摘? 要：陽(yáng)極銅是銅電解的重要產(chǎn)品，如何快速準(zhǔn)確地測(cè)定銅的含量，對(duì)于陰極銅的生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。稱取樣品3.0g，試樣經(jīng)硝酸分解后，重量比稱取適量的溶液，加入尿素，加入飽和乙酸銨溶液調(diào)節(jié)酸度，用飽和氟化氫銨掩蔽鐵，淀粉溶液為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，建立了碘量法測(cè)定陽(yáng)極銅中銅的分析方法。用重量比代替體積比分取合適的溶液，進(jìn)行了銅測(cè)定的條件試驗(yàn)：乙酸銨飽和溶液用量、氟化氫銨飽和溶液用量、碘化鉀用量、乙酸鉛用量、硫氰酸鉀用量對(duì)測(cè)定銅的影響，并對(duì)98.5%～99.6%的樣品進(jìn)行了多次測(cè)定，RSD在0.042%～0.058%之間，加標(biāo)回收率在99.91%～100.16%，表明方法用于陽(yáng)極銅中銅含量的測(cè)定準(zhǔn)確度高、精密度好。

關(guān)鍵詞：陽(yáng)極銅? 重量比? 碘量法? 銅含量

中圖分類號(hào)：O655? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2020）09（c）-0062-06

Abstract： Anode copper is an important product of copper electrolysis. How to determine the content of copper quickly and accurately has important practical significance for the production of cathode copper. Take samples 3.0g said， after the samples were decomposed by nitric acid， weight ratio according to proper solution， adding urea， join saturated ammonium acetate solution to adjust the acidity， hidden iron with saturated ammonium hydrogen fluoride， starch solution as an indicator， titration with sodium thiosulfate standard titration solution， iodine quantity method is established the analysis method of the determination of copper in copper anode. Substitute lighter than score take appropriate solution volume， the conditions for the determination of copper test： ammonium acetate saturated solution dosage， the dosage of saturated solution of ammonium hydrogen fluoride， potassium iodide dosage， the dosage of lead acetate， the dosage of potassium thiocyanate influence on the determination of copper， and the repeated sample is 98.5% ～ 99.6%， RSD between 0.042% ～ 0.058%， standard addition recovery rate from 99.91% ～ 100.16%， shows that method is used for the determination of copper content in anode copper with high accuracy and good precision.

Key Words： Anode copper; Weight ratio; Iodine content; Copper content

銅是人類歷史上發(fā)現(xiàn)較早和使用的金屬之一，銅是與人類關(guān)系非常密切的重金屬，在電氣原件、機(jī)械加工制造、建筑裝修行業(yè)、輕工生產(chǎn)、國(guó)防科技制造中使用的量也相當(dāng)大，人體內(nèi)也存在不可或缺的微量元素銅。銅產(chǎn)品在材料的消費(fèi)中也占了很大的比例。陽(yáng)極銅是銅電解過(guò)程的重要原料，如何快速、準(zhǔn)確地測(cè)定其銅含量，對(duì)于陽(yáng)極銅的生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)每年的陽(yáng)極銅的產(chǎn)量和交易量很大，目前國(guó)內(nèi)還沒有統(tǒng)一的化學(xué)分析方法，所以，在進(jìn)行買賣交易時(shí)，對(duì)于銅含量的測(cè)定分析結(jié)果爭(zhēng)議比較大。目前測(cè)定銅含量的方法有碘量法[1-4]、電解重量法[5-8]、電位滴定法[9]。該文試驗(yàn)了碘量法測(cè)定陽(yáng)極銅中的銅，試樣經(jīng)硝酸分解后，重量比分取合適量的試樣溶液，加入尿素，用飽和乙酸銨溶液調(diào)節(jié)pH為3.0～4.0，用飽和氟化氫銨掩蔽鐵，加入碘化鉀與二價(jià)銅離子作用，析出的碘以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定的體積計(jì)算銅的含量。并相應(yīng)進(jìn)行了條件試驗(yàn)，選擇出合適的分析條件。測(cè)定結(jié)果表明該法精密度、準(zhǔn)確度好，能夠快速得到分析結(jié)果，適合陽(yáng)極銅98.50%～99.70%范圍內(nèi)銅量的測(cè)定。

1? 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑與儀器

銅片（5N）、碘化鉀（AR）、硫代硫酸鈉（GR）尿素（AR）、乙酸銨飽和溶液、氟化氫銨飽和溶液、淀粉溶液（5g/L）、乙酸鉛溶液（40g/L）、硫氰酸鉀溶液（200g/L）、乙酸（AR）、無(wú)水乙醇（AR）、濃鹽酸（AR）、硝酸（1+1）。

50mL堿式胖肚滴定管，最小刻度0.02mL。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）試料全部自由通過(guò)20目標(biāo)準(zhǔn)篩，然后用40目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分。

（2）按篩分后的質(zhì)量比合稱3.0000g試樣，精確到0.0001g。獨(dú)立地進(jìn)行兩次測(cè)定，取其平均值。

（3）隨同試料做空白試驗(yàn)。

（4）稱取3.0g試樣于窄口三角燒杯（已干燥恒重）中，加入40mL硝酸（1+1）于電熱板上低溫溶解10min，待反應(yīng)完全，加入10mL鹽酸，煮沸1～2min，取下冷卻，用水吹洗燒杯壁，加水搖勻。用天平稱溶液的總重量。稱取溶液重量比約為1/10的溶液于250mL三角燒杯中，加入5mL飽和溴水，低溫蒸發(fā)至小體積，用水吹洗杯壁，溶液體積約為30～40mL。

加入約2g尿素，搖勻，滴加乙酸銨飽和溶液，使溶液顏色剛好變深藍(lán)色，并過(guò)量1mL，滴加氟化氫銨飽和溶液1mL，混勻。加入3～4g碘化鉀，立即用濃度約為0.1mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。當(dāng)溶液呈淡黃色時(shí)，加入淀粉溶液5mL，繼續(xù)滴定至溶液呈淡藍(lán)色，加入硫氰酸鉀溶液5mL，乙酸鉛溶液（40g/L）1mL，劇烈搖動(dòng)，待吸附的碘釋放出來(lái)后，繼續(xù)滴加硫代硫酸鈉溶液使待測(cè)液至剛變亮黃色即為終點(diǎn)。

2? 結(jié)果與討論

2.1 硝酸濃度的選擇

稱取5份3.0g試樣于窄口三角燒杯（干燥恒重）中，加入40mL硝酸溶液，濃度分別為（1+0）（1+1）（1+2）（1+3）（1+4），電熱板上低溫溶解試樣，觀察試樣溶解情況。試樣結(jié)果如表1所示。

由表1可以看出，采用硝酸（1+1）溶解試樣，反應(yīng)的速度比較合適，因此試驗(yàn)中選用硝酸（1+1）溶解試樣。

2.2 硝酸（1+1）加入量試驗(yàn)

稱取5份3.0g試樣于窄口三角燒杯中，分別加入硝酸（1+1）為10mL、20mL、30mL、40mL、50mL，置于低溫電熱板上溶解，觀察試樣溶解情況。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2中可以看出，加入30mL、40mL、50mL可以溶解試樣，因此試驗(yàn)中選擇硝酸（1+1）的加入量為40mL。

2.3 乙酸銨飽和溶液用量對(duì)結(jié)果的影響

稱取3.0g純銅片（精確到0.0001），按試驗(yàn)方法進(jìn)行操作，稱取溶液重量比為1/10的純銅溶液5份于250mL三角燒杯中，加入5mL飽和溴水，低溫蒸發(fā)至小體積，用水吹洗杯壁，溶液體積約為30～40mL，加入2g尿素，待尿素溶解，滴加乙酸銨飽和溶液，使溶液剛變深藍(lán)色，分別過(guò)量0mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL，滴加1mL氟化氫銨飽和溶液，用精密pH試紙（pH0.5～5.0）測(cè)量試液pH值。測(cè)定結(jié)果見表3。

從試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，控制溶液pH為3.5～4.0，滴加入乙酸銨飽和溶液，使溶液剛變深藍(lán)色并過(guò)量1mL即可，乙酸銨飽和溶液的pH偏大，加多了會(huì)使待測(cè)溶液pH偏大。

2.4 氟化氫銨飽和溶液用量對(duì)結(jié)果的影響

稱取3.0g純銅片（精確到0.0001），按試驗(yàn)方法進(jìn)行操作，稱取溶液重量比為1/10的純銅溶液5份于250mL三角燒杯中，加入5mL飽和溴水，低溫蒸發(fā)至小體積，用水吹洗杯壁，溶液體積約為30～40mL，加入2g尿素，待尿素溶解，滴加乙酸銨飽和溶液，使溶液剛變深藍(lán)色并過(guò)量0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL，測(cè)定結(jié)果見表4。

2.5 碘化鉀用量對(duì)結(jié)果的影響

稱取3.0g純銅片（精確到0.0001），按試驗(yàn)方法進(jìn)行操作，稱取溶液重量比為1/10的純銅溶液5份于250mL三角燒杯中，加入5mL飽和溴水，低溫蒸發(fā)至小體積，用水吹洗杯壁，溶液體積約為30～40mL，加入2g尿素，待尿素溶解，滴加乙酸銨飽和溶液調(diào)節(jié)酸度，滴定，碘化鉀的加入量分別為1g、2g、3g、4g、5g，測(cè)定結(jié)果見表5。

因Cu-與I-反應(yīng)是可逆的，為促使反應(yīng)完全，必須加入足量的碘化鉀，否則反應(yīng)不完全，測(cè)得結(jié)果偏低，試驗(yàn)表明，選取加碘化鉀3～4g即可。

2.6 乙酸鉛用量對(duì)結(jié)果的影響

稱取3.0g純銅片（精確到0.0001），按試驗(yàn)方法進(jìn)行操作，稱取溶液重量比為1/10的純銅溶液5份于250mL三角燒杯中，加入5mL飽和溴水，低溫蒸發(fā)至小體積，用水吹洗杯壁，溶液體積約為30～40mL，加入2g尿素，待尿素溶解，調(diào)節(jié)酸度，滴定，乙酸鉛的加入量分別為0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL，測(cè)定結(jié)果見表6。

2.7 硫氰酸鉀溶液用量試驗(yàn)

稱取3.0g純銅片（精確到0.0001），按試驗(yàn)方法進(jìn)行操作，稱取溶液重量比約為1/10的純銅溶液5份于250mL三角燒杯中，加入5mL飽和溴水，低溫蒸發(fā)至小體積，用水吹洗杯壁，溶液體積約為30～40mL，加入2g尿素，待尿素溶解，調(diào)節(jié)酸度，滴定，硫氰酸鉀溶液加入量分別為1mL、2mL、3mL、4mL、5mL，測(cè)定結(jié)果見表7。

從以上結(jié)果可以看出，硫氰酸鉀的用量控制在1～5mL對(duì)結(jié)果無(wú)影響，但為了使被絡(luò)合了的銅充分釋放出來(lái)，硫氰酸鉀用量選用5mL。

2.8 各雜質(zhì)元素的干擾試驗(yàn)

稱取3.0g純銅片（精確到0.0001），按試驗(yàn)方法進(jìn)行操作，于分取溶液中分別加入各雜質(zhì)元素及其量，按照試驗(yàn)方法進(jìn)行操作，結(jié)果見表8。

由表9可知，As、Bi、Ni、Pb、Sb、Zn、Se、Te、Au、Ag、Sn、Fe、Se雜質(zhì)元素的共同加入后，按試驗(yàn)方法進(jìn)行，對(duì)分析無(wú)明顯干擾。

2.9 精密度試驗(yàn)

按上述分析步驟分析1#、2#、3#、4#、5#樣，所得結(jié)果見表10。

2.10 標(biāo)準(zhǔn)回收試驗(yàn)

用2#、3#試驗(yàn)樣品按分析方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)加入回收試驗(yàn)，其結(jié)果見表11。

3? 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)試驗(yàn)研究，確定了用碘量法測(cè)定陽(yáng)極銅中的銅量，重量比分取溶液樣品，通過(guò)對(duì)樣品分析及各種條件試驗(yàn)的探討，表明用該法測(cè)定陽(yáng)極銅中的銅是完全可行的，方法精密度好，準(zhǔn)確度高，用碘量法測(cè)定陽(yáng)極銅中銅的含量可獲得滿意的結(jié)果，適用于98.5%～99.70%的陽(yáng)極銅測(cè)定。

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