磷酸鐵鋰檢測方法

目錄磷酸鐵鋰化學分析辦法合用范疇：磷酸鐵鋰的主元素鐵含量，雜質(zhì)項目，水分，PH值，磷含量和碳含量的檢測。一．鐵含量的檢測辦法提綱試樣以酸分解，在熱溶液中以SnCl2還原大部分Fe3+，以CuSO4-靛紅批示劑，滴加TiCl3還原剩余的Fe3+，過量的Ti3+在微量Cu的催化下短時間內(nèi)氧化成四價，然后以二苯胺磺酸鈉為批示劑，用K2Cr2O7原則溶液滴定至紫紅色為終點。試劑2.1鹽酸：1+1（GR）。2.2SnCl25%：稱取SnCl25g以20ml（1+1）HCl加熱溶解后用水稀至100ml。2.3TiCl3溶液：量取30ml15%的TiCl3加30ml（1+1）HCl，以水稀至100ml，加幾粒鋅粒。2.4CuSO4-靛紅批示劑：0.5g靛紅批示劑溶于0.1%的100mlCuSO4溶液中，再加（1+4）H2SO40.5ml。2.5二苯胺磺酸鈉：0.5%的水溶液。H2SO4-H3PO4混酸：15%。K2Cr2O7原則溶液0.05mol/L：稱取1.2258g150℃-160℃烘2小時的K2Cr2O7溶于水，定容至500ml。分析環(huán)節(jié)精確稱取LiFePO4樣品1.0000g于250ml燒杯中，用水潤濕，加9mlHClO4，加熱分解至高氯酸冒濃煙，待煙冒最少量，剩余高氯酸體積約3-5ml，取下冷卻用水沖洗表面皿，轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中用水定容，搖勻沉清，分取20.00ml清液于250ml錐形瓶中，加（1+1）鹽酸20ml，加熱至沸騰煮沸半分鐘。加SnCl2至溶液呈淡黃色，滴加2滴CuSO4-靛紅批示劑變綠色，滴加TiCl3至綠色消失，過量半滴，放置溶液變?yōu)樗{色，冷卻至室溫，加15ml硫磷混酸，以二苯胺磺酸鈉為批示劑，用K2Cr2O7原則溶液滴至紫紅色為終點。分析成果計算式中：C--K2Cr2O7原則溶液的濃度，單位mol/L；V——K2Cr2O7的體積，單位為ml；m——磷酸鐵鋰的質(zhì)量，單位為g；55.85——Fe的摩爾質(zhì)量，單位為g/mol。二.火焰原子吸取分光光度法測定鋰、鎳、錳、鈷、鈣、鎂、銅、鋅1辦法提綱試樣經(jīng)鹽酸分解后，稀釋一定的倍數(shù)，在原子吸取分光光度計上，使用空氣－乙炔火焰，用對應(yīng)的空心陰極燈和波長分別測定各元素含量。測定鈣、鎂時，在試液中加入鍶鹽做釋放劑以消除干擾。2儀器2.1AAS-S4熱電原子吸取儀2.2鋰、鎳、錳、鈷、鈣、鎂、銅、鋅單元素空心陰極燈2.3儀器工作條件待測元素波長nm燈電流mA狹縫nm燃燒器高度mm乙炔流量L/min背景校正鋰670.860.27.01.1四線氘燈關(guān)鎳230.260.27.01.0四線氘燈錳279.560.27.01.1四線氘燈鈷240.760.57.01.1四線氘燈鈣422.760.511.01.6四線氘燈鎂285.260.57.01.1四線氘燈銅324.860.57.01.0四線氘燈鋅213.960.27.01.2四線氘燈3試劑3.1鹽酸（ρ=1.19g/ml）（GR）3.2鹽酸(1+1)（GR）3.3硝酸（1+1）（GR）3.4硝酸鍶（10％）3.5鋰原則貯存溶液ρ（Li）＝1000μg/ml：稱取5.3228g光譜純碳酸鋰（預先110℃，烘2小時置于干燥器中冷卻）置于250ml燒杯中，加少量水潤濕，蓋上表面皿，沿杯壁緩慢加入15ml鹽酸(3.2)，加熱至微沸，趕盡二氧化碳，冷卻后轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，用蒸餾水定容，該儲存溶液每毫升含鋰1000μg/ml。3.6鋰原則溶液ρ（Li）＝20μg/ml：移取5ml鋰原則貯存溶液（3.5）于250ml容量瓶中，用蒸餾水定容，介質(zhì)為2％HCl。3.7鎳原則貯存溶液ρ（Ni）＝1000μg/ml：稱取金屬鎳（99.50%）1.0000g于250ml燒杯中，蓋上表面皿，沿杯壁加入20ml鹽酸（3.2），加熱溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水定容，該儲存溶液每毫升含鎳1000μg/ml。3.8鎳原則溶液ρ（Ni）＝20μg/ml：移取10ml鎳原則貯存溶液（3.7）于500ml容量瓶中，用蒸餾水定容，介質(zhì)為2％HCl。3.9錳原則貯存溶液ρ（Mn）＝1000μg/ml：稱取電解錳1.0000g于250ml燒杯中，加少量水潤濕，蓋上表面皿，用20ml鹽酸（3.2）溶解，移入1000ml容量瓶中，用水定容，該儲存溶液每毫升含錳1000μg/ml。3.10錳原則溶液ρ（Mn）＝20μg/ml：移取10ml錳原則貯存溶液（3.9）于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（3.2），用蒸餾水定容，介質(zhì)為2％HCl。3.11鈷原則貯存溶液：ρ（Co）=1000μg/ml，稱高純鈷（99.98％）1.0000g于燒杯中，加20ml（3.2）鹽酸加熱溶解，冷卻后移入1000ml容量瓶中，用水定容。3.12鈷原則溶液：ρ（Co）=20μg/ml，移取10ml鈷原則貯存液（3.11）于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（3.2）用水定容，介質(zhì)為2％HCl。3.13鈣原則貯存液：ρ（Ca）=1000μg/ml，稱取1.2486g碳酸鈣基準試劑于250ml燒杯中，蓋上表面皿，沿杯壁加入20ml鹽酸（3.2），待溶解完全后，移入500ml容量瓶中，用水定容，該儲存溶液每毫升含鈣1000μg/ml。3.14鈣原則溶液：ρ（Ca）=20μg/ml，移取10ml鈣原則貯存液（3.13）于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（3.2）用水定容，介質(zhì)為2％HCl。3.15鎂原則貯存液：ρ（Mg）=1000μg/ml，稱取經(jīng)850OC灼燒2h的高純氧化鎂0.8291溶于20ml鹽酸（3.2），待溶解完全后，移入500ml容量瓶中，用水定容，該儲存溶液每毫升含鎂1000μg/ml。3.16鎂原則溶液：ρ（Mg）=20μg/ml，移取10ml鎂原則貯存液（3.15）于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（3.2）用水定容，介質(zhì)為2％HCl。3.17銅原則貯存液：ρ（Cu）=1000μg/ml，先用10%硝酸（3.3）將金屬銅片（99.99%表面氧化物溶去，蒸餾水洗滌，再用無水乙醇淋洗兩次，吹干。稱取已解決的銅片1.0000g于250ml燒杯中，蓋上表面皿，加入10ml鹽酸（3.2）、10ml硝酸（3.3），低溫加熱，待銅片溶解完全后，冷卻，移入1000ml容量瓶中，蒸餾水定容，該儲存溶液每毫升含銅1000μg/ml。3.18銅原則溶液：ρ（Cu）=20μg/ml，移取10ml銅原則貯存液（3.17）于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（3.3）用水定容，介質(zhì)為2％HCl。3.19鋅原則貯存溶液：ρ（Zn）=1000μg/ml，稱取已于800±50OC灼燒至恒重的基準氧化鋅0.6224g于燒杯中，加25ml（3.2）鹽酸加熱溶解，移入500ml容量瓶中，用水定容。3.20鋅原則溶液：ρ（Zn）=20μg/ml，移取10ml鋅原則貯存液（3.19）于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（3.2）用水定容，介質(zhì)為2％HCl。3.21鋰原則儲存液系列：分別移取鋰原則溶液（3.6）各0.00，5.00，7.50，10.00ml，置于4個100ml的容量瓶中，加HCl(3.2)4ml，用水定容，該原則系列分別為0.0，1.0，1.5，2.0μg/ml。3.22Ni原則溶液系列：分別移取Ni(3.8)原則溶液各0.00，5.00，10.00，15.00ml，置于4個容量瓶中，加鹽酸（3.2）4ml，用水定容。該原則系列分別為0.0，1.0，2.0，3.0μg/ml。3.23Mn原則溶液系列：分別移取Mn(3.10)原則溶液各0.00，5.00，10.00，15.00ml置于4個100ml容量瓶中，各加入HCl（3.2）4ml，用水定容搖勻。該原則系列分別為0.0，1.0，2.0，3.0μg/ml。3.22Co原則溶液系列：分別移取Co(3.12)原則溶液各0.00，5.00，10.00，15.00ml，置于4個容量瓶中，加鹽酸（3.2）4ml，用水定容。該原則系列分別為0.0，1.0，2.0，3.0μg/ml。3.23Ca原則溶液系列：分別移取Ca（3.14）各0.00，5.00，10.00ml置于3個100ml容量瓶中，每瓶加入5ml硝酸鍶溶液（3.4），用水定容。該原則系列分別為0.0，1.0，2.0μg/ml。3.24Mg原則溶液系列：分別移取Mg(3.16)原則溶液各0.00，1.00，2.00ml置于3個100ml容量瓶中，各加入HCl（3.2）4ml，用水定容搖勻。該原則系列分別為0.0，0.2，0.4μg/ml。3.22Cu原則溶液系列：分別移取Cu(3.18)原則溶液各0.00，5.00，10.00，15.00ml，置于4個容量瓶中，加鹽酸（3.2）4ml，用水定容。該原則系列分別為0.0，1.0，2.0，3.0μg/ml。3.25Zn原則溶液系列：分別移取Zn(3.20)各0.00，5.00，10.00，15.00ml置于4個100ml容量瓶中，各加入HCl（3.2）4ml，用水定容搖勻。該原則系列分別為0.0，1.0，2.0，3.0μg/ml。分析環(huán)節(jié)取測鐵所制備的樣品溶液用于鎳、鈷、鋅的測定，稀釋400倍用于鋰的測定，稀釋1.25倍用于鈣的測定，稀釋20倍用于錳、鎂、銅的測定。試劑配制及分析環(huán)節(jié)所用水均為二次蒸餾水。按儀器工作條件，用線形最小二乘法擬合作原則曲線。在序列里樣品具體信息中，輸入試樣標記，試樣稱量，稀釋比例，擬定后按儀器提示進行操作，得出試樣中雜質(zhì)元素的含量。三.差減重量法測定水分辦法提綱樣品在105-110°C烘干失去重量即為水分的含量。儀器2.1恒溫干燥箱2.2電子天平2.3稱量瓶分析環(huán)節(jié)稱取10克左右試樣，放入經(jīng)105-110°C烘干稱至恒重的稱量瓶中，半開瓶蓋，放入干燥箱中在105-110°C烘干兩小時，取出，置于干燥器中冷至室溫，直至恒重，稱重。4分析成果的計算按下式計算待測樣品的水分含量式中：m0—空稱量瓶的質(zhì)量（g）；m1—稱量瓶加樣品的質(zhì)量（g）；m2—稱量瓶加樣品經(jīng)烘干后的質(zhì)量（g）。四.磷酸鐵鋰樣品PH值的檢測1辦法提綱取磷酸鐵鋰樣品，按固液比（1：10）溶解，在PH計上進行測量。試液的制備稱取5.0g試樣，放入100ml燒杯中，加入50ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌5分鐘，靜置澄清，待測。試劑和儀器3.1ZDJ-4A上海雷磁自動電位滴定儀3.2原則溶液PH=6.86及PH=9.18的緩沖溶液測量環(huán)節(jié)4.1儀器預熱：打開儀器，將PH電極泡在純水中，預熱30min。4.2儀器校正：電極和溫度計浸泡在PH為6.86的緩沖溶液（混合磷酸鹽配制）中標定校對的認后，用蒸餾水沖洗三次后放入PH為9.18的緩沖溶液（四硼酸鈉配制）中，標定按確認后即可。4.3測量溶液：將電極洗凈，用濾紙輕輕擦干，放入制備的待測液中，待讀數(shù)穩(wěn)定后讀取其PH值。五．磷含量的檢測1辦法提綱在硝酸溶液中，磷酸根與釩酸銨、鉬酸銨生成可溶性的黃色絡(luò)合物（P2O5·V2O5·22MOO3·nH2O）,根據(jù)顏色的強度進行比色，借此測定其含量。2試劑2.1無色銷酸：通入空氣排盡二氧化氮；2.2顯色溶液的配制：甲溶液：鉬酸銨溶液，將鉬酸銨40g溶解于500ml水中乙溶液：釩酸銨溶液，將釩酸銨1g溶解于300ml熱水中，加入除去游離二氧化氮的濃硝酸200ml。顯色溶液：在攪拌下將甲液慢慢倒入乙液中，然后稀釋為1000ml，如呈現(xiàn)混濁需過濾。2.3磷原則溶液：精確稱取在105-110℃烘干的磷酸二氫鉀0.4390g于100ml小燒杯中，加水溶解，轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中定容，此溶液相稱于磷1.0000mg/ml，再分取此溶液10.00ml于100ml容量瓶中，用水定容，此溶液相稱于磷0.1000mg/ml。3分析手續(xù)精確稱取LiFePO4樣品1.0000g于250ml燒杯中，用水潤濕，加9mlHClO4，加熱分解至高氯酸冒濃煙，待煙冒最少量，剩余高氯酸體積約3-5ml，取下冷卻用水沖洗表面皿，轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中用水定容，搖勻澄清，分取5.00ml清液于100ml容量瓶中，用水定容，搖勻，再分取5.00ml此溶液于100ml容量瓶中，加1+1HNO32ml,加水至50ml左右，精確加入顯色液25ml，用水定容，放置20分鐘后于比色計385nm處比色，測定吸光度。同時做空白實驗。原則工作曲線的繪制：分取相稱于P：0.0、01、0.2、0.3、0.4、0.5mg的原則液于100ml容量瓶中，加1+1HNO32ml,加水至50ml左右，精確加入25ml顯色液，用水定容，搖勻，放置20分鐘后于385nm波優(yōu)點比色，測定其吸光度，繪制原則曲線。4分析成果的計算按下式計算磷的含量：m1—試樣溶液測得P的毫克數(shù);m0—空白試樣測得P的毫克數(shù);m—試樣量(g)。5注意事項5．1溫度對顯色有影響，在10℃，顯色時間約為20分鐘。15℃時可減少至10-15分鐘。在20℃時可減少至5分鐘。冬天可提高液溫至20℃后顯色。但比色時應(yīng)冷至室溫。5．2加鹽酸，對測定磷有影響，因樣品中鐵含量較高，引入氯離子后生成黃色的三氯化鐵。六．碳含量的檢測1辦法提綱紅外光譜吸取法測定碳含量，無需加入滴定劑，而是通過碳在高溫下生成二氧化碳，其通過碳通道在吸取池中對特定波長的紅外光的吸取得出碳含量。試劑2.1高純氧氣2.2生鐵（含碳量3.7％，含硫量0.058％）2.3鎢粒2.4純鐵助熔劑3儀器3.1HW型高頻紅外碳－硫分析儀3.2電子天平（sartourius，精密度0.0001g）4分析環(huán)節(jié)4.1系數(shù)校正：稱取3至4個標樣（約0.1500g）進行測量，對其校正后再反測標樣，若所測的值與標樣的差值在國家允許誤差范疇之內(nèi)，則能夠分析樣品，否則應(yīng)更換碳通道繼續(xù)系數(shù)的校正。4.2測定稱取樣品約0.1500g于一次性坩堝中，加入純鐵助熔劑約0.4g，鎢粒約1.5g，將坩堝放入升降爐中燃燒，統(tǒng)計碳含量的數(shù)據(jù)。七.振實密度的測定1.使用儀器FZS-4型振實密度儀；電子天平；三面刻度量筒2.測量2.1稱量用電子天平稱量量筒質(zhì)量（精確到0.01）；用電子天平稱取20.00g樣品，放入量筒內(nèi)；2.2操作打開振實密度測試儀電源開關(guān)；將盛有樣品的量筒置于測試儀中；調(diào)節(jié)密度儀的測量時間為12分鐘（約3000次）；3.讀數(shù)待振實密度儀停止震動時，打開倉門，取出量筒并讀數(shù)，如果振實后粉末上表面是水平的，則可直接讀出粉末體積值；如果振實后粉末上表面不是水平的，則用振實后粉末上表面的最高和最低讀數(shù)的平均值來擬定振實后的粉末體積；計算粉末的振實密度由下式求出：ρt=m/V式中：ρt—粉末的振實密度；g/cm3m－粉末的質(zhì)量，gV－振實后粉末的體積，cm3求出成果后，將數(shù)據(jù)填入原始統(tǒng)計報告單；填寫質(zhì)檢報告單填寫質(zhì)檢報告單,編寫歸檔號，并通過復核，歸檔；注意事項6.1每次實驗前玻璃量筒的內(nèi)壁保持干燥、清潔；6.2玻璃量筒易破碎，操作時要注意，避免損壞量筒；6.3潮濕樣品在測定前要進行干燥，避免產(chǎn)生測量誤差；6.4測試儀啟動前，應(yīng)使量筒內(nèi)粉末上表面保持同一水平。八.粒度的測定儀器、試劑LS-POP(Ⅲ)型粒度儀、50ml量杯、蒸餾水測量環(huán)節(jié)2.1儀器準備工作參考LS-POP(Ⅲ)型粒度儀使用操作規(guī)程2.2測試樣品的準備：2.2.1取少量樣品放入一種50ml量杯，注入50ml水；2.2.2將盛有溶液的量杯放進超聲波震蕩儀中，震動2~5分鐘后取出，準備測試；2.3測試背景單擊“背景”選項，觀察“背景”的顏色變化，系統(tǒng)正常運行時“背景”選項變灰；分析測試成果當操作窗口的“背景”選項變?yōu)椤胺治觥边x項后，快速將分散好的樣品溶液倒入樣品池中,然后點擊“分析”選項,當“分析”兩字自動變?yōu)椤巴Ｖ埂?系統(tǒng)將分析出分析成果。2.5保存測試報告顧客如需將測試報告保存下來,可單擊菜單中的“文獻”選項,單擊“文獻”下的“保存”按鈕,然后屏幕跳出“存入”窗口，鍵入文獻名,單擊需要保存的“第N次報告”或者單擊“全選”按鈕,然后單擊“確認”即可。2.6打印測試報告要打印現(xiàn)在的測試報告,可單擊菜單欄中的“文獻”選項,選擇并單擊“文獻”下的“打印”按鈕,然后屏幕跳出”打印”對話框,單擊”確認”,即可打印粒度測試報告。3.注意事項3.1粒度儀全套設(shè)備應(yīng)放置在干燥清潔的環(huán)境中；3.2粒度儀全套設(shè)備在不用時應(yīng)蓋上致密的防塵布；3.3傅立葉鏡頭與反自射棱鏡的玻璃表面應(yīng)定時用脫脂棉蘸上酒精---乙醚混和液擦洗；每天使用完畢后,樣品池的內(nèi)壁和玻璃表面都應(yīng)清洗干凈；粒度測試儀持續(xù)開機不適宜超出四小時。九.比表面積的測定儀器、試劑SA3100型比表面積分析儀、精確度最低為0.0001克的分析天平、純度最少為99.99%氮氣和氦氣、液氮測量環(huán)節(jié)2.1儀器準備工作—開機及預熱2.1.1將軟盤插入軟盤驅(qū)動器。2.1.2儀器的電源線插入電源插座。2.1.3按下黑色搖臂開關(guān)的頂端（標記為“I”）直到聽到一聲咔噠，儀器將會自動啟動。2.1.4儀器啟動后將會自動啟動預熱程序，直到儀器內(nèi)部溫度達成45℃，壓力達成0.00mm汞柱時儀器預熱完畢。2.2樣品的稱量及填裝套件放到分析天平中精確稱取其重量，得出試樣管套件的重量m1試樣管套件涉及試樣管和試樣管芯棒。加樣器將樣品填充到樣品管中，并把芯棒重新插入試樣管。2.3樣品的脫氣2.3.1在儀器的主界面上按Outgas按鈕進入脫氣屏，設(shè)立脫氣溫度為200℃，脫氣時間為20min。(注意：設(shè)立的脫氣溫度不能使被分析的樣品由于高溫而分解)。填充好樣品的樣品管接到脫氣端口，并在顯示屏上輸入不多8位數(shù)的樣品名稱。2.3.3當以上幾步都做好后按StartOutgas按鈕，儀器將自動給樣品進行脫氣，這一過程大概需要60分鐘。Outgassed時表達儀器已經(jīng)完畢脫氣工作，按下Ok按鈕將樣品管從脫氣端口中取出并蓋上試樣管套帽后能夠進行下一下操作。2.4稱重2。2-m1得出樣品的質(zhì)