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HG/T 5543-2019 廢棄化學品中鈷的測定

范圍
本標準規(guī)定了廢棄化學品中鈷含量的測定方法原理、試劑或材料、儀器設備、試驗步驟和試驗數(shù)據(jù)處理。
本標準適用于廢棄電池化學品、廢棄電子化學品、廢棄催化劑、工業(yè)廢渣和工業(yè)廢液等廢棄化學品中鈷含量的測定。電位滴定法測定范圍5%~60%；原子吸收光譜法測定范圍0.1%~5%；電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定范圍0.1%~5%。

第一法  電位滴定法
原理
減錳-電位滴定法
當wCo:wMn≥3:1時，采用此法。試樣用鹽酸、硝酸分解， 在檸檬酸鹽存在的氨性溶液中，用鐵氰化鉀標準滴定溶液將二價鈷氧化為三價鈷，過量的鐵氰化鉀標準滴定溶液用鈷標準滴定溶液進行電位滴定， 電位突躍即為終點。試樣中有二價錳共存時，也被鐵氰化鉀標準滴定溶液定量地氧化為三價錳，測得結果為鈷錳合量，減去校正后的錳含量，即為鈷含量。
除錳除釩-電位滴定法
當wCo:wMn<3:1且樣品中含釩時，采用此法。試樣用鹽酸、硝酸分解，氯酸鉀氧化除錳，在檸檬酸鹽存在的氨性溶液中，用鐵氰化鉀標準滴定溶液將二價鈷氧化為三價鈷，過量的鐵氰化鉀標準滴定溶液用鈷標準滴定溶液進行電位滴定，電位突躍即為終點。用除錳渣中的鈷含量對測定結果進行補正。
除鈰除錳-電位滴定法
當wCo:wMn<3:1且樣品中含鈰時，采用此法。試樣用鹽酸、硝酸分解，用氫氟酸沉淀鈰、用氯酸鉀將二價錳氧化為二氧化錳，在檸檬酸鹽存在的氨性溶液中，用鐵氰化鉀標準滴定溶液將二價鈷氧化為三價鈷，過量的鐵氰化鉀標準滴定溶液用鈷標準滴定溶液進行電位滴定，電位突躍即為終點。用除錳渣中的鈷含量對測定結果進行補正。

試劑或材料
氯酸鉀。
鹽酸。
硝酸。
氫氟酸。
高氯酸。
30%過氧化氫。
硝酸溶液: 1+1。
氯化銨-檸檬酸銨-氨水混合溶液: 稱取62.5g氯化銨、50g檸檬酸銨溶于水，加350mL氨水，稀釋至1000mL，混勻。
鈷標準滴定溶液: 1mL溶液含鈷(Co)3mg，準確稱取3.0000g金屬鈷(wCo≥99.95%)于400mL燒杯中，緩緩加入40mL硝酸溶液，邊加邊搖動，待劇烈反應停止后，低溫加熱至完全溶解，取下冷卻，用水沖洗表面皿及燒杯壁，加熱煮沸，冷卻后移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。
鐵氰化鉀標準滴定溶液: 17g/L。
配制: 稱取17g鐵氰化鉀，加水溶解，過濾后移入1000mL棕色容量瓶中，以水定容。
標定: 準確移取與試料測定相同體積的鐵氰化鉀標準滴定、溶液于250mL燒杯中，加入80mL氯化銨-檸檬酸銨-氨水混合溶液，混勻。在電位滴定儀上，插入電極，不斷攪拌下用鈷標準滴定溶液滴定至電位突躍即為終點。
結果計算:
鐵氰化鉀標準滴定溶液對鈷標準滴定溶液的滴定系數(shù)以K表示，按公式(1)計算:

式中:
V1一一滴定所消耗鈷標準滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
V2一一加入鐵氰化鉀標準滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)。
取平行測定結果的算術平均值為測定結果，兩次平行測定結果的絕對差值小于0.001，所得結果表示至四位有效數(shù)字。

儀器設備
電位滴定儀: 配有氧化還原電極和攪拌裝置。

試驗步驟
樣品處理
減錳-電位滴定法(wCo:wMn≥3:1)
稱取約1.00g粒度不大于0.150mm的試樣，精確至0.0002g。置于250mL燒杯中，以少量水潤濕。加入20mL鹽酸，蓋上表面皿，于電爐上低溫加熱約30min，冷卻。加入10mL硝酸，繼續(xù)加熱蒸發(fā)至冒氮氧化物煙，冷卻。用水沖洗燒杯壁及表面皿，加熱使鹽類溶解，冷卻。將試液全部轉(zhuǎn)移至表1規(guī)定的容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，備用。
除錳除釩-電位滴定法(wCo:wMn<3:1)
稱取約1.00g粒度不大于0.150mm的試樣，精確至0.0002g。置于250mL燒杯中，以少量水潤濕。加入20mL鹽酸，蓋上表面皿，于電爐上低溫加熱蒸至濕鹽狀，冷卻。加入10mL硝酸，繼續(xù)加熱蒸至濕鹽狀，冷卻。加入10mL硝酸，繼續(xù)加熱蒸發(fā)至溶液體積為3mL~5mL。冷卻，加約30mL水，加入10mL硝酸、2g氯酸鉀，低溫加熱煮沸1h，冷卻。用水沖洗燒杯壁及表面皿，加熱使鹽類溶解，冷卻。將試液全部轉(zhuǎn)移至表1規(guī)定的容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，備用。
除鈰除錳-電位滴定法(wCo:wMn<3:1)
稱取約1.00g粒度不大于0.150mm的試樣，精確至0.0002g。置于250mL聚四氟乙烯燒杯中，以少量水潤濕。加入20mL鹽酸，蓋上表面皿，于電爐上低溫加熱約30min，冷卻。加入10mL硝酸，繼續(xù)加熱蒸發(fā)至、溶液體積為3mL~5mL，冷卻。加入10mL氫氟酸及少許濾紙漿，加熱煮沸，于80°C水浴中保溫0.5h。取出，用中速定量濾紙過濾至聚四氟乙烯燒杯中，清洗濾渣及濾紙至無鈷為止(濾液用硫氰酸銨試驗不變藍色)。將濾液蒸發(fā)至10mL~20mL，加入5mL高氯酸，加熱冒煙至濕鹽狀。加約30mL水、加入10mL硝酸、1mL~2mL過氧化氫，加熱煮沸至鹽類溶解，并使過量的過氧化氫完全分解。取下，稍冷，加入2g氯酸鉀，于150°C±25°C加熱煮沸1h，冷卻。用水沖洗燒杯壁及表面皿，加熱使鹽
類溶解，冷卻。將試液全部轉(zhuǎn)移至表1規(guī)定的容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，備用。
試驗
按"樣品處理"制取的試樣溶液經(jīng)干過濾，棄去約20mL初濾液。根據(jù)試樣中鈷含量的不同，準確移取相應量的鐵氰化鉀標準滴定溶液(以鐵氰化鉀標準滴定溶液過量2mL~3mL為宜)于250mL燒杯中，加入80mL氯化銨-檸檬酸銨-氨水混合溶液，混勻，再加入按表1規(guī)定分取的試液，在電位滴定儀上，插入電極，不斷攪拌下用鈷標準滴定溶液滴定至電位突躍即為終點。

按照 YS/T 1157.2 或 YS/T 1157.4 測定"樣品處理"濾液中的錳含量。
將連同除錳渣的濾紙清洗至不含鈷后(濾液用硫氰酸銨試驗不變藍色)轉(zhuǎn)移至原燒杯中，加入50mL鹽酸(1+1)，加熱溶解至濕鹽狀，用水沖洗燒杯壁及表面皿，加熱使鹽類溶解，冷卻。按本標準第二法進行鈷含量的測定。

試驗數(shù)據(jù)的處理
鈷含量以鈷的質(zhì)量分數(shù)wco計，按公式(2)計算:

式中:
K 一一鐵氰化鉀標準滴定溶液對鈷標準滴定溶液的滴定系數(shù)；
m 一一試料質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)；
V0一一試液的總體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
V1一一返滴定消耗鈷標準滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
V2一一加入鐵氰化鉀標準滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
V3一一分取試液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
ρCo一一鈷標準滴定溶液的質(zhì)量濃度的數(shù)值，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
wMn一一試液中錳的質(zhì)量分數(shù)的數(shù)值；
w'Co一一除錳渣中鈷的質(zhì)量分數(shù)的數(shù)值；
1.07一一鈷與錳的摩爾質(zhì)量之比。
取平行測定結果的算術平均值為測定結果，當wCo<20%時，兩次平行測定結果的絕對差值不大于0.20%；當wCo≥20%時，兩次平行測定結果的絕對差值不大于0.30%。


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