王曉利

（山西紫金礦業(yè)有限公司，山西 忻州 034300）

黃金礦產(chǎn)的勘探、開采加工產(chǎn)生的金精粉，分析金含量以及各礦物成分，有助于金精粉可以更好的利用。碘量法測(cè)定銅是一種較為古老的分析方法。碘量法的本質(zhì)就是一種氧化還原反應(yīng)，氧化劑是碘，碘化物（如碘化鉀）作為還原劑，并進(jìn)行滴定的一種方法，可以測(cè)定物質(zhì)含量[1]。在pH3.5～4的氟化氫銨溶液中,Fe生成穩(wěn)定的FeF63-絡(luò)離子而消除Fe的干擾,Cu2+與KI作用生成Cu2I2沉淀，并析出I2，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，測(cè)定Cu量。NO2-也能析出I2而干擾測(cè)定，可加入尿素煮沸以破壞氮的氧化物.本法適用于礦石中ω(Cu)/10-2＞0.5的測(cè)定[2]。

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

按照表中要求準(zhǔn)備以下試劑

表1 主要試劑及要求

采用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定測(cè)定銅的含量。如下為主要原理反應(yīng)方程式：

2 碘量法處理

精確稱取0.5000g金精礦三份分別置于250mL燒杯中，用少量水潤(rùn)濕，加入10mL鹽酸置于電熱板上低溫加熱3min～5min，待稍冷后，加入5mL硝酸和3mL溴，在蓋上蓋皿后，混勻低溫加熱[3]。試樣完全分解后取下稍稍冷卻。取少量蒸餾水沖洗表皿，然后接著加熱蒸至近干，取下冷卻。

滴定及標(biāo)定，用30mL蒸餾水沖洗表皿及杯壁。將表皿蓋上后放置在電熱板上煮沸，可使可溶性鹽類完全溶解，取下冷卻至室溫，滴加乙酸銨溶液至紅色不再加深，并過(guò)量3ml～5ml。然后滴加4mL的氟化氫銨飽和溶液至紅色消失。混勻后加入2g～3g碘化鉀搖動(dòng)溶解。立即加入硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定顯現(xiàn)淺黃色，繼續(xù)加入2mL淀粉溶液滴定呈現(xiàn)淺藍(lán)色后加5mL硫氰酸鉀溶液，劇烈搖晃至深藍(lán)色，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失為止。

圖1 實(shí)驗(yàn)滴定裝置

3 元素干擾問(wèn)題及其消除辦法

硫氰酸鹽應(yīng)在接近終點(diǎn)時(shí)加入，避免SCN-還原大量存在的I2，致使測(cè)定結(jié)果偏低。將反應(yīng)環(huán)境PH值維持在3～4之間，若酸度過(guò)低，Cu2+易水解，反應(yīng)不完全，而且反應(yīng)速率慢，滴定終點(diǎn)較長(zhǎng)。若酸度過(guò)高，I-會(huì)被空氣中的氧氣氧化為I2（Cu2+催化此反應(yīng)），使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高。

為了保證淀粉指示劑的靈敏度，淀粉指示劑應(yīng)該現(xiàn)用現(xiàn)配，加入0.1g水楊酸和0.4g氯化鋅防腐。防止部分過(guò)量的NaSO3發(fā)生分解。但在反應(yīng)臨近終點(diǎn)、I2的顏色很淺時(shí)，為了保證反應(yīng)完全在加了淀粉指示劑后，應(yīng)劇烈搖動(dòng)。

Fe3+會(huì)氧化I-析出I2，致使結(jié)果偏高。為了使碘量法測(cè)定銅在有鐵存在下也能夠進(jìn)行，常把鐵轉(zhuǎn)變?yōu)椴慌c碘化鉀作用的絡(luò)合物，常常加入氟化鉀（銨）。此時(shí)，三價(jià)鐵結(jié)合變?yōu)椴慌c碘化鉀起反應(yīng)的絡(luò)離子FeF63-。亞砷酸，亞銻酸：在碘量法測(cè)定銅的條件下（PH＞3.5），AsO33-和SbO33-等離子會(huì)被析出的I2氧化，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低，阻礙生成I2。五價(jià)的砷、銻在pH＞3.5的條件下對(duì)測(cè)定無(wú)干擾。

4 注意事項(xiàng)

①可不加H2SO4趕HNO3，為此在加入HNO3蒸發(fā)至近干后，加3mL HCl和3至5滴的H2O2，微沸至鹽類溶解、加熱、煮沸，以趕盡H2O2。冷卻后，加入0.1至0.2g尿素，加熱至煮沸。②若試樣中Ca、Mg含量高與Fe時(shí)，結(jié)果容易偏低，可在分解后加40mgFe3+離子。③NH4HF2加入后，應(yīng)立即加入KI完成滴定。④Mn導(dǎo)入量較高時(shí)，可在H2SO4冒煙后，加入5mLHCl，在進(jìn)行蒸干處理（可重復(fù)多次），使高價(jià)Mn還原成Mn2+進(jìn)而消除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。⑤中和時(shí)氨水不能使用過(guò)量，否則滴加H2SO4時(shí)會(huì)發(fā)生Cu離子的藍(lán)色反應(yīng)消失。

5 實(shí)驗(yàn)分析

將實(shí)驗(yàn)結(jié)果加入理論上消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積數(shù)值帶入下列式子中。實(shí)驗(yàn)試劑按照實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)要求對(duì)進(jìn)行處理，得出的各項(xiàng)數(shù)據(jù)帶入以下公式。計(jì)算銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

w(Cu)-表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用（%）表示；c-表示硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度ml；V3-試料溶液消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積ml；V4-空白對(duì)照溶液消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積ml；m0-試料的質(zhì)量g；

表2 碘量法得出金精粉銅的含量

由表2可以看出，通過(guò)碘量法對(duì)金精粉銅的試驗(yàn)，分別測(cè)定三份樣品中出金精粉中銅的百分含量。實(shí)驗(yàn)誤差較小，避免了客觀因素的干擾，較為精確的測(cè)量出金精粉中的銅的含量。

6 結(jié)語(yǔ)

用碘量法測(cè)定金精粉中銅的含量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)并且將碘量法應(yīng)用于金精粉中銅的測(cè)定，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)出金精粉中銅的含量。碘量法利用氧化還原反應(yīng)將金精粉中的銅析出來(lái)，有效提高了分析的準(zhǔn)確度。在生產(chǎn)活動(dòng)中，對(duì)金精粉中銅的利用，發(fā)揮著重大作用。