移入上述容量瓶中，将溶液充分混合均匀、静置，待气

4、泡完 全消失后，用去离子水稀释至刻度。该试剂在1520 °C下可保存一周，在冰箱冷藏室中可保存一个 月。氟化钠储备液（1mg/mL）的配制称2.210g（精确到士 0.001g）干燥的氟化钠（4.10条）溶于50mL去离子水及1mL氢氧化钠溶液（4.11条）中，然后再定量地转入至1000mL的容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。此溶液储存于聚乙烯 瓶中。氟化钠工作液A （1卩g/mL）的配制当天使用时，取氟化钠储备液按体积稀释1000倍。氟化钠工作液B （0.1mol/L）的配制称4.198g（精确到士 0.001g）干燥的氟化钠（4.10条），溶于50mL去离子水及1mL氢氧化钠溶液（

5、4.11条）中，然后再定量地转入至1000mL的容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。总离子调节液（缓冲溶液）的配制将57mL冰乙酸（4.5条）溶于500mL去离子水中，然后加入58g 氯化钠（4.13条）和0.3g柠檬酸三钠（4.14条），用氢氧化钠（4.12 条）溶液将其pH调至5.05.5,然后转移到1000mL容量瓶中并用 去离子水稀释至刻度。5.2吸收方法用手将球胆中的空气挤压干净，充满六氟化硫气体，再用手将 六氟化硫气体挤压干净，然后再充满六氟化硫气体。如此重复三次， 使球胆内完全无空气，全部充满六氟化硫气体，旋紧螺旋夹&将预先准确测量过体积（V）的玻璃吸收瓶充满六氟化硫气体的

6、球胆，按图1所示安装好取样系统。将真空三通活塞2和3分别旋到 a和d的位置，开始抽真空。当U形水银压差计液面稳定后（真空度 达13.3Pa时）再继续抽2min，然后将真空活塞2旋到b的位置，将 吸收瓶1与真空系统连接处断开，停止抽真空。缓慢旋松螺旋夹8,球胆中的六氟化硫气体缓慢地充满玻璃吸 收瓶。将活塞2旋至c瞬间后再迅速旋至b,使吸收瓶中的压力与大 气压平衡。用皮下注射器将10mL氢氧化钠溶液从胶管处缓慢注入玻璃吸 收瓶中（此时要用手轻轻挤压充有六氟化硫气体的球胆，以使碱液全部注入）。随后将活塞2旋到e的位置，旋紧螺旋夹8,取下球胆， 紧握玻璃吸收瓶，在1h内每隔5min用力振荡1min （

7、一定要用力摇荡，使六氟化硫气体尽量与稀碱充分接触）。525取下玻璃吸收瓶上的塞子，将瓶中的吸收液及冲洗液一起并入一个100mL小烧杯中，在酸度计上用盐酸溶液（4.8条）和氢氧化钠（4.11条）调节pH值为5.05.5,然后定量转入100mL （Va）容量瓶中待用。图i振荡吸收法取样系统示意图1玻璃吸收瓶；2、3真空三通活塞；4- U形水银压差计;5 球胆；6 皮下注射器；7上支管；8 螺旋夹6. 氟离子测定方法及结果计算 6.1比色法在525条的100mL （Va）容量瓶中加入10mL茜素镧络合试剂。用去离子水稀释至刻度混A A均后避光静置30min。0.5-用2cm或4cm的比色皿，0.4-

8、在波长600nm处，以加入了所0.3-有试剂的“空白”试样为参比0.2 -测量其吸光度。从工作曲线上读取氟含量。n绘制工作曲线U向五个100mL的容量瓶中,分别加入 0, 5.0, 10.0, 15.0, 20.0mL的氟化钠工作液A及少量去离子水，混匀后与样品同时加入 10.0mL茜素镧络合试剂，以下操作同条及条。用所测得的吸光度绘制氟离子含量-吸光度 A的工作曲线。（图2）比色法工作曲线图例结果计算可水解氟化物含量以氢氟酸（HF） ppm （重量）表示的计算公 式为:HF =20n29319 6.16V101325273+1式中：n 吸收瓶溶液中氟离子含量，卩g;V - 吸收瓶体积，L;P

9、 大气压力，Pa;T 环境温度，°C;19 氟离子的摩尔质量，g/mol20 氢氟酸摩尔质量，g/mol;6.16 八氟化硫气体密度，g/L精确度a. 两次平行试验结果的相对偏差不能大于 40%。b. 取两次平行试验结果的算术平均值为测定值。6.2氟离子选择电极法使用氟离子选择电极前，先将其在10-3mol/L的氟化钠溶液中浸 泡12h,再用去离子水清洗，使其在去离子水中的mV值为300400。将氟离子选择电极、甘汞电极及酸度计或高阻抗的 mV计连接 好，并用标准氟化钠溶液校验氟电极的响应是否符合能斯特公式， 若 不符合应查明原因。在款的100mL (Va)容量瓶中加入20mL总离子

10、调节液，用去离子水稀释至刻度。把溶液转移到100mL烧杯中，将甘汞电极及事先活化好的氟离子选择电极浸到烧杯的溶液中，打开酸度计，开动搅拌器。待数值稳 定后读取mV值，从工作曲线上读出样品溶液中的氟离子浓度。 625绘制工作曲线用移液管分别向两个100mL的容量瓶中加入10mL氟化钠工作液B，在其中一个容量瓶中加入稀释至刻度，该溶液中氟 离子浓度为10-2mol/L。而 在另一个容量瓶中则直接 用去离子水稀释到刻度， 该溶液中氟离子的浓度也 为 10-2mol/L。再用移液管分别向两20mL总离子调节液。然后用去离子水标准液。在其中一个容量瓶中加入20mL总离子调节液，然后用去离子水稀释至刻度，该溶液的浓度为10-3mol/L ;而在另一个容量瓶中个100mL的容量瓶中，加 入10mL未加总离子调节 液的10-2mol/L的氟化钠直接用去离子水稀释至刻度，该溶液中氟离子浓度也为10-3mol/L以相同方法依次配制加有总离子调节液的10-4、10-5、10-6、10-6.5mol/L的氟化钠标准溶液。以下操作同条。用所测得的mV值与氟离子浓度负对数（mVlgF）绘制工作曲线（图3）（每次测定 都需重新绘制工作曲线）626结果计算可水解氟化物的含量以氢氟酸式为：HF） ppm （重量）表示的计算公HF =620 10