YS/T 1472.1-2021 富鋰(lǐ)錳(měng)基正極(jí)材(cái)料化(huà)學(xué)分析(xī)方(fāng)法 第(dì)1部(bù)分(fēn): 錳含量的測(cè)定(dìng) 電位(wèi)滴定法(fǎ)

範圍
本文件規(guī)定(dìng)了(liǎo)富鋰錳基(jī)正(zhèng)極材(cái)料中(zhōng)錳(měng)含量(liáng)的(dí)測定(dìng)方法。
本文(wén)件適(shì)用(yòng)於富(fù)鋰(lǐ)錳(měng)基正極(jí)材(cái)料(liào)中錳(měng)含(hán)量的測(cè)定(dìng)。測定(dìng)範圍(wéi): 10.00%~50.00%。

術語和定義
本文(wén)件沒有(yǒu)需要界定的術語和定義(yì)。

原理
試料經(jīng)鹽(yán)酸，硝(xiāo)酸溶解(jiě)後(hòu)，在焦(jiāo)磷酸(suān)鈉(nà)介(jiè)質中(zhōng)，調節溶(róng)液(yè)pH為6~7，用(yòng)高(gāo)錳酸(suān)鉀(jiǎ)標準溶(róng)液(yè)滴(dī)定(dìng)至電(diàn)位突躍(yuè)即(jí)為終點，根據(jù)滴定消耗(hào)的(dí)高(gāo)錳酸鉀標(biāo)準滴(dī)定溶液體積(jī)計(jì)算樣(yàng)品中錳(měng)的含量。

試(shì)劑
除(chú)非(fēi)另有(yǒu)說明(míng)，在(zài)分(fēn)析中(zhōng)僅使(shǐ)用確認為(wéi)分析(xī)純(chún)的(dí)試劑和符(fú)合(hé) GB/T 6682 要(yào)求的(dí)實(shí)驗(yàn)室三(sān)級(jí)水(shuǐ)及以上(shàng)純度的(dí)水。
鹽酸(ρ=1.19g/mL)。
硝(xiāo)酸(ρ=1.42g/mL)。
鹽酸(1+1)。
碳酸(suān)鈉(nà)溶液(50g/L)。
焦(jiāo)磷(lín)酸鈉(nà)飽和溶(róng)液(yè): 稱取200g焦磷酸鈉(nà)(NaP₂O₇•10H₂O)，置(zhì)於2000mL錐(zhuī)形瓶(píng)中，加入(rù)約1000mL溫水(shuǐ)，不(bù)斷攪(jiǎo)拌(bàn)。直至焦磷(lín)酸鈉不(bù)再(zài)溶解(jiě)。冷卻，靜(jìng)置(zhì)，取上層(céng)飽(bǎo)和溶液。
溴百裏酚藍指示(shì)劑溶(róng)液(0.4g/L)。
錳標(biāo)準溶液(yè): 稱(chēng)取1.0000g金(jīn)屬錳(ω_Mn≥99.95%)於(yú)400mL燒(shāo)杯(bēi)中(zhōng)，加入100mL水(shuǐ)和(hé)20mL硫酸(1+1)，低(dī)溫(wēn)加(jiā)熱(rè)至溶液清(qīng)亮。冷(lěng)卻後移(yí)入1000mL容量(liáng)瓶中(zhōng)，用水(shuǐ)稀釋至刻(kè)度，搖匀(yún)。此(cǐ)溶(róng)液1mL含1mg錳。
高錳酸(suān)鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(1/5 KMnO₄)≈0.05mol/L]的(dí)配(pèi)製: 稱取1.65g高錳酸(suān)鉀於2000mL錐形(xíng)瓶(píng)中，加入(rù)1000mL水(shuǐ)溶解，放置(zhì)7天。用(yòng)G4玻(bō)璃砂芯漏鬥抽濾，濾液保存於棕色(sè)玻(bō)璃瓶(píng)中，混匀。
高(gāo)錳酸鉀(jiǎ)標準滴定(dìng)溶液[c(1/5 KMnO₄)≈0.05mol/L]的(dí)標(biāo)定(dìng): 現(xiàn)用現標(biāo)。移取20.00mL錳標(biāo)準溶液於(yú)500mL燒杯(bēi)中(zhōng)，邊攪拌(bàn)邊(biān)加入250mL焦(jiāo)磷酸鉀飽(bǎo)和溶液，用鹽酸(suān)或碳酸鈉溶(róng)液(yè)調節(jié)溶液pH為6~ 7[用(yòng)pH計(jì)或溴(xiù)百(bǎi)裏(lǐ)酚(fēn)藍(lán)指(zhǐ)示劑溶(róng)液(yè)]。在(zài)電(diàn)位(wèi)滴(dī)定儀上用高錳酸鉀(jiǎ)標(biāo)準(zhǔn)滴定(dìng)溶液(yè)滴定(dìng)至(zhì)電位突(tū)躍最(zuì)大(dà)即為(wéi)終點。記(jì)錄高(gāo)錳酸鉀標(biāo)準滴(dī)定溶液消(xiāo)耗體(tǐ)積V₁。隨(suí)同標(biāo)定做(zuò)空(kōng)白測定(dìng)。
按公(gōng)式(shì)(1)計算高錳酸鉀標準(zhǔn)滴定溶(róng)液(yè)對錳的滴(dī)定度(dù)T:

式(shì)中(zhōng):
T 一(yī)一高(gāo)錳(měng)酸鉀標準(zhǔn)滴定溶(róng)液對(duì)錳的滴定(dìng)度(dù)，單(dān)位為毫克每(měi)毫升(shēng)(mg/mL)；
V₂一一(yī)移(yí)取(qǔ)的錳標準(zhǔn)溶液的體(tǐ)積(jī)，單位(wèi)為毫升(mL)；
V₁一一(yī)滴定(dìng)時(shí)消(xiāo)耗的高錳酸鉀標(biāo)準滴定溶液(yè)的體(tǐ)積(jī)，單(dān)位為(wéi)毫(háo)升(mL)；
V₀一(yī)一空(kōng)白(bái)試驗時(shí)消耗(hào)的高(gāo)錳酸(suān)鉀(jiǎ)標(biāo)準滴(dī)定溶(róng)液的體(tǐ)積，單(dān)位(wèi)為毫升(shēng)(mL)。
平行標(biāo)定三份，三份溶(róng)液所(suǒ)消耗的高錳酸鉀標準(zhǔn)滴定(dìng)溶液(yè)體(tǐ)積的(dí)極(jí)差值不應(yīng)超過(guò)0.05mL，取其平(píng)均值。計算(suàn)結(jié)果(guǒ)保留四位有(yǒu)效數字(zì)。

儀器(qì)設備(bèi)
電位滴定儀(yí)，附攪拌裝(zhuāng)置。
與儀器匹(pǐ)配的(dí)用於氧(yǎng)化還原滴定(dìng)的(dí)電(diàn)極(jí)(鉑(bó)-飽(bǎo)和甘汞電(diàn)極，鉑-鎢(wū)電極，鉑-鉑(bó)電(diàn)極，復(fù)合(hé)電極或其他符(fú)合要求的(dí)電(diàn)極)。

樣品(pǐn)
樣(yàng)品(pǐn)粒度(dù)應不大(dà)於0.150mm。
樣品分析前(qián)應(yīng)在105°C±5°C下烘幹2h，並(bìng)置於幹燥器中冷(lěng)卻至(zhì)室(shì)溫。

試(shì)驗步驟(zhòu)
試料(liào)
稱(chēng)取(qǔ)1.00g樣(yàng)品，精確至(zhì)0.0001g。
平行(háng)試驗(yàn)
平行(háng)做兩份試(shì)驗，取其平均值(zhí)。
空白試(shì)驗(yàn)
隨(suí)同試料做(zuò)空白試驗(yàn)。
測定(dìng)
將試料置於250mL燒杯中，加少量(liáng)水潤濕。加入15mL鹽酸，5mL硝酸，蓋上表麵皿(mǐn)，低(dī)溫加熱至(zhì)溶液體(tǐ)積約(yuē)為(wéi)3mL~5mL，取(qǔ)下(xià)。冷卻至室(shì)溫。
將(jiāng)試(shì)液移入(rù)200mL容(róng)量(liáng)瓶中(zhōng)，用水稀釋至(zhì)刻度，搖匀(yún)。
按表1準確移(yí)取試液於(yú)500mL燒杯中(zhōng)，邊攪(jiǎo)拌(bàn)邊(biān)加入250mL焦(jiāo)磷酸鈉飽(bǎo)和(hé)溶液(yè)。用鹽酸或碳(tàn)酸(suān)鈉(nà)溶液調節溶液pH為(wéi)6~7[用(yòng)pH計(jì)或(huò)溴(xiù)百(bǎi)裏(lǐ)酚(fēn)藍(lán)指(zhǐ)示(shì)劑溶液(yè)]。

將(jiāng)試(shì)液置於(yú)電(diàn)位滴(dī)定儀上，用(yòng)高(gāo)錳酸鉀標準(zhǔn)滴定溶液滴定至電(diàn)位突躍(yuè)即為(wéi)終(zhōng)點，記(jì)錄消(xiāo)耗的(dí)高錳酸鉀(jiǎ)標(biāo)準滴定(dìng)溶液的體積(jī)。

試驗(yàn)數據處理
錳含量(liáng)以(yǐ)錳(měng)的(dí)質量(liáng)分數ω_Mn計，按公(gōng)式(2)計算:

式中:
T 一一高錳(měng)酸鉀標準滴(dī)定(dìng)溶液對(duì)錳的滴定度(dù)，單(dān)位為毫克(kè)每毫升(mg/mL)；
V 一(yī)一(yī)試液定容的(dí)總(zǒng)體(tǐ)積(jī)，單位為(wéi)毫升(mL)；
V₅一(yī)一滴(dī)定試料所(suǒ)消(xiāo)耗(hào)的(dí)高(gāo)錳酸鉀(jiǎ)標(biāo)準滴(dī)定(dìng)溶(róng)液的(dí)體積(jī)，單位(wèi)為(wéi)毫升(mL)；
V₄一一(yī)滴(dī)定空(kōng)白(bái)試驗(yàn)所消耗(hào)的高(gāo)錳(měng)酸(suān)鉀標準滴定溶液的體(tǐ)積，單位(wèi)為(wéi)毫升(mL)；
m 一(yī)一稱取試(shì)料的(dí)質量，單位為克(kè)(g)；
V₃一一分(fēn)取試液(yè)的體(tǐ)積，單位為(wéi)毫升(mL)。
計(jì)算(suàn)結(jié)果表(biǎo)示至小數(shù)點後兩(liǎng)位(wèi)。數值(zhí)修(xiū)約(yuē)按 GB/T 8170 的(dí)規(guī)定執(zhí)行。