電流滴定法測定六氟磷酸根離子的方法技術

本發明專利技術涉及一種分析測定六氟磷酸根離子的方法。一種電流滴定法測定六氟磷酸根離子的方法，其步驟為：（１）配制氯化四苯砷的標準溶液：標定氯化四苯砷溶液的濃度；（２）配置待測的六氟磷酸根離子溶液：（３）設定極譜分析的條件：起始電位－１．２５～－１．７８；靈敏度Ｉ為８；微分２．０；掃描次數１；步長５；用氯化四苯砷作為滴定劑對六氟磷酸根離子進行電流滴定；（４）生成的（Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］）↓［４］ＡｓＰＦ↓［６］，隨后在汞滴上還原過量的四苯砷離子，依據稀釋樣品的鋰鹽濃度和稀釋倍數計算出待測鋰離子電池電解液樣品的濃度。本發明專利技術提供一種快速、準確、經濟的測定六氟磷酸根離子的方法。氯化四苯砷在溶液中穩定，能同六氟磷酸鹽形成絡合物沉淀，在汞滴下，六氟磷酸根離子不易被氧化或還原，因而六氟磷酸根離子的分析借助了四苯砷離子的還原特性。

【技術實現步驟摘要】

-本專利技術涉及一種分析測定六氟磷酸根離子的方法。技術背景-六氟磷酸鹽包括六氟磷酸鋰、六氟磷酸鈉、六氟磷酸鉀、六氟磷酸銨等，廣泛應用 于鋰離子電池、催化反應和金屬的電拋光中。六氟磷酸鋰是最新一代的綠色高能充電電池電解液中重要的電解質，近io年來得到了飛速發展，并以其卓越的性能價格比優勢在筆記本電腦、移動電話、攝錄機、武器裝備等移動電子終端設備領域的二次鋰離子電池中占據了主導地位，被認為是21世紀對國民經濟和人民生活具有重要意義的高新技術產口叩o六氟磷酸鹽的測定方法有重量法、電流分析法、分光光度法、分配滴定法。用硝酸 靈或氯化四苯砷沉淀可以使六氟磷酸鹽與許多離子分離，重量法的測定就是依此設計的 方法。使用硝酸靈，由于其本身不穩定，為此測定結果也總是不穩定。氯化四苯砷的使 用是一個重大的進展。從操作上看，該方法比較簡便，因而六氟磷酸鹽測定的標準方法 皆采用氯化四苯砷重量法。但是，因為高錳酸根、高錸酸根、高氯酸根、溴化物、碘化 物碘酸根和硫氰酸根與氯化四苯砷都會生成沉淀，所以這些離子都干擾測定，影響測定 結果的準確性。另外最可能與六氟磷酸鹽共存的離子還有正磷酸鹽和一氟磷酸鹽，這些 離子雖然不產生沉淀，但重量法操作時間長，結果的重現性也不太好。
技術實現思路
本專利技術的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種電流滴定法測定六氟磷酸根 離子的方法。該方法可用于六氟磷酸鋰、六氟磷酸鈉、六氟磷酸鉀、六氟磷酸銨等鹽的 合成研究和工業生產的快速測定中。使用氯化四苯砷作為指示劑，根據生成(C晶)4AsPF6 隨后在汞滴上還原過量的四苯砷離子的原理，通過電流滴定進行分析。本專利技術的目的可以通過采用以下技術方案來實現 一種電流滴定法測定六氟磷酸根 離子的方法，其步驟為-(1)配制氯化四苯砷的標準溶液準確量取8.00ml用飽和的NaCl溶液沖稀到100ml,用0.02055mol/l標準的Kl3溶液進行標定，用離子活度計測定氯化四苯砷溶液 的電位變化，標定氯化四苯砷溶液的濃度；(2) 配置待測的六氟磷酸根離子溶液稱取樣品LiPF6 0.14 0.16g，用pH值為9 11的NHs. H20~NH4C1緩沖溶液14 16mL溶解，用二次蒸餾水稀釋到100mL，濃度0. 009 0.011mol/L;取5-6mL上述溶液，加到原緩沖溶液中，然后用lmol/L的KC1溶液，所述 的KC1溶液含有0. l%TritonX-100，在終點時其濃度是0. 0001mol/L，稀釋到54 56mL， 加入濃度0. 004%的動物膠0. 43 0. 45mL;(3) 設定極譜分析的條件起始電位一1.25^^ —1.78;靈敏度I為8;微分2. 0;掃描次數l;步長5;用氯化四苯砷作為滴定劑對六氟磷酸根離子進行電流滴定，六氟磷 酸根離子的電流滴定法的反應式綜5)^++ PF—6 = (C6H5)4AsPF6(4) 生成的(CeH5)4AsPF6,隨后在汞滴上還原過量的四苯砷離子，依據稀釋樣品的鋰鹽濃度和稀釋倍數計算出待測鋰離子電池電解液樣品的濃度。所述的，所述的六氟磷酸包括有六氟磷酸鋰、 六氟磷酸鈉、六氟磷酸鉀、六氟磷酸銨。經試驗，過量十倍的氟化物、羥基，硫酸根、氯化物、磷酸根和二氟磷酸根對結果 均不產生干擾。本專利技術的有益效果是，本專利技術提供一種快速、準確、經濟的測定六氟磷酸根離子的 方法。氯化四苯砷在溶液中穩定，能同六氟磷酸鹽形成絡合物沉淀，在汞滴下，六氟磷 酸根離子不易被氧化或還原，因而六氟磷酸根離子的分析借助了四苯砷離子的還原特性。從以下的實施例的測定結果表明，該法在0.0014 0.01M PF6—范圍內應用，對于0.031g的LiPF6—進行多次重復測定，相對標準偏差為±0.1%。樣品PFe—的測定值在誤差 允許范圍內，能滿足分析測定要求。說明用氯化四苯砷作為滴定劑對六氟磷酸根離子進 行電流滴定的方法快速準確，分析成本較低，適用于實驗室測定。具體實施方式-以下結合所示之最佳實施例作進一步詳述實施例1 一種電流滴定法測定六氟磷酸鋰的六氟磷酸根離子的方法，其步驟為 (1)配制氯化四苯砷的標準溶液準確量取8.00ml用飽和的NaCl溶液沖稀到 100ml，用0. 02055mol/l標準的KV溶液進行標定，用PXS—215型離子活度計測定氯 化四苯砷溶液的電〗立變化。滴定反應方程式為(C6H5)4As+ +I2 +I — (C6H5)4AsI3用二級微商法計算滴定的終點，所消耗的標準三碘化鉀溶液的體積及被標定的氯化 四苯砷溶液的濃度。標定氯化四苯砷溶液的濃度。氯化四苯砷溶液濃度滴定數據見表1所示。氯化四苯砷溶液電位-標準Kl3體積見圖 l所示。用二級微商法計算滴定的終點，所消耗的標準三碘化鉀溶液的體積為6. 9304mL，被 標定氯化四苯砷溶液濃度為6.9304X0. 02055/8. 00=0. 017802mol/l表1滴定劑的加入與溶液電位的變化<table>table see original document page 5</column></row><table>(2) 配置待測的六氟磷酸根離子溶液稱取樣品LiPF6 0.15g，用pH值=10的 NH3. H20-NH4C1緩沖溶液15mL溶解，用二次蒸餾水稀釋到lOOmL，濃度約為0. 01 mol/L。 取5. OOniL上述溶液，加到15mL的原緩沖溶液中，然后用lmol/L的KCl溶液，所述的 KCl溶液含有0. l%TritonX-100，在終點時其濃度是0. 0001mol/L，稀釋到55-55mL，加入 濃度0. 004%的動物膠0.44rnL。(3) 連接實驗裝置，設定極譜分析的條件起始電位一1.25 一1.78;靈敏度I為8;微分2.0;掃描次數l;步長5;用氯化四苯砷作為滴定劑對六氟磷酸根離子進行 電流滴定，六氟磷酸根離子的電流滴定法的反應式(C6H5)4As++ PF—6 = (C6H5)4AsPF6 (4)生成的(C6H5)4AsPFe，隨后在汞滴上還原過量的四苯砷離子，依據稀釋樣品的鋰 鹽濃度和稀釋倍數計算出待測鋰離子電池電解液樣品的濃度。步驟(3)中所述的用氯化四苯砷作為滴定劑對六氟磷酸根離子進行電流滴定，電解 電壓相對于飽和的甘汞電極為-1.5V，進行滴定與測量，直至電流 電壓曲線出現。在接 近終點前，滴定劑每次以0.05或0.1mL的體積加入，在終點后，滴定劑的每次加入量控 制在O.lmL，這是為了避免不必要的高發散電流。加入明膠是為了減少膠狀沉淀懸浮物 的形成，當這種沉淀物的量降低到10-4g/L以下時,可準確地測定電流值。極譜分析是一種快速的微量分析方法，通過被測離子濃度轉化為電流強度來測定。 直流極譜法最合適的濃度范圍為10-2 10、ol/L，極譜滴定法測定的范圍為0.1至 10—4mol/L,在合適的條件下可低至1(Tmol/L以上的濃度。對10—3mol/L的濃度,測定誤差 為±0.1%， 1(Tmol/L為土W。因此，當(C晶)4As+與PF—6進行反應完全沉淀后，稍過量的 (CeH5)4As+在滴滎電極表面被還原，出現電流一電壓譜圖。為了保證極譜分析的準確性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電流滴定法測定六氟磷酸根離子的方法，其步驟為：　（１）配制氯化四苯砷的標準溶液：準確量取８．００ｍｌ用飽和的ＮａＣｌ溶液沖稀到１００ｍｌ，用０．０２０５５ｍｏｌ／ｌ標準的ＫＩ↓［３］溶液進行標定，用離子活度計測定氯化四苯砷溶液的電 位變化，標定氯化四苯砷溶液的濃度；　（２）配置待測的六氟磷酸根離子溶液：稱取樣品ＬｉＰＦ↓［６］０．１４～０．１６ｇ，用ｐＨ值為９～１１的ＮＨ↓［３］.Ｈ↓［２］Ｏ－ＮＨ↓［４］Ｃｌ緩沖溶液１４～１６ｍＬ溶解，用二次蒸餾水稀釋到１００ ｍＬ，濃度０．００９～０．０１１ｍｏｌ／Ｌ；取５～６ｍＬ上述溶液，加到原緩沖溶液中，然后用１ｍｏｌ／Ｌ的ＫＣｌ溶液，所述的ＫＣｌ溶液含有０．１％ＴｒｉｔｏｎＸ－１００，在終點時其濃度是０．０００１ｍｏｌ／Ｌ，稀釋到５４～５６ｍＬ，加入濃度０．００４％的動物膠０．４３～０．４５ｍＬ；　（３）設定極譜分析的條件：起始電位－１．２５～－１．７８；靈敏度Ｉ為８；微分２．０；掃描次數１；步長５；用氯化四苯砷作為滴定劑對六氟磷酸根離子進行電流滴定，六氟磷酸根離子的電流滴定法的反應式 ：　（Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］）↓［４］Ａｓ↑［＋］＋ＰＦ↑［－］↓［６］＝（Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］）↓［４］ＡｓＰＦ↓［６］　（４）生成的（Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］）↓［４］ＡｓＰＦ↓［６］，隨后在汞滴上還原過量的四苯砷離子，依據稀釋樣 品的鋰鹽濃度和稀釋倍數計算出待測鋰離子電池電解液樣品的濃度。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃建芬，李冠軍，王進龍，王永斌，吳斌，吳國振，張析，
申請(專利權)人：西北礦冶研究院，
類型：發明
國別省市：62[中國|甘肅]