碳酸鎳鈷錳 - 錳含量的測定

HG/T 5735-2020 碳酸鎳鈷錳

范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了碳酸鎳鈷錳的要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、標(biāo)簽、包裝、運輸、貯存。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于碳酸鎳鈷錳。該產(chǎn)品主要用作鎳鈷錳酸鋰三元電池正極材料的前驅(qū)體。

分子式
分子式: xNiCO₃•yCoCO₃•zMnCO₃

要求
外觀: 本品為灰黑色粉末。
碳酸鎳鈷錳按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗方法檢測應(yīng)符合表1的規(guī)定。


試驗方法
錳含量的測定

原理
試樣用鹽酸溶解后，在焦磷酸鈉溶液介質(zhì)中調(diào)節(jié)pH至約7，在電位滴定儀上用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液電位突躍點即為終點，其反應(yīng)方程式如下:


試劑或材料
鹽酸溶液: 1+1。
焦磷酸鈉溶液: 70g/L。
使用前24h配制。
錳標(biāo)準(zhǔn)溶液: ρ(Mn)≈1.65g/L。
稱取約3.0g電解錳(錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.5%)，置于500mL燒杯中，加入50mL水、5mL濃硝酸，放置幾分鐘至錳表面變亮，用水沖洗5次～6次，再用無水乙醇沖洗2次，在105°C±2°C干燥10min。冷卻，稱取1.650g處理過的錳(精確至0.0002g)，置于500mL燒杯中，加入20mL硫酸溶液(1+1)、200mL水，加熱至全部溶解。冷卻至室溫后，全部轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液: c(KMnO₄)≈0.01mol/L。
稱取1.57g～1.59g高錳酸鉀，精確至0.0002g。定容于1000mL水中，放置6天后，過濾，貯存于棕色瓶中。
標(biāo)定: 用移液管移取25mL錳標(biāo)準(zhǔn)溶液， 一邊攪拌一邊加入到盛有mL焦磷酸鈉溶液的500mL燒杯中，調(diào)節(jié)溶液pH至約7.0，置于磁力攪拌器上攪拌。在已調(diào)節(jié)好的自動電位滴定儀上，以鉑電極為指示電極、鎢電極為參比電極，用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液電位突躍點即為終點。
同時同樣做空向試驗，空白試驗溶液除不加試樣外，其他加入試劑的種類和量與試驗溶液相同。
高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度以c計，數(shù)值以摩爾每升(mol/L)表示，按公式(3)計算:

式中:
V 一一移取錳標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
ρ 一一錳標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度的準(zhǔn)確數(shù)值，單位為克每升(g/L)；
V₁一一滴定試驗溶液所消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
V₀一一滴定空白試驗溶液所消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
M 一一錳(Mn)的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，單位為克每摩爾(g/mol)(M=54.94)。

儀器設(shè)備
自動電位滴定儀: 附磁力攪拌器、鉑電極、鎢電極。

試驗步驟
用移液管移取15mL試驗溶液A，一邊攪拌一邊加入到盛有250mL焦磷酸鈉溶液的500mL燒杯中，用鹽酸溶液和焦磷酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH至約7，置于磁力攪拌器上攪拌。在已調(diào)節(jié)好的自動電位滴定儀上，以鉑電極為指示電極、鎢電極為參比電極，用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液電位突躍點即為終點。
同時同樣做空白試驗，空白試驗溶液除不加試樣外，其他加入試劑的種類和量(標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液除外)與試驗溶液相同。

試驗數(shù)據(jù)處理
錳含量以錳(Mn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω₃計，按公式(4)計算:

式中:
V₁一一滴定試驗溶液所消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
V₀一一滴定空白試驗溶液所消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；
c 一一高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度的準(zhǔn)確數(shù)值，單位為摩爾每升(moI/L)；
M 一一錳(Mn)的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，單位為克每摩爾(g/mol)(M=54.94)；
m 一一試料的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)。
取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果，兩次平行測定結(jié)果的絕對差值不大于0.1%。


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