陳慰娟
(廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊,廣東 惠州 516300)
在分離礦石中錫的過程中,試樣的處理直接影響著結(jié)果的準確性。因為大多數(shù)錫礦石均較難溶在普通酸中,所以,人們測定錫礦石時,前處理一般都使用堿熔融法。為此,本文采用過氧化鈉進行熔礦。而極譜法是一種常用的分析錫含量的方法,本實驗也采用示波極譜法來測定錫,通過抗壞血酸將鐵還原,并基于-430mV的半波電位,在10%的氯化鈉-硫酸體系下進行錫的測定,濃度為0.25mg/L~7.5mg/L的錫具有較理想的線性關(guān)系。這種方法不僅操作簡單,能節(jié)約時間,而且還提高了結(jié)果的準確度。
采用成都儀器廠生產(chǎn)的JP303型極譜儀與三電極系統(tǒng)(即鉑電極、飽和甘汞電極、滴汞電極)。
(1)標準的錫溶液:稱高純錫0.1000g,并加熱將其溶于體積為80mL的硫酸②中,再用水移入有硫酸②20mL的容量瓶中,且容量瓶的規(guī)格為1000mL,然后利用硫酸⑧將其稀釋至刻度,并混勻。在該溶液中Sn的含量為100μg/mL。(2)硫酸:1+1分析純。(3)固體過氧化鈉:分析純。(4)固體氯化鈉:分析純。(5)固體抗壞血酸:分析純。(6)氯化鋇:濃度100g/L、分析純。(7)過氧化氫:30%、分析純。(8)硫酸:1+35、分析純。(9)固體二氧化硅:分析純。
稱取試樣0.5000g,于高鋁坩堝(規(guī)格20mL)中,再加入過氧化鈉3g,將其攪勻,然后覆蓋一薄層,在700℃的馬弗爐中,加熱熔融7min。經(jīng)過冷卻以后,于200mL燒杯中放入坩堝,并用50mL熱水將其浸取,微沸10min,經(jīng)過冷卻以后,使用水將沉淀和溶液移到容量瓶(規(guī)格100mL)中,并將其稀釋到刻度,再混勻。
量取清液50mL于燒杯(規(guī)格100mL)中,再添加硫酸②20mL,過氧化氫⑦1滴,并煮沸5min,然后添加2mL氯化鋇溶液⑥,微沸后保溫半小時,經(jīng)過冷卻以后,定容至容量瓶(規(guī)格100mL)中,并將其放置并過夜。然后移取10mL上層清液,依次加入抗壞血酸0.2g,氯化鈉3g,然后將其攪勻。靜置1h以后,利用極譜儀在-300mV的起始電位處,將錫掃描一次,并導出極譜波,然后測量右峰高。
制備空白試液:準確稱取10份二氧化硅⑨0.4000g于高鋁坩堝(規(guī)格20mL)中,并按以下步驟進行操作。
繪制工作曲線:準確吸取錫標準溶液①0mL、0.5mL、1mL、2mL、4mL、6mL、8mL、10mL、15mL分別放置于燒杯(型號200mL)(預先將空白試液加入)中,并移至容量瓶(規(guī)格200mL)中,再將其搖勻。并進行Sn工作曲線的繪制。
工作曲線顯示的溶液含錫量(體積以200mL為計):0μg、50μg、100μg、200μg、400μg、600μg、800μg、1000μg、1500μg。
在試驗中,以抗壞血酸為除氧劑,并用于抑制氧波,還原待測離子到二價,因而它的加入量會影響結(jié)果。實驗中加入的抗壞血酸量保持一致,在試液10mL中加入0.2g。具體如表1所示。
表1 加入還原劑的試驗(加入3g氯化鈉)
本體系以氯化鈉為底液,主要用于將待測離子引起的電流遷移影響消除。在試液10mL中,添加固體氯化鈉3g,攪勻、并使溶液飽和,其加入量的具體影響如表2所示。
表2 加入不同氯化鈉量的試驗(加入0.2g的抗壞血酸量)
在試液中,通過共沉淀硫酸鋇分離,消除鉛等的影響。當樣品中的三氧化鎢超過5%(質(zhì)量分數(shù))時,錫的測定會被干擾,所以應預先采用焦硫酸鉀將其熔融,再用2%的酒石酸鈉溶液進行浸取,通過過濾將鎢分離除去,下面的操作與1.3相同。通過工作曲線添加試液二氧化硅,消除對于錫吸附來說,二氧化硅的影響。
因為空白試液峰電流不高,用極譜儀檢不出定峰,用0.25mg/L試液平行測定11次,檢出限為用標準偏差的3倍去除以試驗中標準曲線斜率,得出0.25mg/L的結(jié)果。當0.25mg/L~7.5mg/L時,ρ=0.00495(Id+0.00912), 式 中ρ表示錫在試液中的濃度(mg/L);Id表示峰電流(nA),且標準曲線中的r取0.9996。
分別測定8次國家標準物質(zhì)GBW07240、07281、07282、07241、07284、07311,具體如表3所示,以0.50~6.09為分析精密度(RSD%),且測量值均符合標準值。
表3 分析標準樣品中錫的結(jié)果
綜上所述,在本方法中,利用示波極譜法來測定礦石中的錫。以經(jīng)典的過氧化鈉將礦熔融,又以抗壞血酸將鐵還原,并在10%的氯化鋁-硫酸體系中,對錫進行測定。這種方法的實用性很強,而且準確、快速、簡便、能重現(xiàn),適合測定礦石中的錫。