本發(fā)明屬于測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及物質(zhì)含量測定技術(shù)，特別涉及硼化物中硼含量測定技術(shù)。

背景技術(shù)：

硼化物中硼含量測定的傳統(tǒng)方法是以酚酞作為指示劑，利用酸堿中和反應(yīng)，通過觀察滴定時溶液顏色變化來確認反應(yīng)終點。此種方法存在兩個問題，首先以酚酞作為此反應(yīng)的指示劑，其變色范圍在8.2～10.0之間，在pH達到8以后才會改變顏色，此時消耗的NaOH體積明顯會高于硼酸恰好完全反應(yīng)完時的體積；其次對于硼含量較大時，溶液顏色變化較為明顯，準確度較高，但當硼含量較低時，滴定變色不明顯，經(jīng)常出現(xiàn)對同一樣品分析測定時，不同實驗人員的觀察結(jié)論有較大差異。因此研究硼含量測定的新方法，提高測定的準確度具有重要意義。

pH計也叫酸度計是一種能夠利用溶液的電化學性質(zhì)，通過測量溶液中氫離子濃度，確定溶液pH值變化的傳感器裝置。使用pH計對溶液反應(yīng)過程進行測定，可以消除人為主觀因素的影響。楊學芬等人采用酸度計測定了磷酸硼中氧化硼含量，以pH＝6.3為滴定起點，加入甘露醇以后，pH下降，再使用堿液將溶液滴定至pH＝6.3，與傳統(tǒng)指示劑方法進行對比，其測試結(jié)果的重復性高于傳統(tǒng)指示劑法。但此法僅針對磷酸硼中氧化硼含量測定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、快捷、干擾少、準確度高、穩(wěn)定性好的硼含量測定方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，采用數(shù)學求導方法，利用滴定終點附近pH值突躍，準確判定滴定終點，從而降低或然誤差、提高測試準確性。

本發(fā)明涉及的硼化物中硼含量測定方法，包括樣品預處理、滴定與數(shù)據(jù)處理過程，其特征在于：

滴定過程：用0.01mol/L～0.2mol/L的NaOH作為滴定溶液，用pH計采集pH值，采集間隔10s～50s；

數(shù)據(jù)處理：滴定曲線以滴定體積為橫坐標，pH值及其導數(shù)為縱坐標，以導數(shù)最大點作為滴定終點，對應(yīng)消耗的NaOH溶液體積為滴定終點體積，分別按(1)式計算氧化硼含量，按(2)式計算游離硼含量，按(3)式計算總硼含量；

式中：C—NaOH標準溶液的濃度，mol/L；

V₀—空白消耗NaOH體積，mL；

V—試樣消耗NaOH體積，mL；

m—試樣質(zhì)量，g。

本發(fā)明涉及的硼化物中硼含量測定方法，其特征在于：滴定過程：用0.02mol/L～0.2mol/L的NaOH作為滴定溶液，用pH計采集pH值，采集間隔20s～40s。

本發(fā)明涉及的酸度計法測定硼含量的方法，可以消除人為主觀因素對滴定終點的判斷，測試結(jié)果準確可靠，提高硼化物中硼含量測定的準確度。適用于硼化物中總硼、氧化硼、游離硼含量的測定。

附圖說明

附圖1本發(fā)明實施例一氮化硼中氧化硼含量滴定曲線

附圖2本發(fā)明實施例二氮化硼中總硼含量滴定曲線

附圖3本發(fā)明實施例三碳化硼中氧化硼含量滴定曲線

附圖4本發(fā)明實施例四碳化硼中游離硼含量滴定曲線

附圖5本發(fā)明實施例五碳化硼中總硼含量滴定曲線

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明涉及的技術(shù)方案進行進一步描述，但不作為對本發(fā)明保護范圍的限制。

實施例一

氮化硼中氧化硼含量測定

稱取ERM-ED103樣品1g(精確至0.1mg)，70℃熱水溶解40min后，趁熱抽濾，收集濾液于500mL錐形瓶中，流水冷卻后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶，加入5g甘露醇，加入轉(zhuǎn)子，以0.05mol/LNaOH標準溶液滴定反應(yīng)液體，使用pH標準溶液對酸度計進行校準，以酸度計測定溶液pH變化，每隔30s采集一次數(shù)據(jù)，滴定曲線以滴定體積為橫坐標，pH值及其導數(shù)為縱坐標，對滴定曲線求導，選導數(shù)最大點作為滴定終點，對應(yīng)的消耗的NaOH溶液體積為反應(yīng)終點體積。通過公式(1)計算得到氧化硼含量。

以0.05mol/L的NaOH標準溶液進行滴定，采樣pH時間間隔為30s，滴定曲線如圖1所示。

在NaOH標準溶液消耗體積為440μL處有導數(shù)最大點，空白樣消耗體積為60μL，此時對應(yīng)氮化硼中氧化硼含量為0.066％。

此滴定濃度下，改變pH采樣時間為22s、27s，進行實驗，同時改變滴定用NaOH濃度為0.01mol/L，0.15mol/L，采樣時間在22s、27s、30s條件下進行實驗，共獲得9組實驗數(shù)據(jù)，實驗對應(yīng)氮化硼中氧化硼含量在0.065％～0.077％之間，相對標準偏差為5.3％。

實施例二

氮化硼中總硼含量測定

稱取ERM-ED103樣品0.1g(精確至0.1mg)于鎳坩堝中，加NaOH固體3g，加蓋，蓋微啟，送入馬弗爐中，升溫至700℃，熔融10min，冷卻后，用熱水浸取熔融物于250mL燒杯中，分次加入碳酸鈣并不斷攪拌至無氣泡產(chǎn)生，在電爐上煮沸3min，稍冷后抽濾，用熱水洗滌燒瓶5次，洗滌沉淀10次，收集濾液于500mL錐形瓶中，加入(1+1)鹽酸1滴，甲基紅1滴，煮沸5min后，流水冷卻后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶，用0.1mol/L NaOH溶液滴定至由微紅剛呈黃色(不計體積)，加入5g甘露醇，加入轉(zhuǎn)子，使用pH標準溶液對酸度計進行校準，以酸度計測定溶液pH值變化，每隔25s采集一次數(shù)據(jù)，滴定曲線以滴定體積為橫坐標，pH值及其導數(shù)為縱坐標，對滴定曲線求導，選導數(shù)最大點作為滴定終點，對應(yīng)的消耗的NaOH溶液體積為反應(yīng)終點體積。通過公式(3)計算得到總硼含量。以0.1mol/L的NaOH標準溶液對反應(yīng)液(稀釋50倍)進行滴定，采樣pH時間間隔為25s，滴定曲線如圖2所示。

經(jīng)計算在體積為850μL處有導數(shù)最大點，空白樣消耗體積為40μL，此時對應(yīng)氮化硼中總硼含量為43.3％。

此滴定濃度下，改變pH采樣時間為20s、36s，進行實驗，同時改變滴定用NaOH濃度為0.05mol/L，0.2mol/L，pH值采樣時間間隔為18s、25s、36s條件下進行實驗，共獲得9組實驗數(shù)據(jù)，實驗對應(yīng)氮化硼中總硼含量在43.2％～43.8％之間，相對標準偏差為0.5％。

實施例三

碳化硼中氧化硼測定

稱取ERM-ED102樣品0.5g(精確至0.1mg)，70℃熱水溶解40min后，趁熱抽濾，收集濾液于500mL錐形瓶中，流水冷卻后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶，加入5g甘露醇，加入轉(zhuǎn)子，使用pH標準溶液對酸度計進行校準，使用0.02mol/L的NaOH溶液進行滴定，以酸度計測定溶液pH變化，每隔30s采集一次數(shù)據(jù)，滴定曲線以滴定體積為橫坐標，pH值及其導數(shù)為縱坐標，對滴定曲線求導，選導數(shù)最大點作為滴定終點，對應(yīng)的消耗的NaOH溶液體積為反應(yīng)終點體積。通過公式(1)計算得到氧化硼含量。

以0.02mol/L的NaOH標準溶液進行滴定，采樣pH時間間隔為30s，滴定曲線如圖3所示。

經(jīng)計算在體積為600μL處有導數(shù)最大點，空白樣消耗體積為60μL，此時對應(yīng)碳化硼中氧化硼含量為0.079％。

此滴定濃度下，改變pH采樣時間為22s、40s，進行實驗，同時改變滴定用NaOH濃度為0.01mol/L，0.05mol/L，pH值采樣時間間隔10s、30s、50s條件下進行實驗，共獲得9組實驗數(shù)據(jù)，實驗對應(yīng)碳化硼中氧化硼含量在0.066％～0.079％之間，相對標準偏差為5.7％。

實施例四

碳化硼中游離硼含量測定

稱取ERM-ED102樣品0.5g(精確至0.1mg)，加入15mL過氧化氫，10滴硝酸，接通冷凝管，緩慢加熱置微沸，回流40min后，待游離硼完全分解后，取下，冷水洗滌冷凝管3次，分次加入碳酸鈣并不斷攪拌至無氣泡產(chǎn)生，在電爐上煮沸3min，稍冷后抽濾，用熱水洗滌燒瓶4次，洗滌沉淀10次，收集濾液于500mL錐形瓶中，加入(1+1)鹽酸1滴，甲基紅1滴，煮沸5min后，流水冷卻后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶，用0.1mol/L NaOH溶液滴定至由微紅剛呈黃色(不計體積)，加入5g甘露醇，加入轉(zhuǎn)子，使用pH標準溶液對酸度計進行校準，以酸度計測定溶液pH值變化，每隔30s采集一次數(shù)據(jù)，滴定曲線以滴定體積為橫坐標，pH值及其導數(shù)為縱坐標，對滴定曲線求導，選導數(shù)最大點作為滴定終點，對應(yīng)的消耗的NaOH溶液體積為反應(yīng)終點體積。通過公式(2)計算得到游離硼含量。

以0.1mol/L的NaOH標準溶液進行滴定，采樣pH時間間隔為30s，滴定曲線如圖4所示。

經(jīng)計算在體積為680μL處有導數(shù)最大點，空白樣消耗體積為40μL，此時對應(yīng)碳化硼中游離硼含量為0.118％。

此滴定濃度下，改變pH采樣時間為21s、37s，進行實驗，同時改變滴定用NaOH濃度為0.05mol/L，0.15mol/L，pH值采樣時間間隔19s、30s、37s條件下進行實驗，共獲得9組實驗數(shù)據(jù)，實驗對應(yīng)碳化硼中游離硼含量為0.109％～0.125％之間，相對標準偏差為3.8％。

實施例五

碳化硼中總硼含量測定

總硼含量測試用樣品預處理為稱取2g碳酸鈉平鋪于鉑金坩堝底部，再稱取0.25g樣品(精確至0.1mg)于鉑金坩堝中，再稱2g碳酸鈉將樣品覆蓋，送入馬弗爐中升溫至950℃保溫20min，冷卻取出以熱水浸取熔融物，定容至250ml容量瓶中，用移液管移取50ml上述浸出液于250ml燒杯中，分次加入碳酸鈣并不斷攪拌至無氣泡產(chǎn)生，在電爐上煮沸3min，稍冷后抽濾，用熱水洗滌燒瓶5次，洗滌沉淀10次，收集濾液于500mL錐形瓶中，加入(1+1)鹽酸1滴，甲基紅1滴，煮沸5min后，流水冷卻后轉(zhuǎn)移至三口燒瓶，用NaOH溶液滴定至由微紅剛呈黃色(不計體積)，加入5g甘露醇，加入轉(zhuǎn)子，使用pH標準溶液對酸度計進行校準，以0.05mol/L NaOH溶液進行滴定，以酸度計測定溶液pH值變化，每隔35s采集一次數(shù)據(jù)，滴定曲線以滴定體積為橫坐標，pH值及其導數(shù)為縱坐標，對滴定曲線求導，選導數(shù)最大點作為滴定終點，對應(yīng)的消耗的NaOH溶液體積為反應(yīng)終點體積。通過公式(3)計算得到總硼含量。

以0.05mol/L的NaOH標準溶液對反應(yīng)液(稀釋50倍)進行滴定，采樣pH時間間隔為35s，滴定曲線如圖5所示。

經(jīng)計算在體積為780μL處有導數(shù)最大點，空白樣消耗體積為50μL，此時對應(yīng)碳化硼中總硼含量為78.6％。

此滴定濃度下，改變pH采樣時間為26s、40s，進行實驗，同時改變滴定用NaOH濃度為0.02mol/L，0.10mol/L，pH值采樣時間間隔26s、35s、43s條件下進行實驗，共獲得9組實驗數(shù)據(jù)，實驗對應(yīng)碳化硼中總硼含量為78.22％～78.69％，相對標準偏差為0.2％。