王曉利

（山西紫金礦業(yè)有限公司，山西 忻州 034300）

黃金礦產的勘探、開采加工產生的金精粉，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。碘量法測定銅是一種較為古老的分析方法。碘量法的本質就是一種氧化還原反應，氧化劑是碘，碘化物（如碘化鉀）作為還原劑，并進行滴定的一種方法，可以測定物質含量[1]。在pH3.5～4的氟化氫銨溶液中,Fe生成穩(wěn)定的FeF63-絡離子而消除Fe的干擾,Cu2+與KI作用生成Cu2I2沉淀，并析出I2，用Na2S2O3標準溶液滴定，測定Cu量。NO2-也能析出I2而干擾測定，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的測定[2]。

1 實驗準備

按照表中要求準備以下試劑

表1 主要試劑及要求

采用硫代硫酸鈉標準溶液滴定測定銅的含量。如下為主要原理反應方程式：

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碘化鉀搖動溶解。立即加入硫代硫酸鈉標準溶液滴定顯現淺黃色，繼續(xù)加入2mL淀粉溶液滴定呈現淺藍色后加5mL硫氰酸鉀溶液，劇烈搖晃至深藍色，繼續(xù)滴定至藍色剛好消失為止。

圖1 實驗滴定裝置

3 元素干擾問題及其消除辦法

硫氰酸鹽應在接近終點時加入，避免SCN-還原大量存在的I2，致使測定結果偏低。將反應環(huán)境PH值維持在3～4之間，若酸度過低，Cu2+易水解，反應不完全，而且反應速率慢，滴定終點較長。若酸度過高，I-會被空氣中的氧氣氧化為I2（Cu2+催化此反應），使實驗結果偏高。

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

Fe3+會氧化I-析出I2，致使結果偏高。為了使碘量法測定銅在有鐵存在下也能夠進行，常把鐵轉變?yōu)椴慌c碘化鉀作用的絡合物，常常加入氟化鉀（銨）。此時，三價鐵結合變?yōu)椴慌c碘化鉀起反應的絡離子FeF63-。亞砷酸，亞銻酸：在碘量法測定銅的條件下（PH＞3.5），AsO33-和SbO33-等離子會被析出的I2氧化，造成實驗結果偏低，阻礙生成I2。五價的砷、銻在pH＞3.5的條件下對測定無干擾。

4 注意事項

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，結果容易偏低，可在分解后加40mgFe3+離子。③NH4HF2加入后，應立即加入KI完成滴定。④Mn導入量較高時，可在H2SO4冒煙后，加入5mLHCl，在進行蒸干處理（可重復多次），使高價Mn還原成Mn2+進而消除對實驗的干擾。⑤中和時氨水不能使用過量，否則滴加H2SO4時會發(fā)生Cu離子的藍色反應消失。

5 實驗分析

將實驗結果加入理論上消耗硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積數值帶入下列式子中。實驗試劑按照實驗原理、實驗要求對進行處理，得出的各項數據帶入以下公式。計算銅的質量分數。

w(Cu)-表示銅的質量分數，用（%）表示；c-表示硫代硫酸鈉標準滴定溶液的實際濃度ml；V3-試料溶液消耗硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積ml；V4-空白對照溶液消耗硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積ml；m0-試料的質量g；

表2 碘量法得出金精粉銅的含量

由表2可以看出，通過碘量法對金精粉銅的試驗，分別測定三份樣品中出金精粉中銅的百分含量。實驗誤差較小，避免了客觀因素的干擾，較為精確的測量出金精粉中的銅的含量。

6 結語

用碘量法測定金精粉中銅的含量。通過實驗并且將碘量法應用于金精粉中銅的測定，可以準確的檢測出金精粉中銅的含量。碘量法利用氧化還原反應將金精粉中的銅析出來，有效提高了分析的準確度。在生產活動中，對金精粉中銅的利用，發(fā)揮著重大作用。