鉀鹽K含量測定方法

前言：本站為你精心整理了鉀鹽K含量測定方法范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

本文作者：楊紅梅作者單位：青海大學

我國已探明的氯化鉀資源主要分布在青海察爾汗鹽湖，約占全國儲量的97%，其工藝儲量達0．97億t。大規模開發鹽湖生產氯化鉀，不但可以緩解國內鉀肥市場供需矛盾，而且可節省大量外匯。鹽類礦物為易溶性礦物。當它處于濃度較低的介質中時，便發生溶解，發生固—液轉化。將鹵水從供鹵渠注入含鉀鹽層而溶出K+，進而從采鹵渠中提取K+的過程，稱為“液化”。察爾汗鹽湖固體鉀鹽礦物包括鉀石鹽(KCl)、光鹵石(KCl•MgCl2•6H2O)、鉀鹽鎂礬(KCl•Mg-SO4•11/4H2O)、雜鹵石［K2Ca2Mg(SO4)4•2H2O］和鉀石膏［K2Ca(SO4)2•H2O］等［1］。我國科研人員對鹽湖提鉀的開發技術進行了研究［2］。在此過程中，氯化鉀中鉀含量的測定對于生產的收率、質量以及提高經濟效益有重大的意義。測定一定溫度下鉀鹽中的離子含量通常有物理法和化學法，一般不會影響平衡。采用化學法時，加入試劑可能會造成平衡的移動而產生誤差，可采取某些手段使影響降低到最低。如，當采用四苯硼鈉重量法［3］測定時，操作比較繁瑣，尤其是沉淀的洗滌要求非常嚴格，一些干擾因素的影響也需消除。每克四苯硼酸鉀相當于0．1314gK2O或0．1091gK［4］。稍不注意，就會造成結果不準確。而當采用火焰原子吸收光譜法測定時，僅要求樣品純度大于80%。筆者采用紫外分光光度法測定，減少了重量法的操作步驟，降低了操作難度，同時不受樣品中水不溶物的干擾，測定的準確度、精密度與四苯硼鉀重量法接近。該方法適用于鉀鹽、鹵水、復混肥和鉀肥中鉀含量的測定。

1材料與方法

準確吸取氯化鉀試樣溶液5ml于100ml容量瓶中，加入乙二胺四乙酸二鈉溶液10ml、酚酞指示劑1滴，滴加氫氧化鈉溶液至紅色出現，再加入甲醛溶液5ml，在沸水浴上加熱15min，若紅色褪去則要補加氫氧化鈉溶液;冷卻至室溫，準確加入四苯硼鈉溶液10ml，用水稀釋至刻度，搖勻，離心分離。準確移取濾液5ml于100ml容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻(同時做空白)。用1cm石英比色皿，以水為參比，在200～350nm波長范圍內掃描，記錄掃描曲線并進行一階導數處理。讀取276．4nm波長處空白的一階導數值(X0)，試樣的一階導數值(XB)，計算導數差值ΔXB=X0－XB。按下式計算樣品中鉀的質量分數(CB)。

2結果與分析

2．1吸收一階導數差值回歸方程

對試樣在200～320nm波長進行紫外光譜掃描。由于特征吸收峰不太明顯，對紫外光譜圖進行一階導數處理后找出在276．0、267．5、252．0nm波長處有比較明顯的吸收峰。結合紫外光譜掃描圖，選擇干擾相對較小的276．0nm作為一階導數測定波長。選擇微分波長差2、4、6、8和10nm，分別進行測試。研究表明，隨著微分波長差的逐漸增大，一階導數值變小，當微分波長差太小時譜圖不平滑，因而選擇微分波長差為6nm。配制5份空白溶液，按試驗方法進行測定。經測定，發現鉀的質量濃度在0～50．0mg/L范圍內呈線性，回歸方程為ΔX=0．0358C+0．0170，相關系數為0．9997。由回歸方程求得工作曲線斜率，檢出限(3σ/s)為0．34mg/L，相對標準偏差(n=5)為0．43%。

2．2溶液pH對測定結果的影響

當pH＜3時，測定誤差較大。這是由酸效應導致的。因此，在不考慮干擾離子影響的前提下，準確測定鉀的適宜pH＞3。此時，體系的穩定性在室溫下較好。

2．3干擾離子的影響及其消除

根據文獻［5］報道，與四苯硼鈉生成沉淀的干擾離子有NH4+、Cu2+、Hg+、Tl+、Rb+、Cs+等，Na+、Mg2+、Ca2+(1g/L)，SO42－(0．5g/L)不產生干擾。NH4+可通過在pH為8的溶液中加入甲醛轉變為六亞甲基四胺而加以消除，其他離子的干擾可在堿性條件下與乙二胺四乙酸二鈉形成穩定的絡合物而排除。

2．4甲醛加入量對測定結果的影響

加入甲醛的目的是消除NH4+對測定結果的影響。原料氯化鉀大都來自鹽湖礦，也有帶入NH4+的可能。測定時，加四苯硼鈉沉淀劑前，溶液需在堿性條件下煮沸15min，從而溶液中的NH4+變成NH3而被蒸出。這在實際試驗中得到驗證。加入甲醛用來掩蔽能對分析帶來干擾的NH4+。盡管需要消除NH4+的影響，但是加入甲醛后甲醛與NH4+反應生成六亞甲基四胺的過程對堿濃度的要求很高，若控制不好則易造成較大的結果偏差。實取4個批次的不同樣品進行加甲醛與不加甲醛對比試驗。從表1可以看出，在堿性條件下不加甲醛與加甲醛溶液中氧化鉀含量檢測結果基本相同。由此可知，加入甲醛可消除NH4+的影響，但影響不大。

2．5紫外光譜法的精密度與準確度

取樣品1和2，用紫外光譜法做5次平行試驗。從表2可以看出，標準偏差較小，說明該方法與重量法之間無顯著差異，測定結果準確可靠。

2．6紫外光譜法與四苯硼鈉重量法測定結果的比較

紫外光譜法可以更迅速、準確地檢測出鉀鹽中鉀含量。選取4種單試樣進行對比測試，分析結果見表3。紫外光譜法解決了四苯硼鈉重量法操作繁瑣、工時長、分析誤差大的難題，消除了重量法的操作難度。對于有機肥中全鉀含量的檢測［4］，該方法雖然與四苯硼鈉重量法測定結果有微少差異，但在實際測定中這種差異還是可以接受的，而且該方法使用試劑少、操作簡便、檢測時間短、可對大批量的樣品進行檢測，測定結果一致。

2．7回收率的測定

在工業品氯化鉀溶液中加入相當于樣品同樣量的KCl標準溶液，測得的回收率達99．2%～99．8%。在復混肥(K2O約7．61%)溶液中加入相當于樣品同樣量的KC1標準溶液，測得的回收率達99．2%～100．2%。

3結論

采用紫外光譜法，可獲得混合物中某組分的含量［6］。導數分光光度法則可減少誤差。該方法應用計算機程序解方程極為簡便［4］，是目前較簡捷、方便、精確的方法，且穩定性好，重復性高。