【国家标准(GB)】 第一基准试剂(容量) 无水碳酸钠

中华人民共和国国家标准
第一基准试剂（容量）
无水碳酸钠
Primary chemical
Sodium carbonate , anhydrousGB 10735--89
本试剂为白色粉末，暴露十空气中逐渐吸水成为一水合物，溶于水，不溶于乙醇。分于式：Na2CO3
相对分子质量：105.99（按1987年国际原子量）主题内容与适用范围
本标准规定了第一基准试剂（容量）无水碳酸钠的技术要求、试验方法、检验规则、包装及标志。
本标准含量的测定采用精密库仑滴定法。本标准适用于含量为99.98%～100.02%第一基准试剂（容量）无水碳酸钠的检验。2
引用标准
化学试剂杂质测定用标准溶液的制备GB603
化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB6682
GB9723
实验室用水规格
化学试剂火焰原子吸收光谱法通则HG 3—119
化学试剂
包装及标志
HG 3—11681
化学试剂
3技术要求bzxz.net
澄清度标准的制备及测定方法
3.1无水碳酸钠（Na2CO3）含量为99.98%~100.02%。3.2杂质最高含量（指标以百分含量计）：%
澄清度试验
水不溶物
氯化物（C1）
硫化合物（以SO,计）
总氨量（N）
磷酸盐及硅酸盐（以SiO计）
铁（Fe）
钾（K）
钙（Ca）
镁（Mg）
重金属（以Pb计）
中华人民共和国化学工业部198903－01批准第·-基准（容量）
1989—12－01实施
4试验方法
GB 1073589
本试验方法中杂质测定用标准溶液、所用制剂及制品按GB602、GB603之规定制备；实验用水应符合GB6682中1三级水规格。4.1无水碳酸钠（Na，CO,）含量测定单次测定的随机误差为±0.01%，方法的不确定度为±0.02%。4.1.1方法原理
库仑分析法是通过测定被分析物质定量地进行某-电极反应，或是被分析物质与某··电极反应的产物定量地进行化学反应所消耗的电荷量（库仑）来进行定量分析的方法。库仑分析法的原理是基于法拉第电解定律，其数学表达如式（1）：m
电极反应产物的质量，g，
式t： m-
M—该物质的摩尔质量，g/mol；F-法拉第常数，A·s/mol
一电解时通过溶液的电流，A；
一电解的时间，s。
精密库仑滴定法是在恒电流下电解产生滴定剂与电解池中的被测物质定量地进行反应，用电化学分析方法来指示反应终点，通过电解时所消耗的电荷量来计算滴定剂用量，从而求得被测物质的含量。本方法采用铂网电极（表面积60cm2）作阳极，利用阳极上40H- - 4 e--2H20+02 1
的电极反应测定无水碳酸钠的含量，用酸度计指示反应终点。4.1.2试剂
4.1.2.1水：符合GB6682中二级水规格。4.1.2.2硫酸钠溶液【c（NazSO·10H,O）=1mol/L】：称取322.2g硫酸钠（优级纯），溶于水，稀释至1000mL。
4.1.2.3硫酸铜溶液【c（CuSO）=0.5mol／L］：称取79.8g无水硫酸铜（GB665分析纯），溶于水，稀释至1000mL。
4.1.2.4高纯氮：纯度为99.999%。4.1.3仪器和装置
·般实验室仪器和
4.1.3.1酸度计：精度为0.001pH。4.1.3.2码：克组，年变化小于10μg，毫克组，年变化小于4g。4.1.3.3恒温油槽：控温精度为±0.01℃。4.1.3.4恒电流库仑滴定电路（见图1）：直流稳流电源：稳定性为十万分之一的动态特性好的晶体管直流稳流电源，具有1.0186×a.
100mA和1.0186×10mA两种输出电流，电流值用补偿法确定。标准电池：年变化小于10μV。
标准电阻：102，年变化小于0.1m2；1002，年变化小于1m2。计时器：至少要有六位数字。最小可读到1 ms。d.
直流辐射式检流计：内阻<100，临界外阻<10002，分度值<3×10-9A/分度。GB 10735—89
图1恒电流库仑滴定电路
1一稳流电源：2一标准电阻；3—标准电池：4一检流计，5一电解池，6假负载，7一计时器
4.1.3.5电解池装置（见图2）：5
图2电解池装置
1—橡胶塞，2玻璃电极：3饱和甘水电极，4-氮气进气管；5一氮气出气管，6铂网阳极，7—琼脂胶塞，8—银片阳极，9-搅拌子，10—聚乙烯盖，11—活塞1，12—活塞2阳极室（左边）和阴极室（右边）是用95料玻璃制成的直径50mm、高125mm的圆筒。两室之间用直径20mm、长80mm的玻璃管水平连接，在管中熔封三片分别为2、2、3号玻璃砂芯，由此形成613
GB 10735--89
的两个间室各有根带活塞的支管，用抽气减压和氮气加压方法使电解质溶液出人中间室。小室两片砂芯之间的距离为20mm，大室两片砂芯之间的距离为40mm。阳极室口上紧配一个预先处理好的白橡胶塞1，通过塞子分别插人玻璃电极2、饱和甘汞电极3、氮气进气管4、氮气出气管5、表面积约60cm2的铂网阳极6，阳极室底部有一个密封在聚四氟乙烯管内的约20mm长的搅拌磁铁9，聚乙烯盖10放在铂网阳极顶上。阴极室有一片50mm×75mm铜片作阴极8，其底部浇铸了-个琼脂胶塞17。
电解池装置放在有磁力搅拌器的工作台上。注：1）琼脂胶塞的制备一一称取3g琼脂，加人50mL水中，点沸，加人等体积煮沸的硫酸钠溶液（4.1.2.2）混合均匀，趁热浇铸于阴极室底部。4.1.4操作步骤
4.1.4.1称样
将无水碳酸钠试样放入铂埚中，在270±10℃下干燥4h，置于有干燥剂的保干器中，冷却至室温，进行称量。
试样置于聚四氟乙烯小杯中，在感量小于或等于0.01mg的微量天平上，采用替代法进行称量。试样质量作浮力校正【见附录A（补充件）】。4.1.4.2预滴定
阴极室中加人100mL硫酸铜溶液（4.1.2.3），阳极室加人1.8g经重结晶的硫酸钠，溶于130mL无二氧化碳的水中。在搅拌下从支管向阳极液通人高纯氮40min，除去溶解的二氧化碳，插人玻璃电极和饱和甘汞电极。调节氮气进气管的进气量，维持一个小的氮气流，使阳极室电解质溶液液面上保持高纯氮气氛。打开活塞1和活塞2，让阳极室电解质溶液流进中间室约2mm深，在10.186mA电流下，改变电极极性，对电解质溶液进行预处理。从支管中引进氮气，将中间室的电解质溶液吹回到阳极室，再利用减压将电解质溶液抽回到中间室中。如此改变极性电解多次，反复洗涤连接管中的砂芯，洗涤阳极室四壁及顶盖，直到阳极液pH值恒定，并保持pH7.00左右。取出玻璃电极和饱和甘汞电极，用聚四氟乙烯塞子塞上相应的两个孔。4.1.4.3滴定和求终点
依次打开活塞1和活塞2，利用减压让pH为7.00的电解质溶液充满中间室，关好活塞1及活塞2。将称好的试样连同小杯一起投人阳极室，停止通人高纯氮。将计时器复零，在假负载上调节电流到101.86mA，接上两个电极，开始电解。在电解过程中，15min左右观察电流一次，如有变化，进行调节。电解时间比试样为100%纯度时所需时间长2s，停止电解，记下电解的时间。由于无水碳酸钠的溶解度大，在电解过程中产生的氧气在逸出溶液的过程中，使试样溶解，达到分步加样的目的。将阳极室中电解质溶液转移至平底石英烧瓶中，将小室中溶液吹回阳极室，用聚乙烯滴管吸取此溶液反复洗涤铂网及其上的聚乙烯盖和白橡胶塞，至少5次，将洗涤液转移至上述平底石英烧瓶中。将大室中溶液吹回到阳极室，如上法进行洗涤后，将洗涤液再转移至上述平底石英烧瓶中，一并煮沸10min，除去二氧化碳，待溶液冷却至室温，转移至电解池的阳极室中，通高纯氮40min。在10.186mA电流下，用增量法求绘滴定曲线。以铂网为阴极，铜片为阳极，每通过一定电量，记录溶液pH值的变化，直至过终点后再多做几点，实验记录格式见附录C（参考件）。用与预滴定中同样的方法反复洗涤连接管中的砂芯、阳极室内壁及顶盖，直至pH值恒定，绘制pH-t和（△pH/At）t的曲线，求出终点。典型的终点滴定曲线示于图3。图中，C点是滴定终点，A点表示电解停止的时间，B点表示完成洗涤后溶液的最后pH值。614
4.1.4.4结果计算
GB10735-89
(ApH /AI)
图3终点滴定曲线
无水碳酸钠（Na2CO3）含量按式（2）计算：X=
-×100
QpI.t+I2[tc+(tA-tB)+tpJ
式中：X-—无水碳酸钠的百分含量，%，一电解试样m实际消耗的电荷量，C；Qp
QT-电解试样m所需的理论电荷量，C，E——标准电池的电动势，V;
无水碳酸钠的摩尔质量，g/mol
电解试样m实际所需要的时间，sR
-标准电阻的阻值，2，
-法拉第常数，As/mol；
无水碳酸钠试样的质量，g，
一大电流电解的电流值，mA，
-一大电流电解的时间，s；
I2--预滴定和求终点的电流值，mA；：（2）
（3）)
-到达终点的时间，s；
相应于A点的时间，s，
tB—相应于B点的时间，s；
GB 10735—89
预滴定中BC间相应的时间，s。
4.2杂质测定
试样须称准至0.01g。
4.2.1澄清度试验
称取5g试样，溶于100mL水中，其浊度不得大于澄清度标准（参照HG3一1168）2号。4.2.2水不溶物
称取10g试样，溶于200mL水中，用已在105±2℃恒重的4号玻璃滤埚过滤，以热水洗涤滤渣至洗液无碳酸盐反应，于105±2℃的电烘箱中干燥至恒重。滤渣质量不得大于0.5mg。4.2.3氯化物
称取1g试样，溶于10mL水中，滴加硝酸溶液（25%）中和，加1mL硝酸溶液（25%）及1mL硝酸银溶液（17g/L），稀释至25mL，摇匀，放置10min，所呈浊度不得大于标准。标准是取含0.01mg氯化物（C1）的杂质标准溶液稀释至10mL，与同体积试样溶液同时同样处理。
4.2.4硫化合物
称取0.5g试样，溶于10mL水中，加0.3mL30%过氧化氢，煮沸数分钟，冷却，用盐酸溶液（20%）调节试液pH值为5～6，再煮沸，冷却，稀释至20mL，加0.5mL盐酸溶液（20%）。将0.25mL硫酸钾乙醇溶液与1mL氯化钡溶液（250g/L）混合（晶种液），准确放置1min，加入上述已酸化的试样溶液，稀释至25mL，摇匀，放置5min，所呈浊度不得大于标准。标准是取含0.015mg硫酸盐（SO.）的杂质标准溶液稀释至20mL，与同体积试样溶液同时同样处理。
4.2.5总氮量
称取2g试样，置于凯氏仪中，溶于140mL水中，加5mL氢氧化钠溶液（320g/L）及1.0g定氮合金，静置1h。加热蒸馏出75mL，用盛有5mL硫酸溶液（0.5%）的100mL比色管接收。加3mL氢氧化钠溶液（320g/L）及2mL纳氏试剂，稀释至100mL，摇匀，所呈黄色不得深于标准。
标准是取含0.02mg氮（N）的杂质标准溶液，与试样同时同样处理。4.2.6磷酸盐及硅酸盐
称取0.5g试样，溶于50mL水中，加2.4mL盐酸溶液（20%），稀释至80mL，加热至沸，冷却。加5mL钼酸铵溶液（100g／L），用氨水溶液（10%）或盐酸溶液（20%）调节试液pH值为1.8（用酸度计测定），再加热至沸，于水浴上保温20mi.n，冷却，加10mL盐酸，移入分液漏斗中，用25mL4-甲基-2-戊酮萃取2min。取有机相，用25mL盐酸溶液（0.5%）洗涤。取有机相，加0.2mL新制备的氯化亚锡盐酸溶液（20g/L），加1mL无水乙醇，混匀。所呈蓝色不得深于标准。
标准是取含0.012mg硅酸盐（SiO3）的杂质标准溶液，加0.6mL盐酸溶液（20%），稀释至80mL，与同体积试样溶液同时同样处理。4.2.7镁
按火焰原子吸收光谱法测定。
4.2.7.1仪器条件
光源：镁空心阴极灯，
波长：285.2nm；
火焰：乙炔-空气。
GB 10735—89
4.2.7.2测定方法
称取10g试样，溶于水，用盐酸溶液（20%）调节试液pH值为5～6，过量5mL，稀释至100mL。取10mL，共四份，按GB9723第6.2.2条之规定测定。4.2.8铝
称取1g试样，溶于水，用盐酸溶液（20%）调节试液pH值为5～6，过量0.25mL，煮沸，冷却，用氨水溶液（10%）调至中性，稀释至10mL。加1mL乙酸溶液（30%）及1mL抗坏血酸溶液（100g/L），摇匀，加10mL乙酸乙酸铵缓冲溶液（pH=4～5），摇匀，加3mL铝试剂，稀释至25mL，摇匀，放置15min，所呈红色不得深于标准。标准是取含0.01mg铝（A1）的杂质标准溶液，稀释至10mL，与同体积试样溶液同时同样处理。4.2.9钾
按火焰原子吸收光谱法测定。
4.2.9.1仪器条件
光源：钾空心阴极灯，
波长：766.4nm，
火焰：乙炔一空气。
4.2.9.2测定方法
同第4.2.7.2条。
4.2.10钙
按火焰原子吸收光谱法测定。
4.2.10.1仪器条件
光源：钙空心阴极灯；
波长：422.7nm，
火焰：乙炔-空气。
4.2.10.2测定方法
称取10g试样，溶于水，用盐酸溶液（20%）调节试液pH值为5～6，过量2.5mL，稀释至100mL。取20mL，共四份，按GB9723第6.2.2条之规定测定。4.2.11铁
称取1g试样，溶于水，用盐酸溶液（20%）调节试液pH值为5～6，过量0.5mL，煮沸，冷却，用氨水溶液（10%）调节试液pH值至2，稀释至15mL。加1mL抗坏血酸溶液（20g/L）、5mL乙酸～乙酸钠缓冲溶液（pH=4.5）及1mL1，10－菲罗啉溶液（2g／L），稀释至25mL，放置15min，所呈红色不得深于标准。标准是取含0.003mg铁（Fe）的杂质标准溶液，加10mL水，用盐酸溶液（20%）调节试液pH值至2，稀释至15mL，与同体积试样溶液同时同样处理。4.2.12重金属
称取6g试样，溶于25mL水中，用硝酸溶液（25%）中和，过量0.5mL，在水浴上蒸干，残渣溶于水，用氢氧化钠溶液［c（NaOH）=0.1mol／L）调节试液pH值至4，稀释至40mL，取30mL，加0.2mL乙酸溶液（30%）及10mL新制备的饱和硫化氢水，摇匀，放置10min，所呈暗色不得深于标准。
标准是取剩余的10mL试样溶液及含0.015mg铅（Pb）的杂质标准溶液，稀释至30mL，与同体积试样溶液同时同样处理。
5检验规则
对于批量合格的无水碳酸钠产品分装后的采样，按附录B（补充件）之规定进行。617
6包装及标志
按HG3—119之规定。
内包装形式：G－2，
GB 10735—89
外包装形式：用规格为600g/m2的盒板纸制盒，外层裱蓝色电光纸，包装单位：第3类。
6.2标志
按HG3--119之规定。
GB 10735-89
附录A
试样质量的浮力校正
（补充件）
空气浮力校正（试样在真空中的质量）按式（A1）计算：m=m2 +p1(
P=0.0012929（
+273:15
式中：m1—一空气浮力校正后试样的质量，g；试样质量，g，
β1—-湿空气密度，g/cm；
p2--—试样密度，2.533g/cm2，-码密度，7.85g/cm2；
—室温，℃;
大气压，kPa，
-室温下水的蒸气压，kPa，
室温下水的饱和蒸气压，kPa，
相对湿度，%。
附录B
分装后试样的采样规则
（补充件）
按表B1规定的抽样瓶数采样：
总瓶数
101～250
251～500
501～1000
抽样瓶数表
p1 -0. 378 3 p2
抽样瓶数
定精度0.01%
（A2）
测定精度0.02%
试验名称：
试样的称量
室温：
相对湿度：
试样来源：
GB 10735-89
附录C
实验记录格式
（参考件）
实验记录表
试样密度p2：
℃，大气压pl：
%，湿空气密度1
称样方式：替代法
加样前码=
码校正值=
加样前码实际质量=
加样后码=
码校正值=
加样后码实际质量=
试样质量m2-
浮力校正后试样质量m，
2库仑滴定实验
室温：
2.1预电解
支持电解质的处理：
96 484.56 m1
槽温：
在10.186mA电流下预电解，
(ApH/AT)
实验编号：
在101.86mA下电解
2.3求终点
(ApH/At)
3计算
附加说明：
GB10735—89
-×100
本标准由全国化学标准化技术委员会化学试剂分会提出。本标准由北京化学试剂总厂归口。本标准由国家标准物质研究中心及北京化工厂负责起草。本标准主要起草人汤高华、王孙冏、陈华。621
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