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付秀娟(內蒙古自治區(qū)有色地質勘查局一○八隊,內蒙古 赤峰 024000)
磷礦中碘的測定
—碘蘭比色法
付秀娟
(內蒙古自治區(qū)有色地質勘查局一○八隊,內蒙古赤峰024000)
摘要:磷礦石分析,過去一般未要求碘的測定。但在某些磷礦中,象氟一樣,也常有很少量的碘存在。這些微量的碘,從礦石的綜合利用來考慮,能作為副產品回收,也是一種有價值的原料。
關鍵詞:磷礦石分析;礦石測定;碘蘭比色法
1.1方法提要
樣品與碳酸鈉、氧化鋅混合熔劑半熔后,以水浸取,分取澄清液,調節(jié)酸度后,以溴水氧化碘離子為碘酸鹽。過剩的溴加入蟻酸鈉破壞去除,過量的蟻酸鈉煮沸去除。冷卻后的溶液中加入碘化鉀,即釋出六倍于樣品中所含碘量的游離碘。加入淀粉,游離碘與淀粉分子生成帶色團,在過量碘化物存在下,顏色的深度與碘的含量成直線關系。
1.2試劑及儀器
(1)淀粉溶液(0.5%)。稱取可溶性淀粉0.5克,加水數滴調成糊狀,在攪拌下加沸水100毫升,煮沸數分鐘,冷卻待用。
(2)混合熔劑。將已分別研磨很細的碳酸鈉及氧化鋅按7:3重量比混合均勻后,儲存?zhèn)溆谩?/p>
(3)碘化鉀標準溶液。(1)準確稱取在105℃烘過的碘化鉀保證試劑0.1308克以水溶解,配制成1毫升含2微克碘。
(4)硫酸亞錫。在攪拌下溶解3.22克硫酸亞錫于50毫升水中,置冰水中冷卻。在攪拌下加入40毫升硫酸(1:1),用中速濾紙過濾,并以冷水洗至體積為100毫升,加苔狀錫粒2克。
(5)721型光電分光光度計。
1.3標準系列及標準曲線的制備
移取1毫升含2微克碘的標準溶液0、1、2、3、4、5毫升分別置于50毫升燒杯中,以水稀釋體積至8毫升。各加入飽和氯化鈉2毫升,磷酸(1:2)0.3毫升。飽和溴水10滴,置電熱板上加熱至剛開始沸騰,取下,乘熱加入10滴20%蟻酸鈉,此時溶液中溴的顏色應完全褪去,再將溶液煮沸,以破壞過量的蟻酸鈉。取下,以冷水完全冷卻后,將溶液移入25毫升帶刻度的磨口塞比色管中,用水稀釋至15毫升,加入1毫升1%碘化鉀溶液和1毫升0.5%淀粉溶液,每加入一種試劑,必須充分搖勻。放置5分鐘后,在721型光電分光光度計上,用570毫微米波長,2厘米比色杯測出其消光值,并繪制成曲線。
1.4分析手續(xù)
稱取1.0克樣品于磁坩堝中,以4克混合熔劑混合均勻后,再以1克混合熔劑復蓋表面,置馬伏爐中,由低溫逐漸升溫至700℃,保溫30分鐘,取出冷卻。傾入100毫升燒杯中,以水洗凈坩堝,洗液倒入半熔物的燒杯內,用玻棒充分壓碎半熔物的粗顆粒后,用水稀釋至40毫升左右,在不斷攪拌下逐滴加入硫酸亞錫至錳的紫色(或綠色)或鉻的黃色褪盡后,再過量2~3滴(如浸取液無錳、鉻顏色,亦應加人2~3滴),連同沉淀移入50毫升容量瓶中,用水沖至刻度。再將容量瓶中的溶液及沉淀倒回原燒杯中,每隔半小時充分攪拌一次,至少應攪拌兩次。靜置過液。移取清亮溶液5毫升于50毫升燒杯中,用10%的硫酸仔細中和至剛果紅試紙恰好變蘭,以蒸餾水補足體積至8毫升,加入飽和氯化鈉2毫升,磷酸(l:2)0.3毫升,飽和溴水10滴,以下分析手續(xù),按制備標準系列的步驟進行。
式中V——測得樣品中碘的含量(微克)
G——分取溶液相應的樣品重量(克)
1.5分析結果及標準回收情況
在純混合熔劑及已知含量的樣品與混合熔劑混合均勻后的磁坩堝中,加入不同量的標準碘液,置烘箱中在100℃下烘干后,按分析手續(xù)進行處理,回收結果見表l,表2。礦樣分析結果見表3。
表1 純混合熔劑中加入標準碘液進行處理后,在分取的部分溶液中碘的回收
表2 樣品中加入標準碘液進行處理后,在分取的部分溶液中碘的回收
*測到的總碘量(微克),是按分析手續(xù)分取溶液5毫升顯色后,與空白溶液等體積混合后測出消光,在標準曲線上查得相應微克數乘以2所得結果。
表3 樣品分析結果
*系用碳酸納—碳酸鉀—氧化鎂混合熔劑分解樣品測得的結果。
**四氧化碳萃取比色法是在碳酸鹽的堿性溶液中,以高錳酸鉀將碘氧化為碘酸鹽,用硫酸酸化,加硫酸亞錫還原過剩的高錳酸根,并還原IO為I-,再以亞硝酸鈉氧化I-至I2。用尿素除去剩余的亞硝酸鈉,以四氧化碳萃取碘,比較其紅紫色。
表4 各種離子干擾情況
注:1、表中注明“深蘭”的號數,因蘭色很深無法測定消光。2、表中注明“—”的號數,其消光最大亦未超出0.020。
從表4可以看出錳、鉻、釩的存在對本法測碘均有干擾。其中最嚴重的是MnO,其次是CrO,再其次是VO
根據試驗證明:測定液中樣品量不大于0.1000克時,即使MnO、CrO、VO共存,只要他們的含量分別都不大于1%時,可以采用加入硫酸亞錫的方法來消除其干擾。
(1)分解樣品的溫度很重要,最好控制在700℃(±10℃)左右。低于650℃,樣品中碘的轉化不完全,引起結果偏低;高于750℃,較多的雜質進入溶液對分析不利。
(2)硫酸亞錫不能過量太多,否則在微酸性溶液中,由于錫的水解發(fā)生渾濁,影響測定。
(3)加入蟻酸鈉除溴時,溶液出現渾濁現象,可趁熱逐滴加入10%硫酸(預先經溴水及蟻酸鈉處理過的)至剛好溶解。但切勿過量,以防提高酸度;也不能用未經處理的硫酸,以免引入氧化劑或還原劑。
(4)本法對PH很敏感。酸度稍大,常會得出偏高的結果。因此硫酸、磷酸及蟻酸鈉的用量必須嚴格控制。
(5)溴與碘的氧化反應是在加熱的情況下進行的;過剩的蟻酸鈉是通過煮沸破壞的。但加熱過久或溫度過高已氧化的碘酸鹽會部分分解;加熱不夠碘離子的氧化不完全。因此,溫度及加熱時間必須掌握適當。
(6)本法適用于磷礦中0.001%以上碘的測定。