賈永祥
摘 要 低含量鉬元素的測定較為成熟的方法為硫氰酸鹽吸光光度法。礦石的溶解方法有過氧化鈉堿融法;硫酸、硝酸、高氯酸三酸酸溶法;有鹽酸、硝硫混酸溶解法等多種方法,筆者通過多年一線工作經(jīng)驗對幾種方法的優(yōu)缺點進行分析,供同行業(yè)人士參考,不妥之處敬請指正。
關鍵詞 低含量鉬;溶解方法;優(yōu)缺點;分析
硫氰酸鹽吸光光度法原理:在酸性溶液(9%~10%硫酸)中,用硫脲將Ⅵ價鉬還原為Ⅴ鉬,與硫氰酸鹽形成橙紅色的絡合物,進行比色測定[1]。
1 實驗方法
1.1 儀器及主要試劑
722N分光光度計;上海精密儀器廠
鹽酸、硫酸、硝酸、高氯酸、過氧化鈉均為分析純
8%硫脲溶液:(現(xiàn)用現(xiàn)配)
30%硫氰酸鉀溶液:稱取300.00克硫氰酸鉀溶解后置于試劑瓶中,加入蒸餾水至1000毫升。(避光保存,若有雜質,用脫脂棉過濾后使用)
鉬標準溶液配置
稱取0.1840克鉬酸銨(優(yōu)級純),加5毫升15%的氫氧化鈉溶液,移入1000毫升容量瓶中,以水定容。此溶液含鉬100微克每毫升。
移取10毫升鉬標準溶液于100毫升容量瓶中,以水定容,此溶液含鉬10微克每毫升。移取此溶液0、1、2、4、6、8、10毫升于一組50毫升容量瓶中,加1-2滴酚酞指示劑變?yōu)榧t色,用1:1硫酸中和至紅色消失。以下分析同分析步驟。以零標準溶液為參比測吸光度繪制工作曲線。
1.2 樣品溶解方法
(1)過氧化鈉熔融法
分析步驟
稱取樣品0.5000克于鐵坩堝(或剛玉坩堝)中(試樣含量高可適量少稱),加入4克過氧化鈉,混勻(用玻璃棒攪勻后掃凈棒頭),再覆蓋一層過氧化鈉(約2克),放入600~700oc馬弗爐中,熔融5分鐘至桃紅色,取出,稍冷。
用坩堝鉗夾住坩堝,用水浸出外層鐵皮,放入已盛有100毫升2%酒精溶液的塑料燒杯中浸取,待坩堝內的可溶物溶解完全,夾起坩堝在凈水中沖凈坩堝鉗及坩堝內外。冷卻后搖勻,干過濾于100毫升燒杯中。
吸取10毫升濾液于50毫升容量瓶或比色管中,加1-2滴0.5%純酒精配置的酚酞指示劑使溶液變?yōu)榧t色,用1:1硫酸中和至紅色消失。迅速加入10毫升0.5%硫酸銅-硫酸(硫酸1:1)混合液,在冷水中冷卻,加入8%硫脲溶液9毫升,搖勻,放置10分鐘。加入30%硫氰酸鉀溶液3毫升,用水稀釋到刻度,搖勻后放置30分鐘(天熱時可適當減短)。在723N分光光度計上于460nm波長處測量吸光度。同步進行空白分析。
結果計算:Mo(%)=A×系數(shù)×100/G
式中:A——吸光度值;G——稱取試樣量,g
系數(shù)——通過標準曲線及移取試液體積得出。
方法優(yōu)缺點分析:此方法分析速度快,一次分析樣品數(shù)量較多。但是由于過氧化鈉易固塊,且市場上分析純的過氧化鈉質量極不穩(wěn)定,以及鐵坩堝容易腐蝕脫落,使得樣品空白較高,結果誤差較大。
(2)鹽酸-硝硫混酸溶解法
稱取0.5000克試樣(試樣含量高可適量少稱)于250毫升燒杯中,用少量水潤濕,加入鹽酸10毫升,蓋上表面皿,加熱溶解5分鐘,加入硝酸-硫酸混合酸(7+3)15毫升,加熱至冒濃厚的白煙時取下。稍冷加入50毫升水煮沸后取下。冷卻后移入100毫升容量瓶中,以水定容。干過濾于100毫升燒杯中。
吸取10毫升濾液于50毫升容量瓶(或比色管)中,用水補至25毫升左右,加1-2滴酚酞指示劑,加入15%的氫氧化鈉溶液中和至顯紅色。用1:1硫酸中和至紅色消失。以下步驟同上
此方法硫酸冒煙時間加長,氫氧化鈉在后面加入使得鐵離子不能沉淀完全,不適宜各種礦物的批量快速生產。
(3)硫酸-硝酸-高氯酸溶解法
分析步驟
稱取0.5000克試樣于250毫升燒杯中,用少量水潤濕,加1毫升硫酸,15毫升硝酸-高氯酸混合液(2+1),蓋上表面皿,加熱溶解完全后蒸發(fā)至三氧化硫白煙冒盡,取下稍冷,加20毫升15%氫氧化鈉溶液,加入熱水40毫升,加熱煮沸2分鐘。取下冷卻后移入100毫升容量瓶中,以水定容。干過濾于100毫升燒杯中。以下步驟同上
此方法在某鉬業(yè)公司生產中經(jīng)過多年使用,方法較為穩(wěn)定,結果較為準確,且較為快速。適宜批量快速生產需要。
2 注意事項
(1)溫度高時硫脲易分解析出硫,出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,故應將試液放置冷水中冷卻后加入試劑顯色。
(2)硫酸銅-硫酸混合液的加入量不宜過多,因硫脲的加入量一定,過多的銅不能完全被硫脲絡合而產生硫氰亞銅沉淀,同時酸度的大小對顯色有影響。
(3)顯色溶液的硫酸酸度在體積分數(shù)為8%-10%為宜。
(4)分析試劑的質量對結果都影響很大,硫脲作為還原劑,硫氰酸鉀作為顯色劑,質量尤為重要,要注意選擇質量較好的試劑。
3 結束語
通過三種方法的分析比較,硫酸-硝酸-高氯酸三酸溶解樣品后用15%的氫氧化鈉溶液沉淀雜質的樣品溶解分析方法,結果較為準確,精密度高,分析速度快,適宜批量快速生產需要。
參考文獻
[1] 徐志昌,張萍.硫氰酸鹽比色法測定鉬的方法研究[J].中國鉬業(yè),2012,36(4):22-26.