李漢蓮
(云南金鼎鋅業(yè)有限公司,云南 蘭坪 671400)
純水、優(yōu)級純的鹽酸、硝酸、硫酸鉀、氨水,20%的KF、5%二甲酚橙、60g/L硫脲與20g/L鹽酸羥胺的混合液,乙酸—乙酸鈉緩沖液、EDTA標準溶液、鉛和鋅的標準溶液等。
乙酸—乙酸鈉緩沖液pH值在5.4~5.9之間,總量為1000g,具體配制方法為將200g乙酸用水溶解,加入9mL乙酸,再加水稀釋到1000mL;
EDTA標準溶液的具體制備方法為,用一只燒杯加水溶解3.72g的固體EDTA二鈉鹽,溶解過程中,為了提高溶解速度,可以適當對燒杯加熱,待全部溶解后將其放置自然冷卻,然后倒入容量瓶,充分搖勻,容量瓶定容應為1000mL;
鉛和鋅的標準溶液:鉛的標準溶液具備制備方法是,取一只250mL的燒杯,放入1.0000g純度達99.99%的鉛,然后將表面皿蓋上,取100mL(2+1)的硝酸,緩慢沿燒杯壁倒入燒杯中,使鉛金屬完全溶解,為了加快溶解速度,可適當對燒杯加熱,待鉛完全溶解后,將溶液自然冷卻,與室溫持平,用純水將表面皿清洗干凈,燒杯溶液倒入容量瓶中,容量瓶定容1000mL,倒入的溶液要加水稀釋到1000mL刻度[1,2]。
鋅的標準溶液制備方法跟鉛的標準溶液制備方法類似,也是采用的250mL的燒杯加熱溶解純度為99.99%的金屬鋅1.0000g,燒杯上蓋上表面皿,沿杯壁緩倒入15mL鹽酸(1+1),完全溶解后自然冷卻至室溫,移入定容1000mL的容量瓶并用水稀釋到1000mL刻度,充分搖勻備用,表面皿用純水清洗干凈。
要分別對鉛和鋅進行標定,具體操作方法如下:
(1)鉛的標定:取3只燒杯,燒杯容量為250mL,分別在每只燒杯中放入3份鉛標準溶液,再加入30mL的乙酸—乙酸鈉緩沖溶液攪拌,再加入0.1g的抗壞血酸,加入水稀釋,到燒杯的100mL,搖勻,加入二鉀酚橙3滴,然后用EDTA標準溶液滴定,使其由紅色轉變成亮黃色為終點。標定之前,要先做空白試驗,計算出EDTA標準溶液對鉛的滴定度[3-5]。
(2)鋅的標定:先取3個容量為250mL的燒杯,分別取20mL的鋅標準溶液分別放入每個燒杯中,每個燒杯內加入2滴甲基橙,分別加入1+1氨水對溶液進行中和,待溶液由橙色變?yōu)閯傦@黃色,分別加入乙酸—乙酸鈉緩沖液20mL,分別加入二甲酚橙指示劑2滴,用EDTA標準溶液滴定,由紅色變?yōu)榱咙S色為至終點。跟鉛的標定一樣,鋅的標定也要做空白試驗,先計算好EDTA標準溶液對鉛的滴定度。
取一只100mL的燒杯,放入0.2000g的樣品,再加入15mL的HCL,蓋上表面皿,置于電熱板上加熱,加熱時間2min~3min即可,再加入5mL的NHN3,繼續(xù)加熱到快干的時候加入50mL的(1+9)的硫酸,0.5g硫酸鉀,給燒杯加熱,煮沸30min再拿下來,用(1+49)的硫酸對燒杯和燒杯內的沉淀進行仔細清洗,流水進行冷卻30min與室溫持平,沉淀冷靜1h。然后,加入50mL的(1+49)硫酸對燒杯和沉淀進行洗滌,次數為各10次,然后對鉛和鋅進行測定。
鉛的測定:取一只燒杯,將沉淀和濾紙放入,再放入30mL的乙酸—乙酸鈉緩沖液,用純水將漏斗沖洗干凈,燒杯上蓋上表面皿,沸燒杯加熱,使燒杯煮沸,攪拌1min~2min,將表面皿和杯壁沖洗一下,將水冷卻,然后稀釋到100mL刻度,然后加入2mL的KF,二甲酚橙指示劑2滴,再用EDTA滴定酒紅色到黃色。
鋅的測定:鋅的滴定和鉛的滴定方法類似,只是在濾液中,要加入15mL的KF,持續(xù)攪拌,加入氨水中和,直到前氧化鐵沉淀物的產生,再加入(1+1)硫酸,直到杯中的沉淀溶解,再加入50mL,20g/L的鹽酸羥胺與60g/L的硫脲混合液,再加入25mL的乙酸—乙酸鈉緩沖液,均勻攪拌30min,加入2滴二甲酚橙,用EDTA滴定酒紅色到亮黃色。
以上就是鉛鋅礦中鉛和鋅的連續(xù)測定,本實驗研究的是采用EDTA容量法對鉛和鋅的快速連續(xù)測定,值得注意的是,采用此方法對鉛鋅測定,測定過程中,鉛鋅的分離是使用使鋅成為鋅氨絡離子狀態(tài)與其他離子分離的,為了不使鋅測定的結果偏低,實驗過程中應加入過量的氫氧化氨。
實驗時,鉛鋅礦實驗過程中產生的F3+會造成二甲酚橙的顏色封閉,所以采用(1+49)硫酸洗滌器皿、燒杯時必須清洗干凈,乙酸—乙酸鈉緩沖溶液的pH值應為5~6之間,為了測定精度,應對鉛鋅礦中的鉛和鋅進行5~7次重復測定和分析。
鉛和鋅是重要的工業(yè)原料,在工業(yè)生產制造、鋼鐵行業(yè)、化工、電池等行業(yè)具有重要地位,鉛鋅礦是富含鉛和鋅的主要礦產,我國的鉛鋅礦雖然總體資源較為豐富,儲量較高,但探明的鉛鋅礦開采利用難度很大,所以鉛和鋅的對外進口依賴性很高,且鉛、鋅的分離利用技術也有待提高,所以近年鉛鋅價格不斷上漲,對我國的金屬市場十分不利。本實驗研究了利用EDTA容量法對鉛鋅礦中鉛和鋅的連續(xù)測定,對促進礦物中鉛鋅的含量、鉛鋅礦中鉛鋅的分離等具有重要意義,EDTA連續(xù)測定鉛鋅礦中的鉛鋅,與一般的測定法相比,鉛和鋅在測定過程中,前鋅含量更精確,含量增加,沉淀放置時間縮短,節(jié)約了時間,降低了測定成本,而且測定過程較為簡單,準確度較高,是十分具有現實價值的測定方法,值得推廣應用。
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