如何测定浓硫酸的浓度

称取amL的待测硫酸溶液置于锥形瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂

用已知浓度的氢氧化钠标准溶液润洗碱式滴定管，然后向滴定管中加入该氢氧化钠溶液至零刻度或以下

用碱式滴定管向锥形瓶中滴加氢氧化钠溶液，同时震荡锥形瓶并观察锥形瓶中溶液颜色变化

当加入一滴氢氧化钠溶液发现溶液变为粉红色且半分钟内不退色时停止滴定

读出所用氢氧化钠溶液的体积进行计算即可

目前一般实验室滴定分析采用的是人工滴定法，它是根据指示剂的颜色变化指示滴定终点，然后目测标准溶液消耗体积，计算分析结果。自动电位滴定法是通过电位的变化，由仪器自动判断终点。

1、 取10 mL浓硫酸，注入已知质量的称量瓶内。称其质量(m)，然后将浓硫酸注 入装有250mL蒸馏水的500mL容量瓶里，用水洗涤称量瓶数次，冷却到室温后， 用蒸馏水稀释至刻度，此溶液为待测试液。

2、取待测试液20.00mL(三份)，加2～3滴甲基红-亚甲基蓝指示剂(4.2.2)，用 c(NaOH)=1.0mol/L氢氧化钠标准溶液(4.2.1)滴定，溶液由紫红变成灰绿色即为终 点。

3、计算及允许差。硫酸含量x(以质量百分数表示)按(1)式计算：

(1) 式中 c(NaOH)——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；

a(NaOH)——滴定待测试液所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

——12硫酸的摩尔质量，=49 g/mol；

m——试样质量，g；

V——滴定时所取待试液的体积，mL；

500——待测试液的总体积，mL。

20℃时硫酸的密度与浓度对照表

比重 含量

10.3

1.0051

1.01 1.7

1.0152.5

1.02 3.2

1.0254

1.03 4.7

1.0355.5

1.04 6.2

1.0457

1.05 7.7

1.0558.4

1.06 9.1

1.0659.8

1.07 10.6

1.07511.3

1.08 12

1.08512.7

1.09 13.4

1.09514

1.1 14.7

1.10515.4

1.11 16.1

1.11516.7

1.12 17.4

1.12518.1

1.13 18.8

1.13519.4

1.14 20.1

1.14520.7

1.15 21.4

1.15522

1.16 22.7

1.16523.3

1.17 23.9

1.17524.6

1.18 25.2

1.18525.8

1.19 26.5

1.19527.1

1.2 27.7

1.20528.3

1.21 28.9

1.21529.6

1.22 30.2

1.22530.8

1.23 31.4

1.23532

1.24 32.6

1.24533.2

1.25 33.8

1.25534.4

1.26 35

1.26535.6

1.27 36.2

1.27536.8

1.28 37.4

1.28537.9

1.29 38.5

1.29539.1

1.3 39.7

1.30540.2

1.31 40.8

1.31541.4

1.32 41.9

1.32542.5

1.33 43.1

1.33543.6

1.34 44.2

1.34544.7

1.35 45.3

1.35545.8

1.36 46.3

1.36546.9

1.37 47.4

1.37547.9

1.38 48.4

1.38549

1.39 49.5

1.39550

1.4 50.5

1.40551

1.41 51.5

1.41552

1.42 52.5

1.42553

1.43 53.5

1.43554

1.44 54.5

1.44555

1.45 55.4

1.45555.9

1.46 56.4

1.46556.9

1.47 57.4

1.47557.8

1.48 58.3

1.48558.8

1.49 59.2

1.49559.7

1.5 60.2

1.50560.6

1.51 61.1

1.51561.5

1.52 62

1.52562.4

1.53 62.9

1.53563.4

1.54 63.8

1.54564.3

1.55 64.7

1.55565.1

1.56 65.6

1.56566

1.57 66.5

1.57566.9

1.58 67.3

1.58567.8

1.59 68.2

1.59568.7

1.6 69.1

1.60569.5

1.61 70

1.61570.4

1.62 70.8

1.62571.2

1.63 71.7

1.63572.1

1.64 72.5

1.64572.9

1.65 73.4

1.65573.8

1.66 74.2

1.66574.6

1.67 75.1

1.67575.5

1.68 75.9

1.68576.3

1.69 76.8

1.69577.2

1.7 77.6

1.70578.1

1.71 78.5

1.71578.9

1.72 79.4

1.72579.8

1.73 80.2

1.73580.7

1.74 81.2

1.74581.6

1.75 82.1

1.75582.6

1.76 83.1

1.76583.6

1.77 84.1

1.77584.6

1.78 85.2

1.78585.7

1.79 86.3

1.79587

1.8 87.7

1.80588.4

1.81 89.2

1.81590.1

1.82 91.1

1.82592.2

1.83 93.6

1.83595.7

1.83697

1.84 98

本方法适用于接触法、塔式法制取的工业硫酸质量检验。符合一级标准的工业 硫酸，可用于火力发电厂，作再生(还原)阳离子交换器使用。

2 引用标准

GB 534 工业硫酸

GB 603 制剂及制品的制备方法

GB 601 标准溶液的制备方法

3 取样方法及有关安全注意事项

3.1 取样方法

3.1.1 从装载硫酸的槽车(船)中取样，须用细颈铅制圆桶或加重瓶从各取样点(对同 一取样点应从上、中、下部取样)，采取等量的试液混合成均匀试样，每车(船)取样 量不得少于500 mL。

3.1.2 从酸坛中取样，用玻璃管(φ10×300mm)从总数的3%中取样。小批量时也 不得少于3坛，取样总体积不得少于500mL。

3.1.3 将所取试样混合均匀，装入清洁、干燥、具磨口塞的玻璃瓶内，瓶上应粘贴 标签，注明如下项目：产品名称、生产厂名、槽车(船)字、批号、取样日期、取样人 等。

3.2 安全注意事项

由于硫酸是一种具有很强的腐蚀性、烧伤性的强酸，为确保人身和设备的安 全，操作或取样时必须遵守如下规定。

3.2.1 装、卸或取样时必须穿防护服，戴防护眼镜和防护手套。工作现场应备有应 急水源。

3.2.2 硫酸应避免与有机物、金属粉末等接触，用槽车运输或用金属罐贮放硫酸时， 禁止在敞口容器附近抽烟，动用明火。

4 硫酸含量的测定

4.1 方法提要

本方法适用于硫酸纯度的测定。其原理为，以甲基红-亚甲基蓝为指示剂，用 氢氧化钠标准溶液进行酸碱中和滴定测定硫酸含量。

4.2 试剂

4.2.1 c(NaOH)=1.0mol/L氢氧化钠标准溶液：按GB 601—77《标准溶液制备方法》 配制和标定。

4.2.2 甲基红-亚甲基蓝指示剂：按GB 603—77《制剂及制品的制备方法》配制。

4.3 分析步骤

4.3.1 取10 mL浓硫酸，注入已知质量的称量瓶内。称其质量(m)，然后将浓硫酸注 入装有250mL蒸馏水的500mL容量瓶里，用水洗涤称量瓶数次，冷却到室温后， 用蒸馏水稀释至刻度，此溶液为待测试液。

4.3.2 取待测试液20.00mL(三份)，加2～3滴甲基红-亚甲基蓝指示剂(4.2.2)，用 c(NaOH)=1.0mol/L氢氧化钠标准溶液(4.2.1)滴定，溶液由紫红变成灰绿色即为终 点。

4.4 计算及允许差

4.4.1 硫酸含量x(以质量百分数表示)按(1)式计算：

(1)

式中c(NaOH)——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；

a(NaOH)——滴定待测试液所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

——12硫酸的摩尔质量， =49 g/mol；

m——试样质量，g；

V——滴定时所取待试液的体积，mL；

500——待测试液的总体积，mL。

4.4.2 允许差

硫酸含量平行测定的允许绝对偏差为0.2%。

5 灼烧残渣的测定

5.1 方法提要

灼烧残渣代表浓硫酸中所含无机离子和某些不溶物的数量，本法是将试样蒸发 至干，在800±20℃下灼烧15min，然后称量残渣质量进行测定。

5.2 仪器

5.2.1 蒸发皿：石英皿、铂皿、瓷皿均可使用，容积为60～100 mL。

5.2.2 高温炉。

5.2.3 干燥器：硅胶或氯化钙干燥器。

5.2.4 砂浴或电热板。

5.3 分析步骤

5.3.1 将蒸发皿(5.2.1)置于800±20℃的高温炉(5.2.2)中灼烧15min，放在干燥器 (5.2.3)冷却至室温，称量其质量(称准至0.1mg)。

5.3.2 在蒸发皿中加入15～25 mL试样(约25～40 g)，称量其质量(称准至0.1 mg)。

5.3.3 在通风橱内，把蒸发皿放在砂浴或电热板(5.2.4)上，小心地加热，使硫酸蒸发 至干，移入高温炉(5.2.2)内，在800±20℃灼烧15min，放入干燥器中冷却至室 温，称量其质量(称准至0.1mg)。

5.4 计算及允许差

5.4.1 灼烧残渣含量x(以质量百分数表示)，按(2)式计算：

(2)

式中 m2——灼烧后蒸发皿和残渣的质量，g；

m1——蒸发皿的质量，g；

m——试样的质量，g。

5.4.2 允许差

试样平行测定的允许相对偏差如下：

残渣含量，% 允许相对偏差，%

0.02～0.1 10

<0.02 20

6 铁含量的测定

6.1 方法提要

铁离子是工业硫酸中最主要的杂质之一，对阳离子树脂再生质量影响较大。铁 的测定常用邻菲罗啉法，其原理为：试样蒸干后残渣用盐酸溶解，然后用盐酸羟胺 将试样中的铁(Ⅲ)还原为铁(Ⅱ)在pH为4～5的条件下，铁(Ⅱ)与邻菲罗啉反应生 成红色络合物，可用分光光度法测定其含量。

6.2 仪器

分光光度计。

6.3 试剂

6.3.1 0.1%邻菲罗啉溶液：称取0.1g邻菲罗啉，溶于70mL蒸馏水中，加入盐酸c (HCl)=1mol/L溶液0.5 mL，用蒸馏水稀释至100mL。

6.3.2 1%盐酸羟胺溶液。

6.3.3 pH为4的乙酸-乙酸钠缓冲溶液：量取c(CH3COOH)=2mol/L乙酸溶液80mL与c(CH3COONa)=2mol/L乙酸钠溶液20mL混合即可。

6.3.4 c(HCl)=1mol/L盐酸溶液。

6.3.5 铁贮备溶液(1mL含1mgFe)：称取纯铁丝或还原铁粉(优级纯或高纯)1g(称准 至0.1mg)，放入400mL烧杯中，用除盐水润湿，加20～30mL盐酸溶液(1+1)， 在电炉上徐徐加热(防止反应过于剧烈，造成溅损)，待铁丝或铁粉完全溶解后，加 过硫酸铵0.1～0.2g，煮沸3min，冷却至室温，移入1L容量瓶，用除盐水稀释至 刻度。

6.3.6 铁工作溶液(1mL含0.01mgFe)：吸取铁贮备溶液(6.3.5)10.00mL，注入1L 容量瓶，用除盐水稀释至刻度，此溶液宜使用时配制。

6.3.7 硫酸溶液(1+1)。

6.4 分析步骤

6.4.1 绘制工作曲线

a.根据试样含铁量，按表1中的数据吸取铁工作溶液(6.3.6)，注入一组50 mL 容量瓶中，加除盐水至25mL左右。

表1 铁工作曲线的制作

b.加2.5mL盐酸羟胺溶液(6.3.2)，5mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(6.3.3)，摇匀( 控制pH在3.8～4.2之间)，放置5min，加5mL邻菲罗啉溶液(6.3.1)，用除盐水稀 释至刻度。放置15min后于波长510nm下，用表1中规定的比色皿，以空白溶液 作参比，测定各显色液的吸光度。

c.用带线性回归的计算器对吸光度与铁含量的数据作回归处理，将铁含量 作自变量，相应的吸光度值作因变量，输入计算器，得到吸光度-铁含量的线性 回归方程。

6.4.2 试样的测定

a.吸取试样5～10mL(V1)，注入50mL烧杯中，在通风橱内将烧杯放在砂浴(或 电热板)上小心蒸发至干，冷却至室温，加2mL盐酸溶液(6.3.4)，25mL除盐水， 加热使其溶解，移入100mL容量瓶，用除盐水稀释至刻度，摇匀。

b.吸取上述试液V2mL(含铁10～100μg)注入50mL容量瓶中，稀释至25mL 左右，按6.4.1条b.进行显色，并测定吸光度。

c.根据试样吸光度值，从回归方程求出相应的铁含量(W)。

6.5 计算及允许偏差

6.5.1 试样的铁含量x(以质量百分数表示)按(3)式计算：

(3)

式中 W——试液铁含量，g；

V1——试样体积，mL；

V2——试液体积，mL；

ρ——试样密度，g/cm3，可根据硫酸含量查出。

6.5.2 允许偏差

两份试液平行测定的允许偏差如下：

铁含量，% 允许相对偏差，%

0.005～0.03 10

<0.005 20

7 色度的测定

7.1 方法提要

利用乙酸铅和硫化钠反应产生黑色硫化铅胶体液作为标准，与试样颜色对照进 行色度测定。

7.2 仪器

比色管：具磨口塞，50 mL比色管。

7.3 试剂

7.3.1 2%氨水(质/容)。

7.3.2 2%硫化钠溶液(质/容)。

7.3.3 1%明胶溶液(质/容)。

7.3.4 铅标准溶液(1mL含铅0.1mg)：称取乙酸铅0.1831g，用少量除盐水溶解， 移入1L容量瓶。如有混浊可加数滴浓乙酸，然后加除盐水至刻度。

7.4 分析步骤

取50mL比色管两支，其中一支加试样25mL，另一支加10mL除盐水、3mL 明胶(7.3.3)、2～3滴氨水(7.3.1)、3mL硫化钠溶液(7.3.2)以及2mL铅标准溶液 (7.3.4)，用除盐水稀释至25mL。目视比较两比色管的色度，试样色度不得深于标 准色度为合格。

8 透明度的测定

8.1 方法提要

试样的透明度与试样的色度、悬浮物质有关。色度、悬浮物含量越低，试样的 透明度越高。所以透明度代表了试样色度和悬浮物的大小。

8.2 仪器

8.2.1 玻璃透视管：见图1。

8.2.2 方格色板：于40mm×30mm×3mm毛玻璃上，用黑色油漆绘制4mm×4mm 的小方格，见图2所示。

8.2.3 光源：于160mm×160mm×160mm木匣内装220V、60W灯泡一只。上 盖开口，紧密装上方格色格，色板与灯泡的距离为10mm。

8.3 分析步骤

把盛满试样的透视度管置于光源的方格色板上，从上往下观察方格的轮廓， 并从排液口小心放出试样直至能清晰地辨别方格为止，记录试液高度，透明度大 于50mm为合格。

附 录 A

一级工业硫酸的技术指标

(参 考 件)

一级工业硫酸应符合下列要求：

硫酸含量 >92.5%或98%

灼烧残渣 ＞0.03%

铁含量 <0.01%

透明度 >50 mm

色 度 <2.0 mg/LPt

摘自GB 534—82《工业硫酸》

本方法仅适用于估测硫酸浓度的使用，且只适于估测硫酸浓度小于98%（m/m）的工业硫酸。不能用估测值作为分析测定结果。

B.1 方法原理

用密度计测量20℃时硫酸的密度或在工作温度下测量密度再换算成20℃的密度，查表，用内插法查得与密度相应的硫酸浓度。

B.2 仪器

密度计（在20℃时校准，刻度为0.005g/cm3）；

玻璃量筒（容积最小为500ml，直径大于密度计，直径至少25mm，高度大于密度计的浸没高度至少25mm）；

温度计（0-50℃，分度值为0.1℃）。

B.3 测定步骤

按B3.1或B3.2两种手续进行。

B3.1 取约500ml试样，置于玻璃量筒内，调节量筒中试样温度至20±0.5℃。

插入密度计，待稳定后再次检查试样温度是否为20±0.5℃，读取密度计标尺指示的密度。

B3.2 取约500ml试样，置于玻璃量筒内，用温度计测量其中试样温度。

插入密度计，待稳定后再次测量试样温度，并读取密度计标尺指示的密度。

B3.3 估测硫酸浓度

当按B3.1规定测量密度时，根据密度计指示的密度，由表B2的20℃时硫酸的密度与浓度对照表查得相应的浓度。

当按B3.2规定测量密度时，根据密度计指示的密度，按式（B1）换算成20℃时的密度。

ρ20=ρt*[1+0.000025(20－t)]－(20－t)*K （B1）

式中 ρ20——20℃时的密度，g/cm3；

ρt——测定时密度计指示的密度，g/cm3；

0.000025——密度计玻璃膨胀系数；

t——测定时的试样温度，℃；

K——试样密度的温度校正系数，由表B1给出。

表B1 密度的温度校正系数

密度，g/cm3 校正系数K 密度，g/cm3 校正系数K

1.151-1.200 0.0007 1.561-1.700 0.0010

1.221-1.420 0.0008 1.701-1.770 0.0011

1.421-1.560 0.0009 1.771-1.840 0.0012

根据算得的密度，由表B2中查得20℃时与密度相应的硫酸浓度。

表B2 20℃时硫酸的密度与浓度对照表

密度 H2SO4 密度 H2SO4 密度 H2SO4 密度 H2SO4

g/cm3 % g/cm3 % g/cm3 % g/cm3 %

1.000 0.3 1.115 16.7 1.230 31.4 1.345 44.7

1.005 1.0 1.120 17.4 1.235 32.0 1.350 45.3

1.010 1.7 1.125 18.1 1.240 32.6 1.355 45.8

1.015 2.5 1.130 18.8 1.245 33.2 1.360 46.3

1.020 3.2 1.135 19.4 1.250 33.8 1.365 46.9

1.025 4.0 1.140 20.1 1.255 34.4 1.370 47.4

1.030 4.7 1.145 20.7 1.260 35.0 1.375 47.9

1.035 5.5 1.150 21.4 1.265 35.6 1.380 48.4

1.040 6.2 1.155 22.0 1.270 36.2 1.385 49.0

1.045 7.0 1.160 22.7 1.275 36.8 1.390 49.5

1.050 7.7 1.165 23.3 1.280 37.4 1.395 50.0

1.055 8.4 1.170 23.9 1.285 37.9 1.400 50.5

1.060 9.1 1.175 24.6 1.290 38.5 1.405 51.0

1.065 9.8 1.180 25.2 1.295 39.1 1.410 51.5

1.070 10.6 1.185 25.8 1.300 39.7 1.415 52.0

1.075 11.3 1.190 26.5 1.305 40.2 1.420 52.5

1.080 12.0 1.195 27.1 1.310 40.8 1.425 53.0

1.085 12.7 1.200 27.7 1.315 41.4 1.430 53.5

1.090 13.4 1.205 28.3 1.320 41.9 1.435 54.0

1.095 14.0 1.210 28.9 1.325 42.5 1.440 54.5

1.100 14.7 1.215 29.6 1.330 43.1 1.445 55.0

1.105 15.4 1.220 30.2 1.335 43.6 1.450 55.4

1.110 16.1 1.225 30.8 1.340 44.2 1.455 55.9

密度 H2SO4 密度 H2SO4 密度 H2SO4 密度 H2SO4

g/cm3 % g/cm3 % g/cm3 % g/cm3 %

1.460 56.4 1.585 67.8 1.710 78.5 1.835 95.7

1.465 56.9 1.590 68.2 1.715 78.9 1.836 97.0

1.470 57.4 1.595 68.7 1.720 79.4

1.475 57.8 1.600 69.1 1.725 79.8

1.480 58.3 1.605 69.5 1.730 80.2

1.485 58.8 1.610 70.0 1.735 80.7

1.490 59.2 1.615 70.4 1.740 81.2

1.495 59.7 1.620 70.8 1.745 81.6

1.500 60.2 1.625 71.2 1.750 82.1

1.505 60.6 1.630 71.7 1.755 82.6

1.510 61.1 1.635 72.1 1.760 83.1

1.515 61.5 1.640 72.5 1.765 83.6

1.520 62.0 1.645 72.9 1.770 84.1

1.525 62.4 1.650 73.4 1.775 84.6

1.530 62.9 1.655 73.8 1.780 85.2

1.535 63.4 1.660 74.2 1.785 85.7

1.540 63.8 1.665 74.6 1.790 86.3

1.545 64.3 1.670 75.1 1.795 87.0

1.550 64.7 1.675 75.5 1.800 87.7

1.555 65.1 1.680 75.9 1.805 88.4

1.560 65.6 1.685 76.3 1.810 89.2

1.565 66.0 1.690 76.8 1.815 90.1

1.570 66.5 1.695 77.2 1.820 91.1

1.575 66.9 1.700 77.6 1.825 92.2

1.580 67.3 1.705 78.1 1.830 93.6

第二步：滴入2-3滴紫色石蕊溶液，如果变红色，证明含有氢离子，则断定是酸。

或用PH试纸试验，PH小于7，证明含有氢离子，同样是酸。

还可以用活泼金属如镁铝锌铁放入试管中，如果产生气泡，证明含有氢离子，也可证明是酸。

第三步：取少量被检验的溶液于试管中加入氯化钡（或硝酸钡、或氢氧化钡）产生白色沉淀，然后再加入稀硝酸，白色沉淀不消失，证明含有硫酸根离子。

综合上述情况，证明是硫酸

如果标准溶液和被测溶液摩尔浓度均在1.0摩尔/升左右,则被测稀硫酸

取的体积应在30~35ml范围之间,多了可能超过50ml的滴定管容量。当然

可以自己根据滴定管容量确定取样量范围。

(2).稀硫酸摩尔浓度计算

C(1/2H2SO4)=V1*C1/V

式中:C(1/2H2SO4)----被测稀硫酸的物质的量浓度,mol/L

；

C1-------------氢氧化钠标准溶液之物质的量浓度,mol/L

；

V1-------------氢氧化钠标准溶液消耗的体积,ml

；

V--------------所取的被测稀硫酸的体积,ml

。

注：C(1/2H2SO4)是硫酸的二分之一摩尔浓度，因为硫酸有两个氢原子，

在强酸与强碱的相互滴定时是完全解离的。