[發明專利]一種磷酸錳鋰中單質錳的檢測方法

有效

• 申請號: 201210207058.4
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102749329A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 孔令涌;尚偉麗;何艷艷;黃永侃;賴玉麗
• 申請（專利權）人: 深圳市德方納米科技有限公司
• 主分類號: G01N21/79
• 分類號: G01N21/79
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及化學分析技術領域，具體涉及一種磷酸錳鋰中單質錳的檢測方法。

背景技術

磷酸錳鋰作為鋰離子正極材料使電池具有較好的性能，但是如果磷酸錳鋰中含有單質錳對材料性能影響較大，嚴重影響電池的性能，導致電池容量下降，循環穩定性降低，電池短路等等。

目前，關于單質錳的檢測方法基本上都是在檢測之前用酸溶液溶解試樣，磷酸錳鋰中二價錳也溶解在酸溶液中，檢測的錳含量為磷酸錳鋰中總錳的含量，因為磷酸錳鋰只溶解于酸溶液中，不溶解于堿溶液中，而單質錳和酸也會發生反應而溶解，導致在酸性條件下很難檢測單質錳的含量。雖然單質錳可以和熱水反應放出氫氣，但是生成的沉淀物Mn(OH)₂與磷酸錳鋰無法分離，方程式如下：Mn+2H₂O=Mn(OH)₂↓+H₂↑；若要檢測磷酸錳鋰中單質錳的含量，需要找一種方法來分離磷酸錳鋰和單質錳，以避免檢測過程中的干擾。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種磷酸錳鋰中單質錳的檢測方法，具有方法簡單，操作方便，觀察容易，終點判斷準，重現性好，數據準確，分析效率高等特點。

本發明一種磷酸錳鋰中單質錳的檢測方法，使用緩沖溶液的熱溶液選擇性溶解磷酸錳鋰中單質錳，冷卻過濾除去不溶物，利用硫酸亞鐵銨滴定法測定濾液中的錳含量，來檢測磷酸錳鋰中單質錳，具體步驟如下：

（1）稱取試樣加入緩沖溶液，攪拌均勻；

（2）將步驟（1）得到的樣品加熱，然后過濾；用水洗滌，濾液合并，移入容量瓶中，定容；

（3）移取步驟（2）所得溶液，加入磷酸，混勻，加熱，溶液蒸發至剛好有磷酸煙冒出，停止加熱；

（4）加入硝酸銨、搖勻、靜置、除盡氮氧化物，冷卻，加入去離子水，搖勻，繼續冷卻至常溫，然后用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液滴定至溶液呈淺紅色；然后加入N-苯代鄰氨基苯甲酸，繼續滴定至滴定終點，記下滴定時消耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積；

（5）

式中：

c—硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的實際濃度，單位為摩爾每升；

V₂—滴定時消耗硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的體積，單位為毫升；

m₀—試樣的質量，單位為克；

T—移取檢測溶液體積占總體積的比例；

54.94—錳的摩爾質量，單位為克每摩爾。

上述步驟（1）中選擇緩沖液來控制溶液的PH值，從而防止Mn(OH)₂↓生成，使單質錳以錳離子的形式存在；因磷酸錳鋰溶解時要求的PH值偏低，在此過程中磷酸錳鋰不溶解在硝酸銨-氨水緩沖溶液的熱溶液中，從而達到分離磷酸錳鋰和單質錳的目的。

上述步驟（4）中加入硝酸銨使其在規定條件下可把試樣中二價錳氧化完全。

優選地，所述步驟（1）中所用的緩沖溶液為硝酸銨-氨水緩沖溶液、磷酸鹽緩沖溶液，硼砂－氯化鈣緩沖溶液，硼酸鹽緩沖溶液，氨水-氯化銨緩沖溶液；再優選地，所述步驟（1）中所用的緩沖溶液為硝酸銨-氨水緩沖溶液。

優選地，所述步驟（2）中加熱時間為2～30mi?n；再優選地：所述加熱時間為10min。

優選地，所述步驟（2）中用四層慢速濾紙，加紙漿，減壓過濾。

優選地，所述步驟（2）中用水洗滌5～8次。

優選地，所述步驟（3）中加熱溫度為220～240℃。

優選地，所述步驟（4）中除盡氮氧化物，冷卻溫度至50～60℃。再優選地，所述步驟（4）中除盡氮氧化物，冷卻溫度至55℃。

本發明提供了一種磷酸錳鋰中單質錳的檢測方法，具有以下有益效果：

1.本發明具有方法簡單、操作方便、觀察容易、終點判斷準、重現性好、數據準確、分析效率高等優點；

2.本發明試樣溶解方法可以確保樣品溶解充分；硝酸銨在規定條件下可以把試樣中二價錳氧化完全；

3.本發明滴定終點容易判斷，分析具有良好精密度和準確度；

4.本發明方法分析時間短，便于現場檢測；

5.本發明所需設備簡單，容易操作，沒有危險性，所需試劑價格低廉；

6.本發明檢測方法靈敏度高，檢測范圍廣，可以檢測單質錳的含量范圍為0%～100%。

具體實施方式