Xử lớ mẫu gang, thộp để xỏc định P

2.5.1.1. Xử lớ mẫu dựng cho phương phỏp phõn tớch thể tớch xỏc định P [25, 26]

 Phỏ mẫu:

- Cõn chớnh xỏc m = 1,0g thộp (hoặc 0,5g mẫu gang) cho vào cốc chịu nhiệt dung tớch 250ml, thờm từ từ 25ml dung dịch HNO3 1:3, đun nhẹ trờn bếp cỏch cỏt (trong tủ hốt) cho đến khi hũa tan hoàn toàn.

- Thờm tiếp ~ 20ml nƣớc cất và đun tiếp để đuổi hết NO2↑. Lọc và rửa bằng nƣớc cất núng (đặc biệt cõ̀n đối với mẫu gang). Thu đƣợc dung dịch trong suốt.

 Chuẩn bị dung dịch mẫu để chuẩn độ:

- Chuyển toàn bộ nƣớc lọc và nƣớc rửa vào bỡnh erlen dung tớch 250ml, thờm dõ̀n từng giọt dung dịch KMnO4, đồng thời đun sụi hỗn hợp cho đến khi xuất hiện MnO2↓. Thờm tiếp từng giọt NaNO2 10% (hoặc Na2SO310%) cho đến khi khụng cũn MnO2↓, thu đƣợc dung dịch trong suốt. Lấy bỡnh erlen ra khỏi bếp cỏch cỏt, thờm tiếp 10ml dd HNO3 1:3 và 15g NH4NO3 tinh thể (ngay khi dung dịch cũn núng ~ 45 – 50o

C).

- Thờm dõ̀n 25ml dung dịch (NH4)2MoO4 6%, lắc đều, để yờn 3 – 4 giờ, kết tủa vàng xuất hiện từ từ là tốt (nếu kết tủa ở dạng vụ định hỡnh cõ̀n phải làm lại). Lọc kết tủa bằng giấy lọc băng vàng 389 của Đức (loại trung bỡnh) và rửa kết tủa bằng dd KNO3 3% cho đến hết phản ứng axit.

- Chuyển giấy lọc cựng kết tủa vào bỡnh erlen khỏc dung tớch 250ml, hoà tan bằng một thể tớch chớnh xỏc Vo ml dd NaOH 0,1M (đảm bảo đủ dƣ), lắc kĩ và giõ̀m nỏt giấy lọc để kết tủa đƣợc hũa tan hoàn toàn. Chuẩn độ lƣợng NaOH dƣ trong bỡnh bằng dung dịch H2SO4 0,1N với phenolphtalờin làm chỉ thị.

 Chỳ ý:

- Khi hợp kim cú chứa Si với hàm lƣợng lớn (> 0,6%), cú thể tạo kết tủa axit silicic ở dạng vụ định hỡnh, gõy khú khăn cho khõu lọc. Vỡ vậy cõ̀n phải loại bỏ axit silicic trƣớc.

- Mặt khỏc, khi cú mặt Si ngay cả với lƣợng nhỏ cũng tạo thành kết tủa màu vàng tƣơng tự: (NH4)3H4[Si(Mo2O7)6] gõy sai số dƣơng, do đú cõ̀n phải che bằng kaliantimontactrat.

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Sự cú mặt của V cũng gõy ảnh hƣởng sai số đến kết quả phõn tớch, vỡ V tạo axit vanadic, axit này cũng tạo axit dị đa kết tủa tƣơng tự và gõy sai số dƣơng. Cú thể loại bỏ ảnh hƣởng của V bằng cỏch khử về dạng V (IV) bằng FeSO4, muối Mo, hoặc hydrụxylamin…

 Cụng thức tớnh kết quả:

Áp dụng quy tắc đƣơng lƣợng cho cỏc phản ứng (1.39, 1.40):

Tổng số đlg NaOH = số đlg H2SO4 + số đlg axit heteropolyphotphoromolipdic

o . C . 1000 1000 / o TD P C V V x M n   → . . 30,98 . 1000 27 o o TD C V C V x  → . . 30,98 % .100 . .100 .1000 27 o o TD C V C V x P m m    (CT 1)

Với: x = số g P trong m gam mẫu phõn tớch; MP = 30,98; n = số trao đổi của 1 nguyờn tử P với NaOH =27. Co, Vo là nồng độ và thể tớch dung dịch NaOH.

C, VTD là nồng độ đƣơng lƣợng và thể tớch dung dịch H2SO4.

2.5.1.2. Xử lớ mẫu dựng cho phương phỏp phõn tớch trắc quang xỏc định P

 Phỏ mẫu:

- Tiến hành tƣơng tự nhƣ mục 2.5.1.1, nhƣng chỉ cõ̀n cõn chớnh xỏc m = 0,5g thộp (hoặc 0,3g mẫu gang) cho vào cốc chịu nhiệt dung tớch 250ml, thờm từ từ 25ml dung dịch HNO3 1:3, đun nhẹ trờn bếp cỏch cỏt (trong tủ hốt) cho đến khi hoà tan hoàn toàn.

- Thờm tiếp ~ 20ml nƣớc cất và đun sụi tiếp tục để đuổi hết NO2↑. Lọc và rửa giấy lọc bằng nƣớc cất núng (đặc biệt cõ̀n đối với mẫu gang). Thu đƣợc dung dịch phải hoàn toàn trong suốt.

 Tạo phản ứng màu và đo quang:

- Chuyển toàn bộ nƣớc lọc và nƣớc rửa vào bỡnh erlen dung tớch 250ml, để đảm bảo ụxi hoỏ hoàn toàn P về PO4

3-

cõ̀n thờm dõ̀n từng giọt dd KMnO4, đồng thời đun sụi hỗn hợp trờn bếp cỏch cỏt cho đến khi xuất hiện MnO2↓. Thờm tiếp từng

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

giọt NaNO2 10% (hoặc Na2SO310%) cho đến khi khụng cũn MnO2↓, thu đƣợc dung dịch trong suốt.

- Lấy bỡnh erlen ra khỏi bếp cỏch cỏt, để nguội.

- Chuyển toàn bộ dung dịch trong bỡnh erlen vào bỡnh định mức VX = 100ml, trỏng rửa cẩn thận và định mức đến vạch (Gọi là DDX).

- Chuẩn bị 7 bỡnh định mức dung tớch 50ml, lấy vào mỗi bỡnh vo = 7,00ml DDX. Điều chỉnh pH của cỏc dung dịch trong bỡnh nằm trong khoảng pH tối ƣu bằng dung dịch H2SO4. Thờm lõ̀n lƣợt vào mỗi bỡnh Vml TNKH tối ƣu đó chọn, lắc kỹ, định mức đến vạch bằng nƣớc cất. Đợi màu phỏt triển ổn định (sau khoảng thời gian tối ƣu đó chọn), đo mật độ quang của loạt dung dịch màu trờn mỏy UV-Vis Biochrom Ltd ở bƣớc súng tối ƣu đó chọn. Từ cỏc kết quả thu đƣợc, xử lớ thống kờ tỡm đƣợc giỏ trị nồng độ CP (mgP/l).

 Cụng thức tớnh kết quả:

Thực tế, hàm lƣợng P trong cỏc mẫu phõn tớch gang và thộp thƣờng đƣợc biểu thị bằng % khối lƣợng. Do đú cõ̀n quy đổi nồng độ CP xỏc định đƣợc (mgP/l) về khối lƣợng mP cú trong mẫu phõn tớch (gP). Sau đú quy đổi về hàm lƣợng %P trong mẫu phõn tớch.

- Từ cỏc giỏ trị nồng độ xỏc định đƣợc theo đƣờng chuẩn (cú xử lớ thống kờ) trong bỡnh định mức Va ml là CP (mg/l). Ta tớnh đƣợc khối lƣợng mP trong bỡnh định mức VX (DDX) hay trong m gam mẫu phõn tớch là:

→ . . . .6 1000.1000. 10 . X a P X a P P o o V V C V V C m v v    .100 . .6 .100 % 10 . . X a P P o V V C m P m v m   (CT 2)

Với: CP = nồng độ P (mg/l) trong bỡnh định mức tạo phản ứng màu: Va = 50ml. vo = Thể tớch mẫu (ml) đó lấy từ bỡnh chứa VX = 100ml DDX.

m = khối lƣợng (g) mẫu gang hoặc thộp đem phõn tớch.

mP = khối lƣợng P (g) cú trong m gam mẫu gang hoặc thộp đem phõn tớch.