电位滴定法测定硫酸铵中氮含量

钠标准滴定溶液进行滴定。为了保证检测的准确度，分别使用硫酸钱高纯试剂和邻苯二甲酸氢钾基准 试剂对氢氧化钠标准滴定溶液进行标定，并对标定结果进行比较，两种方法基本无差异。同时，通过适 量硫酸的加入避免了样品中游离硫酸对检测结果的影响。结果表明，测得氮含量的加标回收率为

99.9%〜100%,相对标准偏差(RSD,〃=5)为0.03%〜0.05%。分别使用实验方法和蒸憾后滴定法测 定不同样品的氮含量，结果相吻合。方法检测速度快、检测精度高、绿色环保、易于控制，非常适合于硫

酸钱中氮含量的测定。将方法与蒸憾后滴定法(仲裁法)检测结果进行比较，两种方法无显著性差异。

关键词 电位滴定法；硫酸钱;游离硫酸;蒸憾后滴定法

中图分类号：0655. 2 文献标志码：A 文章编号：2095-1035(2019)06-0073-05Determination of Nitrogen in Ammonium Sulfate by

Potentiometric TitrationLIU Yueju, SONG Mingming, DI Weili, JIANG Xuelian, DING Lin, LI Qian(^Dalian Bolong New Materials Co. , Ltd. , Dalian, Liaoning 1150 , China)Abstract A method for the direct determination of nitrogen in ammonium sulfate by acid 一 base

potentiometric titration was established. After the sample is dissolved, it can be directly titrated with sodium hydroxide standard titration solution. In order to ensure the accuracy of detection, the standard

titration of sodium hydroxide was respectively calibrated with ammonium sulfate high purity reagent and potassium hydrogen phthalate reference reagent, and the calibration results were compared. There was no

cHfference between the two methods. At the same time, the influence of free sulfuric acid on the test results was avoided by adding appropriate amount of sulfuric acid. This method has the advantages of high

detection speed, high precision, environmental protection and easy control. There was no significant cHfference between the two methods when compared with the results of distillation titration (arbitration). The standard recovery of nitrogen content measured by this method is 99. 9%—100%, and the relative

standard deviation is 0. 03%——0. 05%. The nitrogen contents of different samples were determined by experimental method and titration after distillation, and the results were consistent.Keywords potentiometric titration； ammonium sulfate； free sulfuric acid； post-distillation titration收稿日期：2019-04-19 修回日期=2019-07-07作者简介：刘月菊，女，工程师，主要从事锐氧化物、锐电解液等相关产品的分析方法研究。E-mail： lyjlyjl9870914@163.com本文引用格式:刘月菊，宋明明，邸卫利，等.电位滴定法测定硫酸钱中氮含量[J].中国无机分析化学,2019,9(6):73-77.

LIU Yueju, SONG Mingming, et al. Determination of Nitrogen in Ammonium Sulfate by Potentiometric Titration [J]. Chinese Journal of Inorganic Analytical Chemistry, 2019,9(6) ：73-77.74中国无机分析化学2019 年刖目—1—

NaOH（优级纯，天津市科密欧化学试剂有限公

司），硫酸镀（高纯试剂4 mol/L,国药集团化学试剂 有限公司），氯化镀（高纯试剂4 mol/L,国药集团化

氨与酸反应的生成物都是由镀离子和酸根离子 构成的离子化合物,这类化合物称为镀盐，它们一般

学试剂有限公司），邻苯二甲酸氢钾（工作基准，天津

是无色的晶体，易溶于水。在任何镀盐溶液中加入 强碱并加热,就会释放氨。基于此，我们常用这一方

市科密欧化学试剂有限公司）。1.3实验方法法检验镀盐。如国家标准中硫酸镀中的氮含量检测 方法有两种:蒸憎后滴定法（仲裁法）和甲醛法其

1. 3. 1 NaOH标准滴定溶液的配制称取110 g NaOH,溶于100 mL水中，摇匀，注 入聚乙烯容器中，密闭放置至溶液清亮。用塑料管 中的蒸憎后滴定法即是用硫酸镀在碱性溶液中蒸憎

出的氨，再用过量的硫酸标准滴定溶液吸收,在指示

剂存在下，以氢氧化钠标准滴定溶液回滴过量的硫 酸⑵。但该方法操作繁琐，蒸憎时间长，且因吸收液

是无色的，不能直观观察到蒸憎出的氨气是否被吸 收。同时，使用指示剂进行终点判断，误差较大。为

此，张秀英等人对该方法进行改进，以硼酸为氨的吸 收液,0. 1%的亚甲基蓝和0. 1%的甲基红混合液为

指示剂，解决了终点变色不灵敏的问题⑶，但同样避 免不了蒸憎时间较长的缺陷。而甲醛法［皿则是在 中性溶液中，镀盐与甲醛作用生成六次甲基四胺和

相当于镀盐含量的酸，在指示剂存在下，再用氢氧化 钠标准滴定溶液滴定。其中甲醛对皮肤黏膜有刺激

作用，当达到一定浓度时，会造成眼红、眼痒、咽喉不 适等症状。生成的六次甲基四胺，如果操作不当，同 样会造成皮炎和湿疹、皮疹等危害。为此，有些学者

对甲醛法进行改进，降低了对操作者的影响,但同样 操作不便［7］ O电位滴定法如因配备有高分辨率的配液器，使

得加液的准确度大大提高,且无需指示剂、滴定过程 自动控制、数据自动处理，极大地降低了人为的误差，

提高了检测速度与检测精度。基于此特点，本研究建 立了一种酸碱电位滴定法直接测定硫酸镀中氮含量

的方法。该方法检测速度快、检测精度高、绿色环保、 易于控制，非常适合于硫酸镀中氮含量的检测。1实验部分1.1实验原理NaOH标准滴定溶液与NH才反应生成NH3，从 而形成NH3-NH+的缓冲溶液，电极电位变化缓慢,

但当NH才完全反应时,则电极电位会发生明显的变 化,从而可以测定硫酸镀中的氮含量。1.2仪器与试剂T50全自动电位滴定仪（梅特勒-托利多公司）； DGilll-SC复合玻璃pH智能电极（梅特勒-托利多

公司）。量取27 mL上层清液，用水稀释至1 000 mL,摇匀。 1.3.2 NaOH标准滴定溶液的标定1. 3. 2. 1硫酸镀对NaOH标准滴定溶液的标定准确称取0. 3 g（精确至0. 000 1 g）硫酸镀高纯

试剂于250 mL烧杯中，加水溶解，并补水至150 mL,

使用配有DGilll-SC复合玻璃pH智能电极的T50 自动电位滴定仪进行滴定,记录检测结果，同时做空

白实验。NaOH标准溶液浓度按公式（1）计算。厂 _= （Vi-V^XMmXl 000 Soh

/八（ 9式中：祝为硫酸镀高纯试剂的质量，g; Vi是硫

酸镀消耗的NaOH标准滴定溶液体积,mL；V0是

空白消耗的NaOH标准滴定溶液体积,mL；M是硫

酸镀的摩尔质量，132. 14 g/molo1.3. 2.2邻苯二甲酸氢钾对NaOH标准滴定溶液

的标定准确称取0. 7 g（精确至0. 000 1 g）于105〜110 °C 电烘箱中干燥至恒重的工作基准试剂邻苯二甲酸氢

钾，加水溶解，使用配有DGilll-SC复合玻璃pH 智能电极的T50自动电位滴定仪进行滴定，记录检

测结果，同时做空白实验。NaOH标准溶液浓度按 公式（2）计算。厂 NaOH _= （匕一mXlU° 000）XM “（、；式中:祝为邻苯二甲酸氢钾的质量,g; V：是邻苯 二甲酸氢钾消耗的NaOH标准滴定溶液体积,mL；V0

是空白消耗的NaOH标准滴定溶液体积,mL；M是 邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量,204. 22 g/molo2结果与讨论2. 1硫酸钱和邻苯二甲酸氢钾标定NaOH标准滴定溶液结果对比为了保证NaOH标准溶液浓度准确性，分别使

用硫酸镀高纯试剂和邻苯二甲酸氢钾基准试剂同时

对NaOH标准溶液进行标定。硫酸镀标定NaOH

第6期刘月菊等:电位滴定法测定硫酸镀中氮含量75标准滴定溶液结果见表bNaOH标准滴定溶液浓 度为0. 520 9 mol/L,组间相对标准偏差为0.03%。

组间相对标准偏差为0.03%。从标定数据可以看

出，硫酸镀对比邻苯二甲酸氢钾标定的相对偏差为 0. 04% ,两个标准物质滴定结果基本一致。邻苯二甲酸氢钾标定NaOH标准滴定溶液结果见 表2,NaOH标准滴定溶液浓度为0. 520 7 mol/L,

表1硫酸钱标定NaOH标准滴定溶液结果Table 1 Results of NaOH standard titration solution for ammonium sulfate calibration组别1234NaOH 浓度/(mol ・ L~i) 」莊均值/(mol・LT)0. 521 10. 520 70. 520 80. 521 20. 521 00. 521 00. 520 80. 521 00. 520 80. 520 90. 521 10. 520 90. 520 80. 520 90. 520 90. 520 70. 520 90. 521 00. 520 70. 520 8组间平均值/(mol・LT)组间相对标准偏差RSD/%0. 520 90. 03表2邻苯二甲酸氢钾标定NaOH标准滴定溶液结果Table 2 Results of NaOH standard titration solution calibrated by potassium hydrogen phthalate组别1234NaOH 浓度/(mol ・ L~i) 平均值/(mol ・LT)0. 520 60. 520 70. 520 60. 520 90. 520 70. 520 50. 520 50. 520 70. 521 00. 520 70. 521 00. 520 80. 520 70. 521 10. 520 90. 520 60. 520 80. 520 70. 520 70. 520 7组间平均值/(mol・LT)组间相对标准偏差RSD/%0. 520 70. 032.2游离硫酸的影响准确称取一定量的样品(精确至0. 000 1 g)于

250 mL烧杯中，加水溶解，并补水至150 mL,使用 配有DGilll-SC复合玻璃pH智能电极的T50自

动电位滴定仪进行滴定。滴定峰形如图1所示。图2加入硫酸后硫酸钱样品滴定曲线Figure 2 Titration curve of ammonium sulfate sample

after adding sulfuric acid.2.3显著性检验图1硫酸钱样品滴定曲线取1个硫酸镀样品分别用实验方法和蒸憎后滴

Figure 1 Titration curve of ammonium sulfate sample・定法(仲裁法)测定氮含量,检测结果如表3所示。表3不同方法N测定结果对照Table 3 Comparison of test results ofdifferent methods (n = 11)从图1的滴定曲线可以看出，氢氧化钠滴定硫 酸镀样品过程存在两个突越，第一个突越是样品中 游离的硫酸与氢氧化钠的反应，第二个突越是硫酸 镀中的镀根与氢氧化钠的反应。但在实际的检测过 程中，由于样品中游离的硫酸含量很少［游离酸

(H2SO4)含量wo. 05%下口，电位滴定仪精度有限,

样品本法/%蒸憾后滴定法/%不是每个样品的滴定过程中都能够识别出第一个突

越点。为了避免这种情况出现，在烧杯中加入少许 硫酸，并以第一和第二突越点间的氢氧化钠消耗体

积进行计算样品中的氮含量。加入硫酸后的硫酸镀

样品滴定曲线如图2所示。加入硫酸后，电位滴定 仪可以很容易地实现双突越滴定。1234567101121. 1621. 1821. 1521. 1721. 1821. 1821. 1421. 1721. 1821. 1721. 1521. 1721. 1721. 1421. 1521. 1621. 1621. 1721. 1821. 1621. 1721. 15对检测结果使用F检验法和£检验法进行分76析。本法中力1 =11,劝=21. 17,si =0. 014；中国无机分析化学2.4加标回收实验2019 年蒸憎后滴定法中力2 = 11 ；X2 = 21. 16。F=辛=

s小翳搏 = 0.66,查表“置信度95%时F值”，后=为了验证方法的可靠性，对硫酸镀样品进行加 标回收实验，测定结果见表4。N的加标回收率在

99. 9%〜100%。表4 N加标回收实验结果Table 4 Results of recovery test for N

辟口 件口口10,/2=10,F表=2. 97oFVF表，说明两种方法的标准偏差没有显著性

/%回收率本底值加入量测定量回收量差异，故求得合并标准差为：s =12321. 1321. 1321. 1313. 6121. 2131. 8234. 7842. 3252. 9213. 6521. 1931. 7910099. 999. 9血+力2 — 22.5精密度实验=1. 79查£值表，当P = 0. 95 , f= nJ ~\\~n2 — 2 = 20 时? t0,05,2o = 2. 09 o

取2个不同N含量的样品（硫酸镀高纯试剂、 氯化镀高纯试剂），采用本方法测定其中N含量，测

to.。5,2。，故两种分析方法之间不存在显著性差异。定结果如表5所示。表5 N精密度测定结果Table 5 Determination results of precision for N

样品测定值/%平均值/%标准偏差SD/%相对标准偏差RSD/%(NH4)2SO4NH4C121. 21 21. 19 21. 19 21. 20 21. 1826. 17 26. 16 26. 15 26. 15 26. 1621. 1926. 160. 010. 010. 050. 032・6测定结果对照对2个不同N含量的样品（硫酸镀高纯试剂、

46(2)：66-69.LIN Ri-ping, TAN Xiao-yu, LIU Feng-juan, et al.

氯化镀高纯试剂）分别用本方法和蒸憎后滴定法测

Kjeldahl analysis method for determination of ammonia in

定N含量,测定结果如表6所示。本方法的测定结 果均与蒸憎后滴定法吻合。表6采用不同方法N测定结果对照Table 6 Comparison of determination results of N

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