1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用燃燒碘量法和EDTA間接滴定法測(cè)定森林土壤與粘粒礦質(zhì)全量分析中硫的方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于森林土壤與粘粒礦質(zhì)全量分析中硫的測(cè)定。
2
引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí),所示版本均
為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
LY/T 1253-1999 森林土壤礦質(zhì)全量元素(硅、鐵、鋁、鈦、錳、鈣、鎂、磷)燒失量的測(cè)定
3 燃燒碘量法
3.1 方法要點(diǎn)
土樣在1250℃的管式高溫電爐通入空氣進(jìn)行燃燒,使樣品中的有機(jī)硫或硫酸鹽中的硫形成二氧化硫
逸出,以稀鹽酸溶液吸收成亞硫酸,用標(biāo)準(zhǔn)碘酸鉀溶液滴定,終點(diǎn)是生成的碘分子(I2)與指示劑淀粉形
成藍(lán)色吸附物質(zhì),從而計(jì)算得全硫含量(g/kg)。本法適用于0.05~50 g/kg的全硫含量測(cè)定。
IO3? ? 3SO3 2? ? I ? ? 3SO4 2?
3.2
試劑
3.2.1 鹽酸-甘薯淀粉吸收液:于 500 mL 正在沸騰的 0.05 mol/L 鹽酸中,加 200 mL10 g 甘薯淀粉溶液,
攪勻(甘薯淀粉指示劑比普通淀粉指示劑終點(diǎn)明顯,特別適用于低硫的測(cè)定)。該吸收液使用不宜超過半
個(gè)月。
3.2.2 0.0500 mol/L
6
1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取 2.4516 g 在 130℃烘過 3 h 的重鉻酸鉀于燒杯中,加少
量水溶解后,移入 1 L 量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
3.2.3 0.0500 mol/L 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取 14.21 g 硫代硫酸鈉(Na2S2O3·
7H2O)溶于 200 mL 水中,
加入 0.2 g 無水碳酸鈉,待溶解,再以水定容至 1 L 放置數(shù)天后,以重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定,其標(biāo)
定方法如下:
吸取25 mL 0.0500 mol/L
6
1 K2Cr2O7,標(biāo)準(zhǔn)溶液于150 mL錐形瓶中,加1 g碘化鉀,溶解后加入5 mL
1:1鹽酸,放置暗處5 min,取出以等體積水稀釋。用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液由棕紅色褪
到淡黃色,即加入2 mL 10 g/L甘薯淀粉指示劑(1 g甘薯淀粉溶于100 mL沸水中),繼續(xù)滴定至藍(lán)色褪去,
溶液呈無色即為終點(diǎn),記下硫代硫酸鈉用量,計(jì)算其濃度。LY/T 1255—1999
2
3.2.4 0.01 mol/L 碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取 2.14 g 碘酸鉀溶解于含有 4 g 碘化鉀和 1 g 氫氧化鉀的熱溶液
中,冷卻后用水定容至 1 L,搖勻。此溶液如需稀釋至低濃度時(shí),同樣也用 4 g/L 碘化鉀和 1 g/L 氫氧化
鉀溶液稀釋之。測(cè)定低硫樣品時(shí),可將碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋 10 倍后應(yīng)用。標(biāo)定方法如下:
吸取25 mL待標(biāo)定的碘酸鉀溶液于150 mL錐形瓶中,加5 mL 1:1鹽酸,立即以剛標(biāo)定過的相當(dāng)濃
度的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由棕紅色變?yōu)榈S色,再加入2 mL 10 g/L甘薯淀粉指示劑,繼續(xù)滴
定至藍(lán)色減褪,溶液呈淡藍(lán)色即為終點(diǎn)。滴定近終點(diǎn)時(shí),因藍(lán)色褪去較慢,硫代硫酸鈉溶液需要慢慢滴
入,每加1滴,就搖動(dòng)10~20 s,以免過量。計(jì)算滴定度,公式如下:
(1)
2
5
32.06
1
????
?
T ? c?V
式中:T——碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)硫的滴定度,mg/mL;
c——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;.
V1——消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
32.06——硫原子的摩爾質(zhì)量,mg/mmol;
25——待標(biāo)定的碘酸鉀溶液體積,mL。
3.2.5 50 g/L 高錳酸鉀溶液:5 g 高錳酸鉀溶于 100 mL 50 g/L 碳酸氫鈉溶液中。
3.2.6 3.2.6 50 g/L 硫酸銅溶液:5 g 硫酸銅溶于 100 mL 水中。
3.3
主要儀器
燃燒法測(cè)定硫的裝置圖(見圖1)。
1—盛有 50 g/L 硫酸銅溶液的洗氣瓶;2 一盛有 50 g 高錳酸鉀溶液的洗氣瓶;3 一盛有濃硫酸的洗氣瓶;4 一管式電
爐;5 一燃燒管和燃燒舟;6 一二通活塞;7-吸收瓶;8 一圓形玻璃漏斗;9 一滴定管;10 一三通活塞;11、13、14
一橡皮管;12 一玻璃管;15 一盛吸收液的下口瓶;16、17 一玻璃抽氣管(或真空泵)和廢液排出口;18 一鉑銠溫度
計(jì)
圖 1 燃燒法測(cè)定硫的裝置圖
吸收系統(tǒng)使用說明:當(dāng)儀器裝好且經(jīng)檢查不漏氣后,關(guān)閉活塞6,用玻璃抽氣管或真空泵進(jìn)行
抽氣,轉(zhuǎn)動(dòng)活塞10,使玻璃管12與橡皮管11連通,此時(shí)盛于瓶15中的吸收液流入吸收瓶7中,約50 mL
體積后,關(guān)閉活塞10,開活塞6,調(diào)節(jié)抽氣管抽氣速度,直至有均勻小氣泡緩緩不斷從包有尼龍布的玻
璃漏斗口冒出為止。此時(shí)即可燃燒樣品和進(jìn)行滴定。當(dāng)需要排出滴定廢液時(shí),打開活塞10,使玻璃管12
和橡皮管13連通,捏緊橡皮管14,廢液即由玻璃管12經(jīng)橡皮管13排出。
3.4
測(cè)定步驟LY/T 1255—1999
3
3.4.1 將有硅碳棒的高溫管式電爐預(yù)先升溫到 1250℃左右,在吸收瓶中加入 80 mL 鹽酸-甘薯淀粉吸
收液,用吸氣法(可用抽氣管或真空泵抽氣)調(diào)節(jié)氣流速度,使空氣順序通過盛有 50 g/L 硫酸銅溶液(用
于除去空氣中可能存在的硫化氫)、50 g/L 高錳酸鉀溶液(用于除去還原性氣體)以及濃硫酸的三個(gè)洗氣
瓶,然后進(jìn)入燃燒管,再進(jìn)入鹽酸-甘薯淀粉吸收液的底部,最后進(jìn)入抽氣真空泵。用碘酸鉀(KIO3)標(biāo)
淮溶液滴定吸收液,使之從無色變?yōu)闇\藍(lán)色(2~3 min 不褪色)。
3.4.2
打開燃燒管的進(jìn)氣端,將盛有 0.5~1.5 g(精確至 0.0001 g)通過 0.149 mm 篩孔的土壤樣品(樣品質(zhì)
量視土壤含硫量而定)的燃燒舟,用耐高溫的不銹鋼鉤送入燃燒管的最熱處,迅速把燃燒管與其進(jìn)氣端
重新接緊。此時(shí),樣品中的含硫化合物經(jīng)燃燒而釋放出二氧化硫氣體,隨流動(dòng)的空氣進(jìn)入吸收液,立即
不斷地用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(用刻度 0.05 mL 的 10 mL 滴定管),使吸收液始終保持淺藍(lán)色(決不可使溶
液變?yōu)闊o色),在 2~3 min 不褪色即達(dá)終點(diǎn),記下碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液的用量(mL)。每測(cè)定一個(gè)樣品,一般只
需 5~6 min。
3.4.3 再打開燃燒管的進(jìn)氣端,用不銹鋼鉤取出測(cè)定過的燃燒舟,并將另一裝有土樣的燃燒舟送入燃
燒管中,繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)樣品的測(cè)定,而不需要換吸收液(如果吸收瓶中的吸收液太多時(shí),可轉(zhuǎn)動(dòng)活塞,
適當(dāng)抽走一部分吸收液,并補(bǔ)加鹽酸-甘薯淀粉吸收液)。
3.5
結(jié)果計(jì)算
(3)
2.497
g/kg
g/kg
(2)
g/kg 10 1000 1.05
3
??????
????
?
?
? ? ? ? ? ? ? ?
)
) 含量(
含量(
)
含量(
S
SO
G m V T m V T
S
式中:G——經(jīng)驗(yàn)校正常數(shù)(1.05);
V——滴定時(shí)用去碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL;
T——碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)硫的測(cè)定度,mg/mL;
m——烘干土樣品質(zhì)量,g;
2.497——由硫換算成三氧化硫的系數(shù)。
3.6
允許偏差
按LY/T 1253-1999表1的規(guī)定。
注:
注 1:要隨時(shí)檢査整個(gè)儀器裝置有無漏氣現(xiàn)象。通空氣時(shí),氣流不能太快,否則二氧化硫吸收不。
注 2:測(cè)定過程中必須控制溫度為 1250℃士 50℃。低于此值時(shí),則燃燒分解不,影響測(cè)定結(jié)果,超過此值時(shí),
則硅碳棒易燒壞.燃燒不宜連續(xù)使用 6 h 以上,否則易損壞。
注 3:燃燒管要經(jīng)常保持清潔,同時(shí)燃燒管的位置要固定不變,不能隨意轉(zhuǎn)動(dòng)儀器裝置中所用的橡皮管和橡皮塞均
需預(yù)先在 250 g/L 氫氧化鈉溶液中煮過,借以除去可能混入的硫。
注 4:通空氣流的目的是幫助高溫氧化燃燒,以有利于分解樣品中的硫酸鹽類,若通氧氣則效果更佳。
注 5:為了促使樣品中全硫更好地分解,可加入助熔劑。助熔劑以無水釩酸為好,用量 0.1 g,也可用 0.25 g 錫粉。
注 6:吸收裝置中的圓形玻璃漏斗口上應(yīng)包有耐酸的尼龍布,以便使冒出的氣泡細(xì)小均勻,使二氧化硫吸收。
注 7:經(jīng)試驗(yàn)證明,本法所得全硫結(jié)果只相當(dāng)于實(shí)際含量的 95%左右,其原因是某些硫酸鹽(如硫酸鋇)在短時(shí)間內(nèi)
不能分解,故必須乘以經(jīng)驗(yàn)校正常數(shù)。
4
EDTA 間接滴定法LY/T 1255—1999
4
4.1 方法要點(diǎn)
先用過量的氯化鋇將溶液中的硫酸根沉淀。過量的鋇在pH10時(shí)加酸性鉻藍(lán)K-萘酚綠B混合指示
劑,用EDTA二鈉鹽溶液滴定。為了使終點(diǎn)明顯,應(yīng)添加一定量的鎂。從加入鋇、鎂所耗EDTA的量(用
空白方法求得),減去沉淀硫酸根后剩余鋇、鎂所耗EDTA量,即可算出消耗于硫酸根的鋇量,從而求出
硫酸根量。
4.2
試劑
4.2.1 0.01 mol/L EDTA 溶液:稱取 3.72 g EDTA 二鈉鹽溶于無二氧化碳的水中,定容至 1 L,其濃度
可用標(biāo)準(zhǔn)鈣或鎂溶液標(biāo)定。
4.2.2 鋇、鎂混合液:稱 2.44 g 氯化鋇(BaCl2·2H2O)和 2.04 g 氯化鎂(MgCl2·6H2O)溶于水,定容至
1 L,搖勻.此溶液中鋇、鎂濃度各為 0.01 mol/L,每毫升約可沉淀硫酸根 1 mg。
4.2.3 pH10 的緩沖液:67.5 g 氯化銨溶于水中,加入 570 mL 濃氨水(NH4OH,化學(xué)純),加水稀釋至 1
L。
4.2.4
酸性鉻藍(lán) K-萘酚綠 B 混合指示劑:0.5 g 酸性鉻藍(lán) K、1 g 萘酚綠 B 與 100 g 氯化鈉在瑪瑙研缽
中研細(xì),貯于暗色瓶中,密封保存?zhèn)溆谩?/span>
4.3
主要儀器
半微量滴定管(10 mL);錐形瓶。
4.4
測(cè)定步驟
4.4.1 吸取 20~50 mL LY/T 1253 中脫硅后系統(tǒng)分析待測(cè)液于 150 mL 錐形瓶中,用 200 g/L 氫氧化鈉
逐滴加入,至剛出現(xiàn)氫氧化物沉淀為止,加 1:3 鹽酸酸化,沉淀消失后過量 1 mL,加熱至沸,趕出二
氧化碳,趁熱用吸管緩慢加入過量 25%~100%的鋇、鎂混合液,使硫酸根沉淀,繼續(xù)微沸 5 min,
待充分冷卻后放置 2 h 以上。
4.4.2 加 3.5 mL pH10 緩沖液,搖勻,再加 0.2 g 左右酸性鉻藍(lán) K-萘酚綠 B 混合指示劑,搖勻后立即
用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至由紅色變成藍(lán)色,終點(diǎn)前如顏色太淺,可稍添加一些指示劑。記錄所用 EDTA
溶液的毫升數(shù)(V1)。
4.4.3
另取與待測(cè)液同體積水,同樣加 1:3 鹽酸 1 mL、鋇、鎂混合液、3.5 mL pH10 緩沖液和 0.2 g
左右酸性鉻藍(lán) K-萘酚綠 B 混合指示劑,用 EDTA 溶液滴定,消耗 EDTA 量為 V2(即為空白)。
4.5
結(jié)果計(jì)算
(7)
(g/kg) (g/kg) 2.497
(6)
(g/kg) (g/kg) 0.3338
(5)
(g/kg) [ ( )/kg] 0.096
(4)
1000
10
3]
1
[ ( )/kg] [ 2 (
3
4 2-
4 2- 4 2- 4 2-
4 2- 4 2-
??????
??????
????????
????
? ?
? ?
? ?
?
?
? ?
?
? ?
SO S
S SO
SO SO cmol SO
m
c t
V
SO cmol SO V V
s
含量
含量 含量
含量
式中:V2——空白所耗的EDTA體積,mL;
V1——待測(cè)液所耗的EDTA體積,mL;
V3——同體積待測(cè)液中原鈣鎂所耗EDTA體積,mL;LY/T 1255—1999
5
c——EDTA溶液的濃度,mol/L;
t s ——分取倍數(shù)
? ?
?
?
?
?
?
?
50
~
20
2
50
)
(
)
(
m
L
m
L
t s
體
積
測(cè)
定
時(shí)
吸
取
待
測(cè)
液
定容
定
容體
積
脫硅
后
系
統(tǒng)
分
析
待
測(cè)
液
;
m——烘干土樣品質(zhì)量,g;
0.3338——將硫酸根換算成硫的系數(shù);
2.497——將硫換算成三氧化硫的系數(shù);
0.096——硫酸根離子的摩爾質(zhì)量,g/mmol。
4.6
允許偏差
按LY/T 1253-1999表1的規(guī)定。
注:
注 1:加入鎂的目的在于使終點(diǎn)明顯,因?yàn)殇^與氨羧絡(luò)合劑形成的絡(luò)合物不如鎂絡(luò)合物穩(wěn)定。由于取代反應(yīng),鎂起
最后指示終點(diǎn)作用,使終點(diǎn)明顯。
注 2:吸取待測(cè)液量與加鋇鎂混合液量應(yīng)適當(dāng),即保證溶液中有相當(dāng)過量的鋇,才能使硫酸鋇沉淀。此外,過
量的鋇,以及加入的鎂和溶液中原有的鈣、鎂總量,也應(yīng)與所用的 EDTA 相適應(yīng)。
注 3:在沸熱的酸性溶液中沉淀硫酸鋇后,必須充分冷卻,陳化,使沉淀作用,沉淀顆粒粗大,以免在 EDTA
測(cè)定時(shí)由于硫酸鋇沉淀顆粒過細(xì)而溶解。沉淀時(shí)的溶液酸度應(yīng)掌握在 0.025 mol/L 左右,勿使過酸,否則會(huì)增
加硫酸鋇溶解度。
注 4:測(cè)定溶液體積應(yīng)在 25 mL 左右,不夠者加水稀釋,多于 25 mL 應(yīng)濃縮,以保證沉淀的酸度及滴定時(shí)的 pH。
注 5:在硫酸根含量不多時(shí),硫酸鋇沉淀不妨礙滴定,沉淀多時(shí)須濾出。
注 6:有時(shí) V1>V2,這是因?yàn)橛?EDTA 滴定待測(cè)液時(shí),其中鈣、鎂也消耗一定量的 EDTA,所以在計(jì)算時(shí)應(yīng)在 V1 中
減去消耗于鈣、鎂的 EDTA 量。如果測(cè)定鈣、鎂時(shí)所用 EDTA 的濃度與滴定硫酸根時(shí)的 EDTA 濃度不同,則
應(yīng)換算,這一點(diǎn)應(yīng)予注意。
注 7:如果待測(cè)液帶色,可以蒸干后用過氧化氫去色,以后再用水溶解滴定。