專利名稱：三價鈷的含量的測量方法和三價鎳的含量的測量方法
三價鈷的含量的測量方法和三價鎳的含量的測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鎳氫電池領域，尤其涉及一種球鎳中三價鈷的含量的測量方法和一種球鎳中三價鎳的含量的測量方法。
背景技術：
隨著鎳氫電池的技術發(fā)展鎳氫電池用的正極材料(球鎳)也得到了長足的發(fā)展。 為了使鎳氫電池獲得更加優(yōu)良的性能，通常需要對球鎳進行包覆處理和預氧化處理。包覆處理指的是在球鎳的表面包覆一層CoOOH (羥基氧化鈷)，預氧化處理指的是采用化學氧化的方式將球鎳(Ni(OH)2)部分氧化成NiOOH (羥基氧化鎳)。經過包覆處理和預氧化處理后的球鎳能夠獲得更加優(yōu)良的性能。經過包覆處理和預氧化處理的球鎳分別含有三價的鎳、 鈷，因此球鎳中三價鎳、鈷的含量的準確的測定對于判定球鎳的包覆處理和預氧化處理的效果的好壞有非常重要的意義。傳統(tǒng)的測量球鎳中的三價鈷、三價鎳方法是經典的碘量法，即利用碘化鉀還原球鎳中的三價鈷、鎳，然后再用Na2S2O3滴定消耗的碘化鉀的量。然而，這種方法只能測定三價鈷和三價鎳的總含量，并不能夠單獨測出三價鈷的含量。

發(fā)明內容基于此，有必要提供一種能夠單獨測出球鎳中三價鈷的含量的三價鈷的含量的測
量方法。此外，還有必要提供一種能夠單獨測出球鎳中三價鎳的含量的三價鎳的含量的測
量方法。一種三價鈷的含量的測量方法，用于測量球鎳中的三價鈷的含量，包括如下步驟步驟一、稱取球鎳樣品，將球鎳樣品加入到過量的鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，充分溶解后過濾，通過原子吸收法測量得到溶解在所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液中的二價鈷，計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷的含量；步驟二、稱取球鎳樣品，將所述球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后過濾，通過原子吸收法測量得到溶解在所述稀硫酸中的二價鈷和三價鈷，計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量；步驟三、用步驟二中得到的二價鈷和三價鈷的總含量減去步驟一中得到的二價鈷的含量，得到單位質量的球鎳樣品中的三價鈷的含量。優(yōu)選的，步驟一中，所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的濃度為0. 001mol/L 0. 4mol/L。優(yōu)選的，步驟一中，所述鄰苯二甲酸氫鹽為鄰苯二甲酸氫鈉或鄰苯二甲酸氫鉀。優(yōu)選的，步驟一還包括將所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的pH值用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)到2. 5 5。優(yōu)選的，步驟一還包括將所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的pH值用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)到4。一種三價鎳的含量的測量方法，用于測量球鎳中的三價鎳的含量，包括如下步驟步驟一、稱取球鎳樣品，將所述球鎳樣品加入到過量的鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，充分溶解后過濾，通過原子吸收法測量得到溶解在所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液中的二價鈷，計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷的含量；步驟二、稱取球鎳樣品，將所述球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后過濾，通過原子吸收法測量得到溶解在所述稀硫酸中的二價鈷和三價鈷，計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量；步驟三、用步驟二中得到的單位質量球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量減去步驟一中得到的單位質量球鎳樣品中的二價鈷的含量，得到單位質量球鎳樣品中的三價鈷的含量；步驟四、通過碘量法測量并計算，得到單位質量的球鎳樣品中三價鈷和三價鎳的總含量；步驟五、用步驟四得到的單位質量球鎳樣品中三價鈷和三價鎳的總含量減去步驟三得到的單位質量球鎳樣品中的三價鈷的含量，得到單位質量的球鎳樣品中的三價鎳的含量。優(yōu)選的，步驟一中，所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的濃度為0. 001mol/L 0. 4mol/L。優(yōu)選的，步驟一中，所述鄰苯二甲酸氫鹽為鄰苯二甲酸氫鈉或鄰苯二甲酸氫鉀。優(yōu)選的，步驟一還包括將所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的pH值用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)到2. 5 5。優(yōu)選的，步驟一還包括將所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的pH值用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)到4。這種三價鈷的測量方法通過將球鎳加入到鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，由于球鎳樣品中的三價鈷不溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液而二價鈷可溶于鄰苯二甲酸氫鹽的溶液，通過原子吸收法測得二價鈷的含量，得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷的含量；再稱取球鎳樣品， 將球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后，通過原子吸收法測量二價鈷和三價鈷的總含量， 計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量；最后計算得到單位質量球鎳樣品中三價鈷的含量。這種三價鈷的測量方法可以單獨測出球鎳中三價鈷的含量。

圖1為一實施方式的三價鈷的含量的測量方法的流程圖；圖2為一實施方式的三價鎳的含量的測量方法的流程圖。
具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對球鎳中三價鈷的含量的測量方法三價鎳的含量的測量方法做進一步的描述。如圖1所示的一實施方式的三價鈷的含量的測量方法，用于測量球鎳中的三價鈷的含量，包括如下步驟
Sl 10、測量球鎳中二價鈷的含量。稱取鄰苯二甲酸氫鹽配制濃度為0. 001mol/L 0. 4mol/L的鄰苯二甲酸氫鹽溶液，用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)鄰苯二甲酸氫鹽溶液的pH為2. 5 5。稱取球鎳樣品，加入到過量的上述鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，充分溶解后過濾。由于所述球鎳樣品中的三價鈷不溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液而二價鈷可溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液。可以通過原子吸收法測得二價鈷的含量，與所述球鎳樣品質量相比，從而計算得到單位質量的球鎳中的二價鈷的含量，記為H(Co2+)。在優(yōu)選的實施例中，將球鎳樣品加入到過量的鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，震蕩后靜置至少1. 5h，使得球鎳樣品充分溶解。在優(yōu)選的實施例中，配制好鄰苯二甲酸氫鹽溶液后，用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)鄰苯二甲酸氫鹽溶液的PH為4。鄰苯二甲酸氫鹽可以為鄰苯二甲酸氫鈉或鄰苯二甲酸氫鉀。本實施方式中，選擇鄰苯二甲酸氫鈉，此時用氫氧化鈉調節(jié)PH。配制鄰苯二甲酸氫鈉溶液的步驟可以具體為稱取鄰苯二甲酸氫鈉IOg溶于200mL純水中，再稱取氫氧化鈉0. 008g溶于上述溶液，然后轉移至IOOOmL容量瓶，稀釋定容至刻度線，搖勻后用pH計測定溶液pH值并記錄。在具體測量球鎳中二價鈷含量時，可以稱取三份球鎳樣品，每份0. 200g,分別加入到IOOmL配制的鄰苯二甲酸氫鈉溶液中，充分溶解后過濾，并用配制的鄰苯二甲酸氫鹽溶液洗滌濾渣，收集濾液和洗滌液于250mL容量瓶中定容，最后用原子吸收法測的二價鈷含量，與球鎳樣品質量相比，最后取平均值，從而得到單位質量球鎳中的二價鈷的含量。本實施方式中，原子吸收法測量二價鈷的含量采用儀器為原子吸收法分光光度計(日本日立Z-2000)。S120、測量球鎳中二價鈷和三價鈷的總含量。稱取球鎳樣品，將球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后，通過原子吸收法測得二價鈷和三價鈷的總含量，與球鎳樣品的質量相比，計算得到單位質量球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量，記為n(C02++C03+)。稀硫酸濃度選擇范圍較大，以能溶解球內樣品中的二價鈷和三價鈷為準。在具體的實施例中，稀硫酸濃度可以為lmol/L。本實施方式中，原子吸收法測量二價鈷和三價鈷的總含量采用儀器為原子吸收法分光光度計(日本日立Z-2000)。S130、計算得到三價鈷的含量。單位質量球鎳樣品中的三價鈷的含量記為Ii(Co2+)。η (Co2+) = η (Co2++Co3+) _n (Co2+)。這種三價鈷的測量方法通過將球鎳加入到鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，球鎳樣品中的三價鈷不溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液而二價鈷可溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液，通過原子吸收法測量后計算得到單位質量球鎳樣品中的二價鈷的含量；再稱取球鎳樣品，將球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后，通過原子吸收法測量后計算得到單位質量球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量；最后計算得到單位質量球鎳樣品中的三價鈷的含量。這種三價鈷的測量方法可以單獨測出球鎳中三價鈷的含量。
如圖2所示的一實施方式的三價鎳的含量的測量方法，用于測量球鎳中的三價鎳的含量，包括如下步驟S210、測量球鎳中二價鈷的含量。稱取鄰苯二甲酸氫鹽配制濃度為0. 001mol/L 0. 4mol/L的鄰苯二甲酸氫鹽溶液，用氫氧化鈉調節(jié)鄰苯二甲酸氫鹽溶液的pH為2. 5 5。稱取球鎳樣品，加入到過量的上述鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，充分溶解后過濾。由于所述球鎳樣品中的三價鈷不溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液而二價鈷可溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液?？梢酝ㄟ^原子吸收法測得二價鈷的含量，與所述球鎳樣品質量相比，從而計算得到單位質量的球鎳中的二價鈷的含量，記為H(Co2+)。在優(yōu)選的實施例中，將球鎳樣品加入到過量的鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，震蕩后靜置至少池，使得球鎳樣品充分溶解。在優(yōu)選的實施例中，配制好鄰苯二甲酸氫鹽溶液后，用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)鄰苯二甲酸氫鹽溶液的PH為4。鄰苯二甲酸氫鹽可以為鄰苯二甲酸氫鈉或鄰苯二甲酸氫鉀。本實施方式中，選擇鄰苯二甲酸氫鈉，此時用氫氧化鈉調節(jié)PH。配制鄰苯二甲酸氫鈉溶液的步驟可以具體為稱取鄰苯二甲酸氫鈉IOg溶于200mL純水中，再稱取氫氧化鈉0. 008g溶于上述溶液，然后轉移至IOOOmL容量瓶，稀釋定容至刻度線，搖勻后用pH計測定溶液pH值并記錄。在具體測量球鎳中二價鈷含量時，可以稱取三份球鎳樣品，每份0. 200g,分別加入到IOOmL配制的鄰苯二甲酸氫鈉溶液中，充分溶解后過濾，并用配制的鄰苯二甲酸氫鹽溶液洗滌濾渣，收集濾液和洗滌液于250mL容量瓶中定容，最后用原子吸收法測的二價鈷含量，與球鎳樣品質量相比，最后取平均值，從而得到單位質量球鎳中的二價鈷的含量。本實施方式中，原子吸收法測量二價鈷的含量采用儀器為原子吸收法分光光度計(日本日立Z-2000)。S220、測量球鎳中二價鈷和三價鈷的總含量。稱取球鎳樣品，將球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后，通過原子吸收法測得二價鈷和三價鈷的總含量，與球鎳樣品的質量相比，計算得到單位質量球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量，記為n(C02++C03+)。稀硫酸濃度選擇范圍較大，以能溶解球內樣品中的二價鈷和三價鈷為準。在具體的實施例中，稀硫酸濃度可以為lmol/L。本實施方式中，原子吸收法測量二價鈷和三價鈷的總含量采用儀器為原子吸收法分光光度計(日本日立Z-2000)。S230、計算得到三價鈷的含量。單位質量球鎳樣品中的三價鈷的含量記為Ii(Co2+)。η (Co2+) = η (Co2++Co3+) _n (Co2+)。S240,測量球鎳中三價鈷和三價鎳的總含量。首先，配制淀粉溶液和濃度為0. 001mol/L 0. 4mol/L的硫代硫酸鈉(Naj2O3)溶液。淀粉溶液濃度可以任意選擇。本實施方式中，可以選擇將Ig淀粉加入到IOOmL熱水中得到淀粉溶液。硫代硫酸鈉溶液濃度范圍較大，只要能夠滿足滴定要求即可，以0. 01mol/L 0. 3mol/L較佳。本實施方式中，采用五水硫代硫酸鈉(Na2S2O3^H2O)配制硫代硫酸鈉溶液。 為了得到硫代硫酸鈉溶液中的更為精確的硫代硫酸鈉的濃度，可以對硫代硫酸鈉溶液進行標定。標定的具體過程可以為配制4g/L的重鉻酸鉀標準溶液，lmol/L的硫酸溶液。移取IOmL重鉻酸鉀標準溶液于200mL碘量瓶中，依次加入2g碘化鉀，30mL的lmol/L的硫酸溶液，搖勻后靜置5min， 補加50mL H2O,用硫代硫酸鈉溶液進行滴定，滴定至溶液為淡黃色(近終點)時，滴加1.5mL 淀粉溶液，滴定至溶液由藍色變?yōu)榱辆G色即為終點，記錄消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積，記為V。同時做空白實驗對照，記錄消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積，記為\。反應方程式為K2Cr207+6KI+7H2S04 = 4K2S04+3I2+Cr2 (SO4) 3+7H20 ；I2+2Na2S203 = 2NaI+Ngi2、06。參加反應的重鉻酸鉀的質量記為m，硫代硫酸鈉溶液的濃度記為c，可以得到c = IOOm/ (49. 03V-49. 03V0)。然后，稱取球鎳樣品和碘化鉀，通過碘量法測得三價鈷和三價鎳的總含量。具體操作可以為準確稱取質量為M的球鎳于200mL碘量瓶中，M可以為0. 2000g，依次加入2g碘化鉀，20mL的lmol/L的H2SO4,搖勻后蓋上蓋子于暗處靜置20min，然后轉移至250mL容量瓶中定容。取定容完成的溶解好的樣品溶液IOOmL于200mL碘量瓶中，用已標定的硫代硫酸鈉溶液滴定，當溶液變淡黃色時，加入0. 5mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至紫色消失為終點，記錄所消耗硫代硫酸鈉溶液的體積V1。同時做空白實驗，記錄所消耗硫代硫酸鈉溶液的體積V2。單位質量球鎳中的三價鈷和三價鎳的總含量記為η (Co3++Ni3+)。n(Co3++Ni3+) = cX (Y2-Y1)M0S250、計算得到三價鎳的含量。單位質量球鎳中的三價鎳的含量記為Ii(Ni3+)。η (Ni3+) = η (Co3++Ni3+) _n (Co3+)。這種三價鎳的測量方法通過將球鎳加入到鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，球鎳樣品中的三價鈷不溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液而二價鈷可溶于鄰苯二甲酸氫鹽的溶液，通過原子吸收法測量后計算得到單位質量球鎳樣品中的二價鈷的含量；再稱取球鎳樣品，將球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后，通過原子吸收法測量后計算得到單位質量球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量；計算得到三價鈷的含量；再通過碘量法測得球鎳中三價鈷和三價鎳的總含量，最后計算得到三價鎳的含量。這種三價鎳的測量方法可以單獨測出球鎳中三價鎳的含量。以上實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說， 在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種三價鈷的含量的測量方法，用于測量球鎳中的三價鈷的含量，其特征在于，包括如下步驟步驟一、稱取球鎳樣品，將球鎳樣品加入到過量的鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，充分溶解后過濾，通過原子吸收法測量得到溶解在所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液中的二價鈷，計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷的含量；步驟二、稱取球鎳樣品，將所述球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后過濾，通過原子吸收法測量得到溶解在所述稀硫酸中的二價鈷和三價鈷，計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量；步驟三、用步驟二中得到的二價鈷和三價鈷的總含量減去步驟一中得到的二價鈷的含量，得到單位質量的球鎳樣品中的三價鈷的含量。
2.如權利要求1所述的三價鈷的含量的測量方法，其特征在于，步驟一中，所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的濃度為0. 001mol/L 0. 4mol/L。
3.如權利要求1所述的三價鈷的含量的測量方法，其特征在于，步驟一中，所述鄰苯二甲酸氫鹽為鄰苯二甲酸氫鈉或鄰苯二甲酸氫鉀。
4.如權利要求1所述的三價鈷的含量的測量方法，其特征在于，步驟一還包括將所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的PH值用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)到2. 5 5。
5.如權利要求1所述的三價鈷的含量的測量方法，其特征在于，步驟一還包括將所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的PH值用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)到4。
6.一種三價鎳的含量的測量方法，用于測量球鎳中的三價鎳的含量，其特征在于，包括如下步驟步驟一、稱取球鎳樣品，將所述球鎳樣品加入到過量的鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，充分溶解后過濾，通過原子吸收法測量得到溶解在所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液中的二價鈷，計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷的含量；步驟二、稱取球鎳樣品，將所述球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后過濾，通過原子吸收法測量得到溶解在所述稀硫酸中的二價鈷和三價鈷，計算得到單位質量的球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量；步驟三、用步驟二中得到的單位質量球鎳樣品中的二價鈷和三價鈷的總含量減去步驟一中得到的單位質量球鎳樣品中的二價鈷的含量，得到單位質量球鎳樣品中的三價鈷的含量；步驟四、通過碘量法測量并計算，得到單位質量的球鎳樣品中三價鈷和三價鎳的總含量；步驟五、用步驟四得到的單位質量球鎳樣品中三價鈷和三價鎳的總含量減去步驟三得到的單位質量球鎳樣品中的三價鈷的含量，得到單位質量的球鎳樣品中的三價鎳的含量。
7.如權利要求6所述的三價鎳的含量的測量方法，其特征在于，步驟一中，所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的濃度為0. 001mol/L 0. 4mol/L。
8.如權利要求6所述的三價鎳的含量的測量方法，其特征在于，步驟一中，所述鄰苯二甲酸氫鹽為鄰苯二甲酸氫鈉或鄰苯二甲酸氫鉀。
9.如權利要求6所述的三價鎳的含量的測量方法，其特征在于，步驟一還包括將所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的PH值用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)到2. 5 5。
10.如權利要求6所述的三價鎳的含量的測量方法，其特征在于，步驟一還包括將所述鄰苯二甲酸氫鹽溶液的PH值用氫氧化鈉或氫氧化鉀調節(jié)到4。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三價鈷的含量的測量方法，用于測量球鎳中的三價鈷的含量，通過將球鎳加入到鄰苯二甲酸氫鹽溶液中，球鎳樣品中的三價鈷不溶于鄰苯二甲酸氫鹽溶液而二價鈷可溶于鄰苯二甲酸氫鹽的溶液，通過原子吸收法測得二價鈷的含量；再稱取球鎳樣品，將球鎳樣品加入到稀硫酸中，充分溶解后，通過原子吸收法測得二價鈷和三價鈷的總含量；最后計算得到三價鈷的含量，可以單獨測出球鎳中三價鈷的含量。本發(fā)明還提供一種用于測量球鎳中的三價鎳的含量的測量方法。
文檔編號G01N21/31GK102353641SQ20111019602
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權日2011年7月13日
發(fā)明者周志雄, 孔令坤, 廖興群, 鄒劍平 申請人:深圳市豪鵬科技有限公司