一種檢測(cè)四氯化鈦水溶液中游離鹽酸含量的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種檢測(cè)四氯化鈦水溶液中游離鹽酸含量的方法，所述方法包括以下步驟：1)在冷水浴的保護(hù)下，用蠕動(dòng)泵將不同體積TiCl4打入到一定量超純水中，得到不同濃度TiCl4水溶液；2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液中和TiCl4水溶液，使滴定終點(diǎn)pH值≤0.1，3)根據(jù)加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的總量和最終溶液的pH值計(jì)算原TiCl4水溶液中游離HCl的含量。本發(fā)明提供的檢測(cè)方法可操作性強(qiáng)、快速、準(zhǔn)確，同時(shí)控制滴定終點(diǎn)pH值≤0.1，避免了因水解對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生的干擾，提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，檢測(cè)結(jié)果相對(duì)偏差小于4％。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種檢測(cè)四氯化鈦水溶液中游離鹽酸含量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及分析化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種檢測(cè)分析四氯化鈦水溶液的方法， 尤其涉及一種檢測(cè)四氯化鈦水溶液中游離鹽酸含量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 四氯化鈦，化學(xué)式為T(mén)iCl4的無(wú)機(jī)化合物，是生產(chǎn)金屬鈦及其化合物的重要中間 體。在室溫下，TiCl4為無(wú)色或微黃色液體，屬于少數(shù)在室溫時(shí)為液態(tài)的過(guò)渡金屬氯化物之 一，具有較強(qiáng)腐蝕性，有刺激性酸味。
[0003] 11(：14化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，屬于強(qiáng)路易斯酸，會(huì)與路易斯堿（甚至弱路易斯堿）放 熱反應(yīng)生成加合物，因此TiCl4極易揮發(fā)和水解，11(：14液體暴露在空氣中即迅速與空 氣中的水分發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生大量有毒腐蝕性煙霧，遇到水則會(huì)發(fā)生爆炸式反應(yīng)，首先形成 TiCl4 ? 5H20,最后生成水合鈦氧化物固體（Ti02 ?xH20)和鹽酸液滴混合物。
[0004] TiCl4液體作為鈦產(chǎn)業(yè)鏈中的一種關(guān)鍵中間產(chǎn)品，是制取海綿鈦和氯化法鈦白的 主要原料，大約90%的TiCljP被用于制造鈦白顏料（Ti02)，該過(guò)程主要是11(：14的水解反 應(yīng)。由于TiCl4液體極易水解，在潮濕的空氣中會(huì)冒大量白煙，因此工業(yè)鈦白粉生產(chǎn)一般是 先將TiClJf體稀釋成一定濃度的TiCl4水溶液作為儲(chǔ)備液，然后水解TiCl4水溶液來(lái)進(jìn) 行下一步驟。TiCl4水溶液是由TiCl4液體加少量水經(jīng)水解得到的，因此水溶液中存在游離 HC1，而游離HC1的含量對(duì)后續(xù)生產(chǎn)鈦白粉的品質(zhì)具有重要影響。所以對(duì)TiCl4水溶液中游 離HC1含量的準(zhǔn)確測(cè)量尤為重要。
[0005] TiCl4水溶液的配置是相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程，并且存在一定危險(xiǎn)性。通常是在冰水浴的 保護(hù)下，將TiCl4液體加入到冷卻水或碎冰中，并且注意不要將加TiCl4液體的管口深到液 面以下，否則水解產(chǎn)物會(huì)迅速堵塞管口，導(dǎo)致配置無(wú)法完成。這種配制方法下TiCl4水解劇 烈釋放出大量鹽酸煙霧，操作危險(xiǎn)并且無(wú)法定量TiCl4水溶液濃度。因此一種安全、濃度可 控地TiCl4水溶液配制方法是十分有必要的。
[0006] 目前，針對(duì)TiClvK溶液的檢測(cè)分析方法研宄還比較少，當(dāng)代先進(jìn)的精密儀器分析 方法也不適用于TiCl4水溶液極酸體系的檢測(cè)分析。因此尋找一種能夠檢測(cè)分析TiCl4水 溶液的方法，尤其是測(cè)量TiCl4水溶液中游離HC1含量的方法對(duì)于鈦白粉的生產(chǎn)具有重要 意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種檢測(cè)四氯化鈦水溶液的方法，特別是一種檢測(cè)四氯化 鈦水溶液中游離HC1含量的方法。
[0008] 為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0009] 本發(fā)明提供了一種檢測(cè)TiCl4水溶液中游離HC1含量的方法，包括以下步驟： [0010] 1)在冰水浴保護(hù)下，將TiCl4液體加入到超純水中，配制得到TiCl4水溶液；
[0011] 2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行中和；
[0012] 3)中和穩(wěn)定一定時(shí)間后，控制滴定終點(diǎn)pH值彡0. 1 ;
[0013] 4)根據(jù)加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的總量和終點(diǎn)溶液的pH值，計(jì)算得到TiCljK溶液中 游離HC1的含量。
[0014] 本發(fā)明所述的配制方法具體操作步驟為：在冰水浴保護(hù)下，利用蠕動(dòng)泵將TiCl4 液體加入到超純水中，在向水中加TiClJf體之前，先往水中通空氣，以保證沒(méi)入水中的管 口保持干燥，防止水解產(chǎn)物堵塞管口，根據(jù)TiCldf體與超純水配比不同，得到不同濃度的 TiCljK溶液。
[0015] 由于Ti4+沉淀消耗的0IT無(wú)法確定，因此無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量TiCl4水溶液中的游離鹽酸 含量，本發(fā)明通過(guò)控制滴定終點(diǎn)pH值彡0. 1，可以有效防止Ti4+沉淀對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的干擾。
[0016] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明的步驟1)所述TiCl4液體與超純水的體積配比為1 : (0? 2 ?15) 〇
[0017] 本發(fā)明所述11(：14液體與超純水的體積配比例如可以是：1:0. 2、1:0. 5、1:1、 1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4. 5、1:5、1:5. 5、1:6、1:6. 5、1:7、1:7. 5、1:8、1:8. 5、 1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15〇
[0018] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明步驟1)所述配制得到的TiCl4水溶液濃度為0. 5? 4mol/L〇
[0019] 本發(fā)明所述TiCljX溶液濃度例如可以是0. 5mol/L、lmol/L、l. 2mol/L、l. 5mol/L、 1. 99mol/L、2. 33mol/L、2. 55mol/L、2. 90mol/L、3. 09mol/L、3. 5mol/L、4mol/L。
[0020] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明步驟2)所述NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0. 3?lmol/L。
[0021] 本發(fā)明所述NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度例如可以是0? 3mol/L、0. 4mol/L、0. 5mol/L、 0? 6mol/L、0. 7mol/L、0. 8mol/L、0. 9mol/L、lmol/L〇
[0022] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明步驟3)所述中和穩(wěn)定時(shí)間為10?90min，例如可以是 10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min〇
[0023] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明步驟3)所述滴定終點(diǎn)pH值為0. 05?0. 1。
[0024] 本發(fā)明所述滴定終點(diǎn)pH值例如可以是0. 05、0. 06、0. 07、0. 08、0. 09、1。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0026] 1)本發(fā)明配制TiCl4水溶液的過(guò)程溫和、安全，能夠得到濃度確定的TiCl4水溶 液；
[0027] 2)本發(fā)明采用酸堿滴定法檢測(cè)TiCl4水溶液中游離HC1含量，該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，可 操作性強(qiáng)，快速準(zhǔn)確；避開(kāi)了由于TiCl4水溶液酸度過(guò)高而不適用于ICP-MS、ICP-AES等現(xiàn) 代精密儀器檢測(cè)分析的問(wèn)題；
[0028] 3)本發(fā)明采用一步法檢測(cè)TiCl4水溶液中游離HC1含量，相比采用包含沉淀鈦離 子的兩步法檢測(cè)，測(cè)量誤差更小，本發(fā)明樣品檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)偏差控制在3. 04%以?xún)?nèi)；
[0029] 4)本發(fā)明控制溶液終點(diǎn)pH值小于0. 1，可有效屏蔽Ti4+的水解，避免其沉淀對(duì)檢 測(cè)的干擾；
[0030] 5)本發(fā)明有力地配合了硫酸法外加晶種制備的研發(fā)和改進(jìn)，為提高外加晶種制備 的可控性發(fā)揮了重要作用。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0032] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā) 明的具體限制。
[0033] 本發(fā)明實(shí)施例中用到的pH計(jì)為：梅特勒-托利多FE20 ;測(cè)量范圍為： 0.00-14. 00 (實(shí)際可以測(cè)到-0.05);測(cè)量精度為：0. 01。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 取5mL濃度為1. 99mol/L的TiCl4水溶液置于燒杯中；逐滴緩慢加入0?5mol/L的 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，邊滴加邊用pH計(jì)測(cè)溶液pH值，控制溶液終點(diǎn)pH值小于0. 1，根據(jù)所加NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液的量及溶液終點(diǎn)pH值，計(jì)算得到原TiCl4水溶液中游離HC1的含量；相同條件重 復(fù)測(cè)3組作對(duì)比。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。
[0036]表1
[0037]

【權(quán)利要求】
1. 一種檢測(cè)TiCl 4水溶液中游離HC1含量的方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 在冰水浴保護(hù)下，利用蠕動(dòng)泵將TiCl4液體加入到超純水中，配制得到TiCl 4水溶 液； 2) 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行中和； 3) 中和穩(wěn)定一定時(shí)間后，控制滴定終點(diǎn)pH值< 0. 1，以防止Ti4+沉淀對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的干 擾； 4) 根據(jù)加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的總量和終點(diǎn)溶液的pH值，計(jì)算得到TiCl4水溶液中游離 HC1的含量。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)所述TiCl 4液體與超純水的體積配 比為 1 : (〇? 2 ?15)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟1)所述TiCl 4水溶液濃度為 0? 5 ?4mol/L〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟2)所述NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃 度為 0? 3 ?lmol/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：步驟3)所述中和穩(wěn)定時(shí)間為 10 ?90min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟3)所述滴定終點(diǎn)pH值為 0. 05 ?0. L
【文檔編號(hào)】G01N31/22GK104459019SQ201410771951
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】樸玲鈺, 馬佩軍, 杜劍橋, 路瑞芳, 吳志嬌, 張曉
申請(qǐng)人:國(guó)家納米科學(xué)中心, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司