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铝酸钠溶液碳酸化分解实验报告
碳酸钠的分解反应是一种非常重要的实验，在半导体领域都有广泛的应用。
本次实验选择了碳酸钠溶液和氯化铝溶液来完成材料的分解，检测其中的氢化钠的变化情况，证明新材料的分解动力学路径。
通过实验，我们发现，氯化铝分解在碳酸钠溶液中，反应速率慢，最终形成了氢氧化钠作为反应物和碳酸氢钠作为副产物。
反应速率符合碳酸钠分解反应的一般动力学路径，当温度和碳酸钠的浓度提高时，反应的速率也会提高。
经过不断的操作，我们取得了一定的实验数据，这使我们可以更深入地了解碳酸钠分解反应的本质特征。
综上所述，本次实验阐明了碳酸钠溶液中氯化铝与碳酸钠碳酸化反应的动力学路径，提供了证据论证。
实验中，我们对反应环境下碳酸钠溶液中氯化铝分解溶液的形成情况进行了研究，获得了一定的实验数据，以便更深入地把握反应的本质特征。
铝酸钠浆液化学分析方法发布前言《铝酸钠浆液化学分析方法》分为十三个部分：--第1部分：铝酸钠浆液固比与固含分析--第2部分：铝酸钠浆液细度分析--第3部分：铝酸钠精制液浮游物分析--第4部分：铝酸钠其他浆液浮游物分析--第5部分：铝酸钠浆液中全碱、氧化铝含量分析--第6部分：铝酸钠浆液中苛性碱分析--第7部分：铝酸钠浆液中二氧化硅的分析--第8部分：铝酸钠浆液三氧化二铁分析本标准于首次发布本标准由提出本标准起草单位：铝点有限公司中心试验室本标准主要编写人：本标准审定人：本标准批准人：铝酸钠浆液化学分析方法第1部分：铝酸钠浆液固含的分析1 范围本标准规定了重量法分析铝酸钠浆液的固含的方法提要、试剂、仪器、试样、分析步骤、分析结果计算和注意事项。
本标准适用于铝酸钠溶液的固含的分析。
2 方法提要量取定量体积的浆液过滤、烘干，再称量固体，根据重量计算固含，3 试剂1％酚酞。
4 仪器电热板；电子天平（精度0.01g）。
抽滤瓶（配套瓶塞及布氏漏斗）。
不锈钢托盘。
5 试样试样须充分搅匀。
6 分析步骤将取来浆液，搅拌均匀，迅速用已去皮重的100ml量筒量取85-100mL浆液，把浆液倒入已铺有滤纸的布氏漏斗中减压过滤，用热水洗净量筒全部倒入漏斗中，再用热水洗涤滤饼3～4次（对于留样的，要洗至无碱性，以酚酞检验至无红色），同滤纸一起取出，于电热板上低温处烘干，称重（减去滤纸的重量）(W)。
7分析结果计算W固含（S） =—————V×1000式中：S——为固含，g/L；W——烘干后固体的重量，g。
V----浆液体积，ml.8 注意事项量取浆液时一定要搅拌均匀；量取时要准确；过滤时不能跑滤。
倾入矿浆时,一定要快,稳,防止再沉淀,同时不要将矿浆附在量筒外壁上.铝酸钠浆液化学分析方法第2部分：铝酸钠浆液液固比的分析1 范围本标准规定了重量法分析铝酸钠浆液的液固比方法提要、试剂、仪器、试样、分析步骤、分析结果计算和注意事项。
滴定法测定铝酸钠溶液中镓的含量摘要：镓的分析检测方法有多种，如传统的罗丹明B萃取光度法和电感耦合等离子光谱法等。
罗丹明B萃取光度法，方法成熟，但用时长，操作繁琐，且萃取过程中用到的有机溶剂，长期接触对人体健康不利，且对环境有污染等缺点。
电感耦合等离子光谱法检测设备成本较高，在使用过程中由于铝酸钠溶液中钠、铝含量高，酸化后，盐效应明显，影响分析结果，以上两种方法不适合铝酸钠溶液镓回收过程中的控制分析。
本实验通过滴定法测定铝酸钠中镓含量的方法、原理以及注意事项，该方法过程简便快捷，适合铝酸钠溶液镓含量的快速测定。
关键词：铝酸钠溶液相对标准偏差精密度1 前言镓，与铝同主族，和铝具有极其相似的性质，它主要用于制备半导体化合物，具有广阔的市场前景和广泛的用途。
铝土矿在含有铝、硅、铁元素之外，铝土矿仍伴生有镓、钒、锂、稀土金属等多种元素。
这些元素在铝土矿制取氧化铝的过程中进入铝酸钠溶液，并进行富集。
世界上多数的镓是在氧化铝生产过程中获得的。
在氧化铝工艺中，铝土矿中镓的含如一般在10～60ppm，其中三分之二进入流程循环液中，镓以NaGa（OH）4形态进入铝酸钠溶液，然后采用多种方法进行回收再利用。
2 实验部分2.1试验原理试样铝酸钠溶液以NH4F掩蔽铝，加过量的EDTA标液，使之与Ga完全络合。
过量的EDTA以PAN为指示剂，用硫酸铜标准液回滴。
NaAl(OH)4+6NH4F+2NaOH → AlF3.3NaF+6NH3↑+6H2OAlCl3+6NH4F+3HCl→ AlF3.3HF+6NH4ClGa3++H2Y2-→ GaY-+2H+H2Y2-+Cu2+ → CuY2-+2H+Cu2++PAN →Cu-PAN2.2主要化学试剂及玻璃仪器2.2.1EDTA标准溶液：0.00143mol/L2.2.2 盐酸：1+1溶液；2.2.3 氨水：1+1溶液：2.2.4 氟化铵：10％溶液；．2.2.5 醋酸—醋酸钠缓冲溶液：PH5.2-5.7；2.2.6 溴甲酚绿指示剂：0.1%酒精溶液2.2.7 PAN指示剂：0.1%水溶液2.2.8 硫酸铜标准溶液：0.00072mol/L2.3操作步骤移取5.00 mL铝酸钠溶液于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
浅谈铝酸钠溶液分析现状摘要：本文介绍了拜耳法生产氧化铝的原理、实质。
着重论述了铝酸钠溶液的成分组成、分类以及全碱、氧化铝、苛性碱化学成分的分析方法并介绍了其优缺点。
关键词：铝酸钠溶液、全碱、苛性碱、氧化铝Analysis of sodium aluminate solutionCUI Xiaoxia*1, LI Zhiyong1,WANG Wei1(1.Chalco Shandong Co., Ltd. Shandong 255051, China)Abstract:This paper introduces the principle and essence of alumina production by Bayer process. The composition andclassification of sodium aluminate solution as well as the analytical method of chemical composition of total alkali, alumina and caustic alkali are emphatically discussed.Keywords:sodium aluminate solution;total alkali, alumina;caustic alkali现大多数氧化铝厂采用拜耳法生产氧化铝。
拜耳法基本原理是用氢氧化钠溶液溶出铝土矿中的氧化铝制得铝酸钠溶液，采用降温、加晶种和不断搅拌，从溶液中析出氢氧化铝；分解母液经蒸发用来溶出新铝土矿[1]。
生产工序主要包括矿浆制备、高压溶出、矿浆稀释、赤泥分离洗涤、粗液精制、晶种分解，氢氧化铝分级洗涤、焙烧、蒸发等工序。
原理实质可用下列反应式表示：Al(OH)3·nH2O+2NaOH+aq↔2NaAL(OH)4+aq铝酸钠溶液是氧化铝生产的中间产物。
铝酸钠溶液分析
作者：郝润清林冠山
来源：《科技传播》2010年第15期
摘要铝酸钠溶液是熟料经碱浸出或铝矿石直接经浓碱压煮浸出,使可溶性铝与赤泥、硅渣等杂质分离工艺过程中的溶液。
它包括调整液、溶出粗液、精液、分离液蒸发液、镓电解液洗滤液等类样品。
主要测定项目有全碱、氧化铝、碳酸钠、二氧化硅、三氧化二铁、硫酸根、二价硫、镓和五氧化二钒等。
关键词铝酸钠溶液;分析;测定项目
中图分类号TQ133.1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)24-0137-02
原料组成:总碱度(NaO):160g/L
Al2O3:88g/L
Na2CO3:11g/L
1 全碱和氧化铝的测定(中和法和EDTA滴定法)
1.1 方法提要
分取适量试样液加过量EDTA及过量盐酸,用氢氧化钠滴定过量的盐酸,计算全碱的含量,再以醋酸铅滴定过量的EDTA,计算氧化铝的含量。
其主要反应如下:
铝与EDTA反应
NaAl(OH)4+Na2H2Y= Na2Al(OH)Y+ NaOH+2H2O (1)
碱与酸反应
NaOH+HCl=NaCl+ H2O (2)
Na2CO3+ 2HCl=2 NaCl+ H2O+CO2 (3)
Na2S+ 2HCl=2NaCl+H2S (4)
过量EDTA与碱反应
PH=6—8
Na2H2Y+ NaOH= Na3HY+ H2O (5)
过量EDTA与铅盐反应
Na2H2Y+Pb(AC)2= Na2PbY+HAC (6)
滴定终点指示剂与铅盐反应
Pb(AC)2+H6×O=H4Pb×O+2HAC (7)
黄色紫红色
1.2 试剂
1)盐酸标准溶液0.1mol/L;
2)氢氧化钠标准溶液0.1mol/L;
3)EDTA标准溶液0.05mol/L;
4)醋酸铅标准溶液0.05mol/L;
5)混合指示剂1%酚酞及0.02%次甲基蓝酒精混合液;
6)二甲酚橙指示剂1.0%水溶液;
7)醋酸—醋酸钠缓冲液:PH=5.7。
分析手续:
移取适量的试样于500ml的三角瓶中,加入过量的(按估计含Al2O3量计算)EDTA标准液,记下体积VE,再加过量的盐酸(按估计含NT量计算)记下体积V酸,然后加沸水至体积约150ml,加热煮沸2min(含Na2CO3高的样品煮沸5min),取下加混合指示剂4~5滴,用氢氧化钠标准液滴定至蓝紫色即为终点。
记下体积V碱。
加PH为5.7的HAC-NaAC缓冲液15ml,二甲酚橙指示剂3滴,用醋酸铅标准液滴定至紫兰色即为终点,记下体积VPb。
结果计算:
(C酸×V酸-C碱×V碱+CPb×VPb)
Na2O= g/L
V
(CE×VE-CPb×VPb)×51
Al2O3=
V
式中: C酸—盐酸标准溶液的量浓度,mol/L;
C碱—氢氧化钠标准溶液的量浓度,mol/L;
CPb—硝酸铅标准溶液的量浓度,mol/L;
CE—DETA标准溶液的量浓度,mol/L;
V酸—加入盐酸标准溶液的体积,ml;
V碱—滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积,ml;
VPb—滴定消耗硝酸铅标准溶液的体积,ml;
VE—加入EDTA标准溶液的体积,ml;
31—每毫摩尔氧化钠的质量,g;
51—每毫摩尔氧化铝的质量,g;
V—取样量,ml。
(因为过量EDTA的“酸效应”在PH=8.3时,解离出一个H+能与碱作用,见反应式(5),而与Al3+络合的EDTA不再消耗碱,故只计过量的EDTA)。
1.4 备注
1)先加EDTA后加盐酸,防止铝水解;
2)含碳酸钠高时,加热煮沸不少于3min,以免碳酸根除不干净,使全碱结果偏低;
3)EDTA二钠盐在溶液中具有缓冲作用,故不宜过量太多,以免全碱终点不明显;
4)在醋酸钠标准溶液滴定前,加二甲酚橙指示剂后,如果溶液呈现紫红色,先检查是否忘了加缓冲液,因在PH>6时指示剂本身即为红色。
补加缓冲液后应再显黄色,可继续做下去。
其次是加EDTA,若滴过全碱后发现EDTA加入量不足,应重新分析。
5)盐酸标准溶液的加入量,控制以1滴混合指示剂指示至红色消失后,过量5~10ml即可,对含高碳酸钠的样品应过量10ml以上。
6)取样范围和EDTA加入量的计算:
(1)取样范围:主要根据氧化铝估计含量而定,但也要兼顾全碱含量。
参看下表:
(2)盐酸和EDTA标准液加入量计算:
NT估计含量×原试样液(mL)
VHCl=+10
5
Al2O3估计含量×原试样液(mL)
VE=+10
3
式中:VHCl ——为盐酸标准溶液的加入量(mL);
VE ——为EDTA标准溶液的加入量(mL);
5 —— 1mL盐酸标准溶液中和Na2O的mg数;
3 —— 1mLEDTA标准溶液络合Al2O3的mg数;
+10 ——过量盐酸的mL数;
+5 ——过量EDTA的mL数。
