江西有色金属  1997, Vol. 11 Issue (4): 40-41, 47
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差示分光光度法测定黑钨精矿中铁含量[PDF全文]
刘洪升     
中国热带农业科学院, 海南儋州 571737
摘要:黑钨精矿主要含钨、铁、锰等元素,测定铁含童时要避免钨、锰等主要元素的干扰,本法可消除钨、锰等无素的干扰。利用邻菲罗啉与亚铁生成的稳定络合物,用差示光度法可提高测定梢度和扩大含量范围,适用于铁、锰含量变化不定的黑钨精矿中铁含量测定。
关键词差示分光光度法    黑钨精矿    邻菲罗啉    
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0 前言

铁含量测定,在较长时间内采用氯化亚锡—二氯化汞—重铬酸钾容量法。该法存在的最大问题是使用了有毒的汞盐和铬盐,对人体造成危害,对环境造成污染。为改善分析条件,几年来广大分析工作者已制定了不少不用汞盐的分析方法。如采用氯代璜酚S指示还原终点,免去加汞盐去除多余氯化亚锡;采用钛(Ⅲ)还原重铬酸钾滴定。以上两种方法均存在如何控制还原终点问题,如控制不好,对结果影响甚大,采用璜基水杨酸光度法测定铁含量较低的矿样已有应用;采用邻菲罗啉与Fe(Ⅱ)生成稳定的红色络合物采用差示光度法测定钨精矿中铁含量未见报导。笔者对黑钨精矿中铁含量的测定进行了多种方法的比较,实践表明采用邻菲罗啉与二价铁生成稳定的络合物,再采用差示法测定,其铁含量测定范围可在0.05%~25%范围任意选择区间。适应铁、锰含量变化不定的黑钨精矿中铁的测定。该法操作简便,选择性好,杂质干扰少及干扰元素易消除等特点。该法不使用毒品,对人体无危害,对环境无污染,适合于批量分析。

1 仪器和主要试剂 1.1 仪器

721型分光光度计。

1.2 试剂

(1) 铁标准溶液:称纯度为99.9%以上铁丝0.5g置于200mL烧杯中,加1 + 1盐酸30mL低温加热,溶解后再加混酸25mL, 加热至冒硫酸白烟,取下冷却后移入500mL容量瓶中,以H2O稀至刻度,摇匀,此溶液浓度为lmg/mL。

(2) 铁标准工作液:准确吸取铁标准溶液50mL于500mL容量瓶中,以H2O稀至刻度,摇匀,此溶液浓度为0.lmg/mL。

(3) 邻菲罗啉:2.5%、50%酒精配制。

(4) 醋酸铵:40%.

(5) 草酸:5%。

(6) EDTA:5%。

(7) 抗坏血酸:2.5%(使用时临时配制)。

(8) 混酸:水 + 磷酸 + 硫酸 + 硝酸 = 2 + 4 + 2 + 2。

(9) 混合显色液:将水与试剂按比例混合。即100mL昆合液中含2.5%邻菲罗啉2mL, 2.5%抗坏血酸2mL, 5%EDTA2mL, 5%草酸2mL, 40%醋酸铵2mL(避光保存,此溶液可使用一个月)。

2 试验条件 2.1 共存离子的影响与消除

黑钨精矿主要含钨、锰、钼、铜、锡等杂质。根据钨精矿中这些元素的含量,在标准中加入相当量钨、锰、钼、铜、锡做干扰试验。实验发现l00mL显色液含WO3大于2.5mg时干扰严重,故需分离钨;100mL显色液中含钼大于2.5mg时干扰测定,可加l00mg草酸消除。本法采取单纯用盐酸分解钨矿样(包括钨钼共生钨精矿)过滤时可把钼与沉淀钨一齐去除(钼不被盐酸分解,钨分解后以钨酸沉淀析出),100mL显色液含锰量等于2.5mg时不干扰,黑钨精矿锰含量低于25%, 按此称量和分取比,100mL显色液中锰含量低于2.5mg, 故锰不干扰测定,铜含量低于0.3mg/l00ml显色液不干扰,按分析条件,钨精矿中铜含量远远低于0.3mg/ 100mL, 因此铜也不干扰,不需掩蔽。实验证明,铝、铅、锌、锡、铋、等含量在2.5mg/100ml显色液均不干扰,不需掩蔽或分离。

2.2 显色酸度影响

显色酸度对发色完全的时间影响甚大,在pH值小于或等于3时,显色1.5h才达最大吸光度。pH在4~6时,在10℃温度下l0min内可发色完全,故铁标准液及样品液的显色酸度应控制在pH值5(±1), 这样可确保显色正常。

3 分析方法 3.1 测定手续

称取0.2000g试样,置250mL烧杯中,加盐酸45mL, 置水浴锅加热分解lh, 待试样分解完全后置电炉上蒸至5ml左右,加水50mL, 煮沸片刻过滤。用l00mL容量瓶承接,以稀盐酸洗烧杯,滤纸数次,使铁完全洗净。以水稀至100mL刻度,摇匀。分取10mL滤液于100mL显色瓶中,以混合显色液稀至刻度,摇匀。lOmin后在510nm处以0.5mg铁标准显色液为参比调零(比色皿为lcm)正测髙于0.5mg标准铁显色液及试样显色液。如铁含量较髙,可以l.Omg标准铁显色液为参比调零,测定髙于l.Omg标准铁显色液。

3.2 标准曲线绘制

称取0.50mg、0.60mg、0.7 0mg、0.80mg、0.90mg、l.00mg标准铁于100mL容量瓶中,不足10mL以H2O补至10mL。以混合试剂稀释至刻度,摇匀,l0min后以0.5mg标准铁为参比,在510nm处(用lcm比色皿)正测髙于0.5mg标准铁,以A为纵座标,以C为横座标绘出标准曲线。

如欲测更髙含量铁,可仿照此法配制100mL显色液含铁l.00mg以上标准,可绘制出1.00~1.50mg间显色液的工作曲线。以此类推,绘制1.50~2.00mg、2.00~2.50mg间(指100mL显色液含铁量)曲线。

4 标准回收与结果对比 4.1 标准回收

采取在已知含量的试样中加入标准铁量的办法,测定其回收率,由表 1看出回收率达994%以上。

表 1 回收率数据表
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4.2 结果对照

采取本法和经典容量法分析结果对比,结果表明,该法和容量法结果基本一致。详见表 2

表 2 不同分析方法结果对比  %
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另外,笔者对同一试样16次测定值进行统计和数据处理,标准偏差为0.043%, 其变异系数为0.61%, 精密度能满足分析质量要求。

5 结论

从实验结果表明,采用差示法测定邻菲罗啉与Fe(Ⅱ)的络合物可准确测定钨精矿中铁的含量,方法简便,快速,适合于钨精矿中铁含量测定。