一种高含量三氧化二锑主量测定方法及装置与流程

1.本技术涉及取向硅钢氧化镁中添加剂检测分析领域，尤其涉及一种高含量三氧化二锑主量测定方法及装置。


背景技术：

2.三氧化二锑是一种无机化合物，是通用的阻燃协效剂之一，用作添加型阻燃剂。三氧化二锑的阻燃机理属于气相阻燃机理，在燃烧初期首先是熔融过程，在材料表面形成保护膜以隔绝空气，通过内部吸热反应来降低燃烧温度，在高温状态下三氧化二锑被汽化，并释放空气中的氧浓度，从而起到阻燃作用。所以在取向硅钢中把它作为一种添加剂和氧化镁一起来达到阻燃目的。三氧化二锑作为一种锑助剂可起到提高取向硅钢磁感和降低铁损的作用。
3.目前，三氧化二锑含量的测定方法仅有国家标准gb/t3253.8-2009碘量法，该方法的原理是用酒石酸溶解试料，在碳酸氢钠缓冲溶液中，以淀粉为指示剂，用碘标准溶液滴定至蓝色为终点，以准确称取消耗碘标准溶液的质量，来计算三氧化二锑的质量分数。三氧化二砷定量干扰测定对其进行独立测定后校正结果。该方法中在称样过程使用了一定规格的耐温塑料凹槽小器皿，滴定过程采用了称量滴定瓶、电磁搅拌器，整个过程涉及的器皿、设备较多，而且大多数化验室并不具备这些不常用的器皿。而在标定碘标准溶液时，如果不用该标准提到的方法，常规方法是用已知浓度的硫代硫酸钠来标定。硫代硫酸钠不是基准物质，需要再配制基准碘酸钾或基准重铬酸钾来标定，且标定硫代硫酸钠有很多步骤对操作者的要求较高，整个操作就会变得很复杂。
4.因此，提供一种易操作、简单快速的氧化镁添加剂中高含量三氧化二锑主量测定方法具有十分重要的意义。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本技术提供了一种高含量三氧化二锑主量测定方法及装置。
6.第一方面，本技术提供了一种高含量三氧化二锑主量测定方法，所述方法包括步骤：
7.制备测定溶液；
8.使用基准三氧化二锑标定所述测定溶液中的碘标准滴定溶液；
9.根据标定结果计算三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系；
10.使用试样测定所述碘标准滴定溶液；
11.获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数；
12.根据所述试样参数、所述碘标准滴定溶液参数和所述对应关系计算三氧化二锑主量。
13.优选地，所述制备测定溶液包括步骤：
14.制备碘标准滴定溶液；
15.制备酒石酸溶液；
16.制备氢氧化钠溶液；
17.制备淀粉溶液。
18.优选地，所述碘标准滴定溶液的浓度为0.1mol/l。
19.优选地，所述酒石酸溶液的浓度为200g/l。
20.优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为230g/l。
21.优选地，所述淀粉溶液的浓度为5g/l。
22.优选地，所述三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系的表达式为：
[0023][0024]
其中，t表示单位体积碘标准滴定溶液相当于三氧化二锑的质量，m表示称取的三氧化二锑的质量，v表示滴定三氧化二锑消耗的碘标准滴定溶液的体积，v1表示滴定空白消耗的碘标准滴定溶液的体积。
[0025]
优选地，所述获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数包括步骤：
[0026]
获取滴定试样溶液消耗碘标准滴定溶液的体积；
[0027]
获取滴定空白溶液消耗碘标准滴定溶液的体积；
[0028]
获取称取试样的质量。
[0029]
优选地，所述三氧化二锑主量的表达式为：
[0030][0031]
其中，v0表示滴定试样溶液消耗碘标准滴定溶液的体积，v2表示滴定空白溶液消耗碘标准滴定溶液的体积，t表示单位体积碘标准滴定溶液相当于三氧化二锑的质量，m0表示称取试样的质量。
[0032]
第二方面，本技术提供了一种高含量三氧化二锑主量测定装置，包括：
[0033]
溶液制备模块，用于制备测定溶液；
[0034]
溶液标定模块，用于使用基准三氧化二锑标定所述测定溶液中的碘标准滴定溶液；
[0035]
关系计算模块，用于根据标定结果计算三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系；
[0036]
溶液测定模块，用于使用试样测定所述碘标准滴定溶液；
[0037]
参数获取模块，用于获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数；
[0038]
主量计算模块，用于根据所述试样参数、所述碘标准滴定溶液参数和所述对应关系计算三氧化二锑主量。
[0039]
本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0040]
本技术实施例提供的一种高含量三氧化二锑主量测定方法及装置实现了用常规器皿完成滴定分析三氧化二锑主量，实现了新品种取向硅钢中氧化镁添加剂三氧化二锑的
测定，操作简单，精密度好。
附图说明
[0041]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0042]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]
图1为本技术实施例提供的一种高含量三氧化二锑主量测定方法的流程示意图；
[0044]
图2为本技术实施例提供的一种高含量三氧化二锑主量测定装置的结构示意图。
具体实施方式
[0045]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0046]
图1为本技术实施例提供的一种高含量三氧化二锑主量测定方法的流程示意图。
[0047]
需要说明的是，本技术中的“高含量”三氧化二锑指的是三氧化二锑的质量分数占比达到98％及以上。
[0048]
本技术提供了一种高含量三氧化二锑主量测定方法，所述方法包括步骤：
[0049]
s1：制备测定溶液；
[0050]
在本技术实施例中，所述制备测定溶液包括步骤：
[0051]
制备碘标准滴定溶液；
[0052]
制备酒石酸溶液；
[0053]
制备氢氧化钠溶液；
[0054]
制备淀粉溶液。
[0055]
具体地，当配制碘标准滴定溶液时，称取13g碘和36g碘化钾，置于250ml烧杯中，加入200ml纯水溶解，移入1000ml棕色容量瓶中，用水稀释至刻度后混匀。
[0056]
在本技术实施例中，所述碘标准滴定溶液的浓度为0.1mol/l。
[0057]
在本技术实施例中，所述酒石酸溶液的浓度为200g/l。
[0058]
在本技术实施例中，所述氢氧化钠溶液的浓度为230g/l。
[0059]
在本技术实施例中，所述淀粉溶液的浓度为5g/l。当配制淀粉溶液时，称取0.25g淀粉于500ml锥形瓶中，加入200ml纯水，在电路上煮沸(3-5min)，取下，冷却至室温，加入10ml浓盐酸，加入4％碘化钾10ml,稀释到500ml后混匀。
[0060]
s2：使用基准三氧化二锑标定所述测定溶液中的碘标准滴定溶液；
[0061]
具体地，称取0.2000g三氧化二锑(质量分数99.99％以上)，置于500ml锥形瓶中，用少量水润湿，加入50ml酒石酸溶液(200g/l)，摇动试料，盖上表面皿，加热，在保持溶液微沸的状态下溶解0.5h，在溶解过程中摇动锥形瓶2次-3次，取下，冷却至室温。加入20ml氢氧化钠溶液(230g/l)，中和大部分酒石酸，再加入碳酸氢钠(固体粉末)中和剩余的酒石酸至
无明显的气体产生，并过量约4g，加入40ml水，保持溶液温度在15℃～40℃之间。加入2ml淀粉指示剂(5g/l)。用碘标准滴定溶液c(1/2i2)滴定至溶液呈稳定的蓝色为终点。平行标定三份，所消耗碘标准滴定溶液体积(ml)的极差值，不超过0.05ml，取其平均值。
[0062]
s3：根据标定结果计算三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系；
[0063]
在本技术实施例中，所述三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系的表达式为：
[0064][0065]
其中，t表示单位体积碘标准滴定溶液相当于三氧化二锑的质量，m表示称取的三氧化二锑的质量，v表示滴定三氧化二锑消耗的碘标准滴定溶液的体积，v1表示滴定空白消耗的碘标准滴定溶液的体积。
[0066]
s4：使用试样测定所述碘标准滴定溶液；
[0067]
具体地，称取试样，置于500ml锥形瓶中，用少量水润湿，加入50ml酒石酸溶液(200g/l)，摇动试料，盖上表面皿，加热，在保持溶液微沸的状态下溶解0.5h，在溶解过程中摇动锥形瓶2次-3次，取下，冷却至室温。加入20ml氢氧化钠溶液(230g/l)，中和大部分酒石酸，再加入碳酸氢钠(固体粉末)中和剩余的酒石酸至无明显的气体产生，并过量约4g，加入40ml水，保持溶液温度在15℃～40℃之间。加入2ml淀粉指示剂(5g/l)。用碘标准滴定溶液c(1/2i2)滴定至溶液呈稳定的蓝色为终点。平行标定三份，所消耗碘标准滴定溶液体积(ml)的极差值，不超过0.05ml，取其平均值。
[0068]
s5：获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数；
[0069]
在本技术实施例中，所述获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数包括步骤：
[0070]
获取滴定试样溶液消耗碘标准滴定溶液的体积；
[0071]
获取滴定空白溶液消耗碘标准滴定溶液的体积；
[0072]
获取称取试样的质量。
[0073]
具体地，溶液体积可以通过添加时候的容器刻度线计算得到，试样质量可以通过计算添加试样时的使用量计算得到。
[0074]
s6：根据所述试样参数、所述碘标准滴定溶液参数和所述对应关系计算三氧化二锑主量。
[0075]
在本技术实施例中，所述三氧化二锑主量的表达式为：
[0076][0077]
其中，v0表示滴定试样溶液消耗碘标准滴定溶液的体积，v2表示滴定空白溶液消耗碘标准滴定溶液的体积，t表示单位体积碘标准滴定溶液相当于三氧化二锑的质量，m0表示称取试样的质量。
[0078]
实施例：
[0079]
步骤(1)：配制c(1/2i2)＝0.1mol/l的碘标准溶液，采用基准三氧化二锑进行标定,随同分析空白。称取0.2000g三氧化二锑(质量分数99.99％以上)，置于500ml锥形瓶中，
用少量水润湿，加入50ml酒石酸溶液(200g/l)，摇动试料，盖上表面皿，加热，在保持溶液微沸的状态下溶解0.5h，在溶解过程中摇动锥形瓶2次～3次，取下，冷却至室温。加入20ml氢氧化钠溶液(230g/l)，中和大部分酒石酸，再加入碳酸氢钠(固体粉末)中和剩余的酒石酸至无明显的气体产生，并过量约4g，加入40ml水，保持溶液温度在15℃～40℃之间。加入2ml淀粉指示剂(5g/l)。用碘标准滴定溶液c(1/2i2)滴定至溶液呈稳定的蓝色为终点。
[0080]
表1为基准三氧化二锑标定碘标准溶液的结果。
[0081]
表1
[0082][0083][0084]
m＝0.2000g，v＝25.40ml，v1＝0.05ml，t＝0.007890g/ml
[0085]
通过单人4次a和b的相对重复性临界极差均小于[cr0.95(4)r＝0.15％],2人8次的相对重复性临界极差通过计算的0.16％，小于[cr0.95(8)r＝0.18％]，取2人标定的平均值得到碘标准溶液单位体积内三氧化二锑的质量为0.007890g/ml。
[0086]
步骤(2)分析试样：
[0087]
称取试料0.2000g,同步骤(1)。
[0088]
试料分析滴定结果精度见表2。
[0089]
表2
[0090][0091]
通过平行测定11次，可以得出该方法精密度良好。
[0092]
步骤(3)c(na2s2o3)＝0.1mol/l硫代硫酸钠标准溶液的配制及标定。
[0093]
称取16g无水硫代硫酸钠，加0.2g无水碳酸钠，溶于1000ml水中，缓缓煮沸10min，冷却，放置2周后标定。
[0094]
称取0.1800g已于120℃
±
2℃干燥至恒重的工作基准试剂重铬酸钾，置于碘量瓶中，溶于25ml水，加2g碘化钾及20ml硫酸溶液(20％)，摇匀，于暗处放置10min。加150ml水(15℃-20℃)，用配制的硫代硫酸钠溶液滴定，近终点时加2ml淀粉指示剂(5g/l)，继续滴定溶液由蓝色变为亮绿色。同时空白试验。
[0095]
使用公式(3)计算硫代硫酸钠溶液的浓度。
[0096][0097]
m——重铬酸钾质量，单位为克(g)；
[0098]
v1——硫代硫酸钠溶液体积，单位为毫升(ml)；
[0099]
v2——空白试验消耗硫代硫酸钠溶液体积，单位为毫升(ml)；
[0100]
m——重铬酸钾的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)[m(1/6k2cr2o7)＝49.031]。
[0101]
表3为重铬酸钾标定硫代硫酸钠标定的结果。
[0102]
表3
[0103][0104]
通过单人4次a和b的相对重复性临界极差均小于[cr0.95(4)r＝0.15％],2人8次的相对重复性临界极差通过计算得0.14％，小于[cr0.95(8)r＝0.18％]，取2人标定的平均值得到硫代硫酸钠的浓度c(na2s2o3)＝0.1016mol/l。
[0105]
用已标定好浓度的硫代硫酸钠标定碘标准溶液。
[0106][0107]
v1——硫代硫酸钠溶液体积，单位为毫升(ml)；
[0108]
v2——空白试验消耗硫代硫酸钠溶液体积，单位为毫升(ml)；
[0109]
c1——硫代硫酸钠滴定溶液浓度，单位为摩尔每升(mol/l)；
[0110]
v3——碘溶液体积，单位为(ml)；
[0111]
v4——空白试验中加入碘溶液体积，单位为毫升(ml)。
[0112]
表4为硫代硫酸钠标定碘标准溶液的结果。
[0113]
表4
[0114][0115]
通过单人4次a和b的相对重复性临界极差均小于[cr0.95(4)r＝0.15％],2人8次的相对重复性临界极差通过计算得0.15％，小于[cr0.95(8)r＝0.18％]，取2人标定的平均值得到碘标准溶液的浓度c(1/2i2)＝0.1082mol/l。
[0116]
步骤(5)：二种标定方法计算试料中三氧化二锑的含量。
[0117][0118]
c(1/2i2)——c(1/2i2)的浓度；
[0119]
v1——滴定消耗碘标液的体积；
[0120]
v0——滴定空白；
[0121]
m——称样量；
[0122]
表5为二种标定方法计算试料中三氧化二锑的含量。
[0123]
表5
[0124]
[0125][0126]
通过平行测定11次，可以得出该方法精密度良好。通过用公式(5)计算基准三氧化二锑(99.99％)的结果为100.15％。两种方法得到的结果差0.06％，在r0.5％以内，说明本发明方法测得的结果与标准硫代硫酸钠标定碘标准溶液测得的结果无明显差异。
[0127]
如2，本技术提供了一种高含量三氧化二锑主量测定装置，包括：
[0128]
溶液制备模块10，用于制备测定溶液；
[0129]
溶液标定模块20，用于使用基准三氧化二锑标定所述测定溶液中的碘标准滴定溶液；
[0130]
关系计算模块30，用于根据标定结果计算三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系；
[0131]
溶液测定模块40，用于使用试样测定所述碘标准滴定溶液；
[0132]
参数获取模块50，用于获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数；
[0133]
主量计算模块60，用于根据所述试样参数、所述碘标准滴定溶液参数和所述对应关系计算三氧化二锑主量。
[0134]
本技术提供的一种高含量三氧化二锑主量测定装置可以执行上述提供的一种高含量三氧化二锑主量测定方法。
[0135]
本技术实施例提供的一种高含量三氧化二锑主量测定方法及装置实现了用常规器皿完成滴定分析三氧化二锑主量，实现了新品种取向硅钢中氧化镁添加剂三氧化二锑的测定，操作简单，精密度好。
[0136]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之
间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0137]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述方法包括步骤：制备测定溶液；使用基准三氧化二锑标定所述测定溶液中的碘标准滴定溶液；根据标定结果计算三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系；使用试样测定所述碘标准滴定溶液；获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数；根据所述试样参数、所述碘标准滴定溶液参数和所述对应关系计算三氧化二锑主量。2.根据权利要求1所述的高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述制备测定溶液包括步骤：制备碘标准滴定溶液；制备酒石酸溶液；制备氢氧化钠溶液；制备淀粉溶液。3.根据权利要求2所述的高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述碘标准滴定溶液的浓度为0.1mol/l。4.根据权利要求2所述的高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述酒石酸溶液的浓度为200g/l。5.根据权利要求2所述的高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为230g/l。6.根据权利要求2所述的高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述淀粉溶液的浓度为5g/l。7.根据权利要求1所述的高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系的表达式为：其中，t表示单位体积碘标准滴定溶液相当于三氧化二锑的质量，m表示称取的三氧化二锑的质量，v表示滴定三氧化二锑消耗的碘标准滴定溶液的体积，v1表示滴定空白消耗的碘标准滴定溶液的体积。8.根据权利要求1所述的高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数包括步骤：获取滴定试样溶液消耗碘标准滴定溶液的体积；获取滴定空白溶液消耗碘标准滴定溶液的体积；获取称取试样的质量。9.根据权利要求1所述的高含量三氧化二锑主量测定方法，其特征在于，所述三氧化二锑主量的表达式为：
其中，v0表示滴定试样溶液消耗碘标准滴定溶液的体积，v2表示滴定空白溶液消耗碘标准滴定溶液的体积，t表示单位体积碘标准滴定溶液相当于三氧化二锑的质量，m0表示称取试样的质量。10.一种高含量三氧化二锑主量测定装置，其特征在于，包括：溶液制备模块，用于制备测定溶液；溶液标定模块，用于使用基准三氧化二锑标定所述测定溶液中的碘标准滴定溶液；关系计算模块，用于根据标定结果计算三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系；溶液测定模块，用于使用试样测定所述碘标准滴定溶液；参数获取模块，用于获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数；主量计算模块，用于根据所述试样参数、所述碘标准滴定溶液参数和所述对应关系计算三氧化二锑主量。

技术总结
本申请涉及一种高含量三氧化二锑主量测定方法及装置，所述方法包括步骤：制备测定溶液；使用基准三氧化二锑标定所述测定溶液中的碘标准滴定溶液；根据标定结果计算三氧化二锑质量与单位体积碘标准滴定溶液的对应关系；使用试样测定所述碘标准滴定溶液；获取所述试样参数和所述碘标准滴定溶液参数；根据所述试样参数、所述碘标准滴定溶液参数和所述对应关系计算三氧化二锑主量。本申请实施例提供的一种高含量三氧化二锑主量测定方法及装置实现了用常规器皿完成滴定分析三氧化二锑主量，实现了新品种取向硅钢中氧化镁添加剂三氧化二锑的测定，操作简单，精密度好。精密度好。精密度好。


技术研发人员：刘丽荣 张巧燕 崔隽 杨国义 胡涛 周大庆 陈高莉
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/10/5