YS/T 1342.3-2019 二次電池廢料化學分析方法 第3部分：錳量的測定 電位滴定法和火焰原子吸收光譜法

范圍
本部分規(guī)定了電位滴定法和火焰原子吸收光譜法測定二次電池廢料中錳含量的方法。
本部分適用于二次電池廢料中錳含量的測定。電位滴定法測定范圍: 5.0%~60.0%；火焰原子吸收光譜法測定范圍: 0.1%~5.0%。

方法1: 電位滴定法
方法原理
試料以鹽酸、硝酸溶解。在中性焦磷酸鈉介質(zhì)中，用高錳酸鉀標準滴定溶液進行電位滴定測定錳含量，滴定至電位突躍為終點，根據(jù)滴定消耗的高錳酸鉀體積計算試樣中錳的含量。

試劑和材料
除非另有說明，本部分所用試劑均為分析純試劑，所用水符合 GB/T 6682 規(guī)定的三級水的規(guī)格。
鹽酸(ρ 1.19g/mL)。
硝酸(ρ 1.42g/mL)。
鹽酸(1+1)。
硝酸(1+1)。
碳酸鈉溶液(50g/L)。
焦磷酸鈉飽和溶液: 稱取200g焦磷酸鈉(NaP₂O₇·10H₂O)，置于2000mL燒杯中，加約1000mL溫水，攪拌，至焦磷酸鈉飽和。冷卻，靜置，取上層飽和溶液。
錳標準溶液:
稱取10g電解錳(w_Mn≥99.95%)于500mL燒杯中，加入50mL水和5mL硝酸，放置幾分鐘直至錳表面表光亮。用水洗滌4次~5次，再用丙酮洗兩次，在100°C的烘箱中干燥20min。
稱取1.00g電解錳于250mL燒杯中，精確到0.0001g。加水約100mL，再加30mL鹽酸，低溫加熱至溶液變清亮，冷卻至室溫，移入1000mL 容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。
高錳酸鉀滴定溶液:
配制: 稱取1.65g高錳酸鉀，置于2000mL錐形瓶中，加1000mL水溶解，放置6天后，用G4漏斗式過濾器抽濾，濾液保存于棕色玻璃瓶中，混勻。
標定: 移取20.00mL錳標準溶液于500mL燒杯中，在攪拌下加入250mL焦磷酸鈉飽和溶液，在pH計上用鹽酸或碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH為7.0，在電位滴定儀上，用高錳酸鉀滴定溶液滴定至電位滴定儀上發(fā)生明顯電位突躍為終點，記錄高錳酸鉀滴定溶液消耗體積V₁。隨同標定做空白測定。
按式(1)計算高錳酸鉀滴定溶液對錳的滴定度T，單位克每毫升(g/mL)。

V₁一一滴定所消耗高錳酸鉀滴定液的體積，單位為毫升(mL)；
V₂一一加白試驗時消耗的高錳酸鉀滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
m₁一一移取的錳標準溶液中錳的質(zhì)量，單位為克(g)。

儀器
電位滴定儀，配有鉑電極和鎢或者銀電極。
pH計(0.01級)。
G4砂芯漏斗(100mL)。

試樣
試樣粒度不大于0.150mm。

分析步驟
試料
稱取1.00g試樣，精確至0.0001g。

試驗步驟
試料
稱取1.00g樣品，精確至0.0001g。


空白試驗
隨同試料做空白試驗。
試液的制備
將試料置于250mL燒杯中，用少量水濕潤試料，加入20mL鹽酸和5mL硝酸，蓋上表面皿，低溫加熱約30min。冷卻至室溫，試液移入250mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。干過濾，棄去初濾液。
滴定
按表1移取試液，置于500mL燒杯中，在不斷攪拌下加入250mL焦磷酸鈉溶液，用pH計以鹽酸或碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至7.0。用高錳酸鉀滴定溶液滴定至電位滴定儀上發(fā)生明顯電位突躍為終點，記錄高錳酸鉀滴定溶液消耗體積。

分析結(jié)果的計算
試樣中錳的質(zhì)量分數(shù)w_Mn，按公式(2)計算:

式中:
T  一一高錳酸鉀滴定溶液對錳的滴定度，單位克每毫升(g/mL)；
m₂一一稱取試料的質(zhì)量，單位為克(g)；
V  一一試液定容的總體積，單位為毫升(mL)；
V₃一一分取試液的體積，單位為毫升(mL)；
V₄一一滴定空白試驗所消耗的高錳酸鉀滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₅一一滴定試料所消耗的高錳酸鉀滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
所得結(jié)果保留至小數(shù)點后兩位。

方法2: 火焰原子吸收光譜法
方法原理
試料以硝酸、過氧化氫溶解。在硝酸介質(zhì)中， 以錳空心陰極燈作為光源，于原子吸收分光光度計波長279.5nm，使用空氣-乙炔火焰，測定試液中錳的吸光度，計算試樣中錳的含量。


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