六氟化硫气体中可水解氟化物含量测定

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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。3.4U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）。

14.4无水乙醇分析纯。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0.1mol/L。4.9盐酸2mol/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5mol/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5.1.1茜素－镧络合试剂的配置5.1.1.1在50mL烧杯中，称量0.048g（精确到±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。5.1.1.2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：①

2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。②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。③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5.1.1.3在50mL烧杯中称量0.041g（精确到±0.001g）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，待气泡完全消失后，用去离子水稀释至刻度。该试剂在15～20oC下可保存一周，在冰箱冷藏室中可保存一个月。5.1.2氟化钠储备液（1mg/mL）的配制称2.210g（精确到±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。5.1.3氟化钠工作液A（1μg/mL）的配制当天使用时，取氟化钠储备液按体积稀释1000倍。5.1.4氟化钠工作液B（0.1mol/L）的配制称4.198g（精确到±

30.001g）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。5.1.5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5.0～5.5，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5.2.1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8。5.2.2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。5.2.3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。

45.2.4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（一定要用力摇荡，使六氟化硫气体尽量与稀碱充分接触）。5.2.5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5.0～5.5，然后定量转入100mL（Va）容量瓶中待用。图1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

56.1.1在5.2.5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均后避光静置30min。6.1.2用2cm或4cm的比色皿，在波长600nm处，以加入了所有试剂的“空白”试样为参比测量其吸光度。从工作曲线上读取氟含量。6.1.3绘制工作曲线向五个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5.1.1条及5.1.2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）图2比色法工作曲线图例6.1.4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：

6HF＝式中：n——吸收瓶溶液中氟离子含量，μg；V——吸收瓶体积，L；P——大气压力，Pa；T——环境温度，oC；19——氟离子的摩尔质量，g/mol；20——氢氟酸摩尔质量，g/mol；6.16——六氟化硫气体密度，g/L。6.1.5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6.2.1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1～2h，再用去离子水清洗，使其在去离子水中的－mV值为300～400。6.2.2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。6.2.3在5.2.5款的100mL（Va）容量瓶中加入20mL总离子调节液，用去离子水稀释至刻度。

76.2.4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。6.2.5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20mL总离子调节液。然后用去离子水稀释至刻度，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5.2.4条。用所测得的－mV值与氟离子浓度负对数（－mV～－lgF－）绘制工作曲线（图3）（每次测定都需重新绘制工作曲线）

86.2.6结果计算可水解氟化物的含量以氢氟酸（HF）ppm（重量）表示的计算公式为：HF＝式中：n——吸收瓶溶液中氟离子浓度，mol/L；Va——吸收瓶体积，L；p——大气压力，Pa；t——环境温度，oC；V——吸收瓶体积，L20——氢氟酸摩尔质量，g/mol；6.16——六氟化硫气体密度，g/L。6.2.7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。