韓麗杰 黃東 張明明(廣東省地質(zhì)局七一九地質(zhì)大隊(duì) 廣東省肇慶市 526060)
常量的銅可采用容量法,主要有EDTA法和碘量法等。EDTA滴定法測(cè)定干擾元素較多,在銅礦分析中應(yīng)用較少。碘量法測(cè)銅有操作簡(jiǎn)便、檢出范圍廣、精密度高和選擇性好等優(yōu)點(diǎn),且能適用于各種樣品的分析測(cè)定。碘量法測(cè)銅的原理為將試樣經(jīng)硝酸或鹽酸分解,在稀酸溶液中,Cu2+與KI作用生成CuI和I2,再用Na2S2O3滴定析出的I2,從而得到樣品中銅的含量。碘量法適用于大于0.5%銅礦石的測(cè)定。
試劑:濃硝酸、氯化銨、氫氧化銨、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉、硫氰酸鉀、三氯化鐵、檸檬酸三銨、無水乙酸鈉、丁二酮肟等均為分析純。
CP124C型電子天平和DGG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。
稱取10g左右的銅鎳泥樣品于400mL燒杯中,加入25mL蒸餾水,40mL濃鹽酸、適量過氧化氫,在電熱板上加熱至沸,取下加入10mL濃硝酸,繼續(xù)加熱直至試樣完全溶解。冷卻,定容至容量瓶中,干過濾后,分取一定體積的試樣于150mL燒杯中,加熱蒸干,取下冷卻,再加入10mL左右的鹽酸蒸至近干后,加入5g左右的氯化銨攪拌至濕鹽狀,加入25-30mL的氫氧化銨(1+1)煮沸,過濾。將濾液在電熱板上慢慢蒸發(fā)掉多余的氨。冷卻,在濾液中加入乙酸,3-4mL氟化氫銨,1g KI,用標(biāo)定的硫代硫酸鈉進(jìn)行滴定至溶液變?yōu)闇\黃色,加入2-3mL硫氰酸鉀,2滴管淀粉溶液滴定至溶液由藍(lán)色變?yōu)榘咨?。根?jù)滴定的硫代硫酸鈉的量折算成銅的含量。
本實(shí)驗(yàn)中鎳的溶礦方法與銅一樣,王水溶解完全后定容于容量瓶中。干過濾后分取一定體積的溶液于400mL燒杯中,加入檸檬酸銨,加水至200mL左右。在電熱板上加熱煮沸,加入2-5滴酚酞指示劑,用1:1的氨水調(diào)至溶液呈淺紅色,加入1-2g無水乙酸鈉,在不斷攪拌下加入丁二酮肟乙醇溶液使沉淀完全,加熱保溫至溶液澄清,在常溫下放置2h。用恒重好的砂芯坩堝過濾沉淀,在110~120℃下烘干恒重。根據(jù)丁二酮肟鎳的重量折算成樣品中鎳的含量。
當(dāng)?shù)V樣的溶液中含有如Co和Cr等雜質(zhì)離子時(shí),滴定時(shí)會(huì)消耗K2S2O3,從而使結(jié)果產(chǎn)生誤差,單獨(dú)使用NH4OH不能完全將其沉淀。此時(shí),若加入FeCl3與NH4OH形成沉淀時(shí)產(chǎn)生的共沉淀作用可將雜質(zhì)離子分離,可減少系統(tǒng)誤差從而提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)將樣品溶解完全定容后,取4個(gè)150mL的燒杯,編號(hào)①、②、③和④分別取25mL試樣,加入氨水后,對(duì)于①和②號(hào)分別加入1 mL飽和FeCl3溶液,而③和④號(hào)不加入FeCl3,結(jié)果如表1。由表1可以看出在不同類型礦泥中FeCl3加入量的大小會(huì)直接影響測(cè)試結(jié)果。當(dāng)樣品溶液中不加入FeCl3時(shí),其測(cè)試結(jié)果偏低。
表1 FeCl3條件控制
(1)掩蔽劑的影響
樣品中一般含有Fe和Al等能與NH4OH沉淀的雜質(zhì)離子,若不加以除去將使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高。這些雜質(zhì)離子可用檸檬酸銨使其形成配離子而除去。選定樣品控制檸檬酸銨加入量在0、1、2、4、6和8 g,分取量為50mL,沉淀劑加入量為25mL。
(2)沉淀劑
沉淀劑的加入量直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,加入量不足會(huì)使得結(jié)果偏低。選取樣品控制沉淀劑加入量在5、10、20、25、40和50 mL,分取量為50 mL,掩蔽劑加入量為4 g。
本實(shí)驗(yàn)選取的是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大的條件,如在鎳分析中分取量、掩蔽劑、沉淀劑。銅分析的分取量、酸度。這些條件的偏差都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,但是樣品中的成分是未知的,故在選取最佳的實(shí)驗(yàn)條件的同時(shí)也要討論過量的試劑加入能否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響。很多最佳的條件都是視樣品而定,樣品不一樣條件試劑加入也不一樣。確定最佳的實(shí)驗(yàn)條件既能節(jié)省試劑又對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不產(chǎn)生影響。另外本實(shí)驗(yàn)選用加大原樣稱樣量、王水直接溶礦,代替了原來樣品干燥、碎樣的處理。大批量的分析大大地節(jié)省了人力和物力,并且還能減少在樣品前期處理的損失和污染,相比起以前的方法,結(jié)果誤差得到了一定的降低。