磷酸铁锂化学分析法

磷酸铁锂化学分析法

本标准适用于磷酸铁锂产品、半成品及磷铁矿的分析.

1.0 引用标准

1.1 GB/T601-88化学试剂滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备;

1.2 GB/T4701.7-1994 《磷铁的化学分析方法》;

1.3 GB/T 3885.4-1983锂辉.锂云母精矿化学方法火焰原子吸收光度法测定锂量.

2.0 铁量的测定

2.1 方法提要

在盐酸溶液中，用二氯化锡将铁(Ⅲ)还原成铁(Ⅱ)，然后加入氯化高汞以氧化过量的二氯化锡，

用二苯胺磺酸钠为指示剂，以重铬酸钾标准溶液滴定，其反应式如下：

2Fe3++Sn2++6Cl- → SnCl62-+2Fe2+

4Cl-+Sn2++2HgCl2 → SnCl62-+Hg2Cl2

2Fe2++Cr2O72-+14H+ → 6Fe3++2Cr3++7H2O

2.2试剂

2.2.1盐酸：(1+1);

2.2.2 硫酸—磷酸混酸：将150ml硫酸慢慢地加入500ml水中，冷却后加入150ml磷酸，用水稀释至1L，混匀;

2.2.3 二氯化锡溶液(100g/L)：称取10g氯化锡溶于10ml(1+1)盐酸中，用水稀释至100ml(若溶液浑浊则需过滤);

2.2.4 二苯胺磺酸钠指示剂(0.5%)：

2.2.5 氯化高汞饱和溶液

【C(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L】溶液：称取2.4518g预先在150度烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)于

250ml烧杯中，以少量水溶解后移入1L容量瓶中，用水定容。

2.3 分析步骤

称取0.2000g试样于250ml三角瓶中，加入10ml盐酸溶液，置于低温电炉上加热至完全溶解，取下稍

冷，加入30ml水，加热至沸，趁热滴加二氯化锡溶液至黄色消失后再过量1～2滴，流水冷却至室温，加

入10ml氯化高汞饱和溶液，混匀，静置2min后，用水稀释至80ml,加入20ml硫磷混酸溶液，4～5滴二

苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定，溶液由绿色转变成蓝紫色为终点。

2.4 计算：

按下式计算铁的百分含量：

Fe(%) = C x V x 0.05584 × 100

m

式中：C——重铬酸钾标准溶液的浓度，mol/L;

V——滴定所消耗重铬酸钾标准溶液的体积，ml;

m——称取试样的质量，g。

0.05584系数——为铁的摩尔质量，单位为g/mol 。

注意事项：

(1)还原必须有足量的盐酸存在，为了使三价铁全部还原为铁，以及阻止二价铁再被氧化，二氯化锡必须

稍过量。

(2)二氯化汞的氧化作用较慢，当加入二氯化汞后，须不断搅拌或摇动和放置2至3min，待作用完全后，

方可用重铬酸钾滴定。

(3)在滴定前加硫磷混酸是为了避免三价铁的黄色掩盖蓝紫色终点。

(4)试样中若有碳粉则需在盐酸溶解好试样后，用滤纸过滤，用水洗涤碳粉8～10次。

3.0 磷量的测定

3.1 方法提要

在硝酸介质中，磷与钼酸铵生成磷钼酸铵黄色沉淀，过滤后用氢氧化钠标准溶液溶解，以酚酞为指

示剂，用硝酸标准溶液滴过量的氢氧化钠。反应式如下：

H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3→(NH4)3PO4•12MoO3↓+21NH4NO3+12H2O

2(NH4)3PO4•12MoO3+46NaOH→2(NH4)2HPO4+ (NH4)2MoO4+23NaMoO4+22H2O

NaOH+ HNO3→NaNO3+H2O

3.2 试剂配制

3.2.1 硝酸钾溶液：20g/L 将20g硝酸钾溶于1升煮沸过经冷却的水中，摇匀。

3.2.2 钼酸铵溶液：将A溶液(70g钼酸铵溶于53ml氨水和267ml水中制成)慢慢地倾入B溶液(267ml

硝酸与400ml水混匀而成)中，冷却，静置过夜。

3.2.3 硝酸标准溶液C(HNO3)≈0.1mol/L 量取7ml硝酸于1L容量瓶中，用煮沸并冷却的水定容。

3.2.4 氢氧化钠标准溶液C(NaOH)≈0.1mol/L称取4g氢氧化钠(优级纯)溶于煮沸并冷却的水定容至1

升。

标定：称取0.1000至0.2000g120度烘2h的优级纯苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)于250ml锥形瓶中，加入50ml

煮沸并冷却的水，溶解水，加入2至3滴酚酞(1%)指示剂，用0.1mol/L NaOH标准溶液滴定至粉红色即

为终点。

C(NaOH) = m × 1000

V1 × 204.2

f = C(NaOH) x 1.347

1000

式中： m—— 苯二甲酸氢钾的质量，g;

C(NaOH)——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L;

f——与1.00ml氢氧化钠标准溶液相当的以克表示的磷的质量;

204.2——苯二甲酸氢钾的摩尔质量，M(KHC8H4O4),g/mol;

1.347——磷的摩尔质量，M(1/23P),g/mol。

3.3 分析步骤

移取0.1000g试样于250ml烧杯中，以少量水润湿，加入15ml盐酸，盖上表面皿，于电热板上加热至

试样完全溶解。蒸发至近干，加入5至10ml硝酸，蒸发至4至5ml，然后用少许水稀释，用中速滤纸过滤

于500ml锥形瓶中，用热水洗涤烧杯3至4次，洗涤沉淀8至10次，这时应保持滤液体积100ml左右, 滤

液用氨水中和至有氢氧化物沉淀出现，再用硝酸中和至氢氧化物沉淀刚好消失，加入5ml过量的硝酸，一

边摇动锥形瓶一边缓缓加入60至100ml钼酸铵溶液，振荡2至3min，沉淀放置4h以上。用密滤纸加入纸

浆过滤，先用2%(V/V)硝酸溶液洗涤锥形瓶和沉淀2至3次，再用20g/L硝酸钾洗液将锥形瓶和沉淀均洗

至中性，将沉淀和滤纸一起移入原锥形瓶中，加入30ml煮沸并冷却的水，小心摇荡锥形瓶，使滤纸碎成浆

状，滴加氢氧化钠标准溶液使黄色沉淀溶解，加入5滴10g/L酚酞溶液，再加5至10ml过量氢氧化钠标准

溶液，稍停片刻，再加入5至10ml过量氢氧化钠标准溶液，稍停片刻用0.1mol/L硝酸标准溶液滴至溶液，

稍停片刻用0.1mol/L 硝酸标准溶液回滴至溶液无色为终点，与试样分析同时进行空白试验。

3.4 计算

以质量百分数表示的磷含量按下式计算：

(P %) = (V2 - V3K) f

m0

式中：V2——加入氢氧化钠标准溶液总体积，ml;

V3——滴定过量氢氧化钠标准溶液消耗硝酸标准溶液的体积，ml;

m0——称取试样量，g;

K——硝酸标准溶液换算成氢氧化钠标准溶液体积的系数。

K值的确定：

吸取25ml硝酸溶液，加入50ml煮沸并冷却的水，加入2至3滴酚酞指示剂，用氢氧化钠溶液滴定至粉

红色，即为终点。

K = 滴定消耗氢氧化钠标准溶液体积

吸取硝酸标准溶液积

注意事项：

(1) 用20g/L硝酸钾洗涤沉淀至中性必须检查，用试管接取20滴滤液，加1至2滴酚酞指示剂，滴入1滴

氢氧化钠溶液应呈红色。

(2)如试样中有钒(Ⅴ)存在，可加入少量盐酸羟胺将钒(Ⅴ)还原为钒(Ⅳ)。

4. 锂含量的测定

4.1 方法提要

试样用盐酸溶解，在1%(V/V)盐酸介质中，使用空气—乙炔火焰，于原子吸收分光光度计波长
磷酸铁锂化学分析方法
670.78nm处测定锂的吸光度。

4.2 试剂及仪器

4.2.1 硝酸：浓硝酸

4.2.2 盐酸：1+1体积比

4.2.3 锂标准贮存溶液：1mg/ml，贮存于塑料瓶中。

4.2.4 锂标准溶液：100ug/ml;准确移取10.00毫升锂标准贮液于100ml容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。

4.2.5 原子吸收光谱，附锂空心阴极灯。

4.3 分析步骤

4.3.1 测定

称取试样0.5000g置于250ml烧杯中，加少量水润湿试样，加入25ml盐酸(1+1)，盖上表面皿，加热

溶解，待试样分解后，取下稍冷，加入10ml硝酸继续加热溶解，蒸发至体积5ml左右，取下稍冷，加入

20ml水，煮沸，取下冷却，移入250ml容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。

移取5.00ml试液于250ml容量瓶中，加入5ml盐酸(1+1)，以水稀释至刻度，摇匀，与标准溶液同时

同条件下，于原子吸收光谱670.78nm处测量其吸光度，在工作曲线上查出锂的浓度。

4.3.2 工作曲线的绘制

分别移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00毫升锂标准溶液(100ug/ml)于一组100ml容量瓶中，加

入2ml盐酸(1+1)，以水稀释至刻度，摇匀。与试样同时同条件下于原子吸收光谱波长670.78nm处测量其

吸光度，以锂浓度为横坐标，吸光度为纵坐标;绘制工作曲线。

5. 碳含量的测定

5.1 方法提要

将LiFePO4/C复合材料用盐酸溶，C则不溶于盐酸,从而使得碳与LiFePO4分离。

5.2 试剂与材料

5.2.1 盐酸：(1+1);

5.2.2 盐酸：(5+95);

5.2.3 4G玻璃砂芯坩埚.

5.3 分析步骤

称取5.0000试样于250ml烧杯中，加60ml(1+1)盐酸，放在电炉上加热溶解，大约20min后，取下

冷却，用已于105～110℃干燥至恒重的4G玻璃砂芯坩埚过滤，用(5+95)盐酸洗涤5次，再用蒸馏水洗涤

5至10次，于105～110℃干燥至恒重。

7.4 分析结果计算

以质量百分数表示碳含量，按下式计算。

C(%) = (m1 - m2) x 100

m

式中：m1——沉淀和玻璃砂芯坩埚的质量，g;

m2——玻璃砂芯坩埚的质量，g;

m——试样的重量，g.

备注：以上分析中未标明所用的试剂经为分析纯,水为蒸馏水