鎢礦石中三氧化鎢測定–硫氰酸鹽比色法

礦石中低含量鎢的測定,主要有ICP-AES、ICP-MS及可見分光光度法,ICP-AES、ICP-MS儀器昂貴,運行成本高,目前還未完全普及。目前應用最廣泛的仍然是硫氰酸鹽比色法。該法具有快速、簡單、穩定、適用範圍廣等優點。

三氧化鎢圖片
一、儀器和試劑準備

1.過氧化鈉。

2.硫氰酸鉀(50%),過濾後使用。

3.鹽酸(2.2+3)。

4.鹽酸(2.2+3)-三氯化鈦(0.038%)混合溶液:取0.25mL市售三氯化鈦(15%)用鹽酸(2.2+3)稀釋至100mL。

5.三氧化鎢標準溶液:

(1)稱取1.0000g預先在750℃灼燒過的三氧化鎢(高純試劑),置於200mL燒杯中,加20mL20%氫氧化鈉溶液,加熱溶解,冷卻至室溫,移入1000mL容量瓶中,用2%氫氧化鈉溶液稀釋至刻度,搖勻。此溶液1mL含1.00mg三氧化鎢。

(2)移取100.00mL溶液(1)置於1000mL容量瓶中,用2%氫氧化鈉溶液稀釋至刻度,搖勻。此溶液1mL含100μg三氧化鎢。

二、分析步驟

稱取0.5000~1.0000g試樣(隨同試樣做試劑空白)置於30mL鐵坩堝中,加5g過氧化鈉,用小鐵絲鉤攪勻,再覆蓋一薄層過氧化鈉,置於750℃馬弗爐中熔融至紅色透明均勻狀態。取出,稍冷,置於預先盛有50mL水的250mL燒杯中浸取熔塊。用水洗淨坩堝,移入100mL容量瓶中。流水冷卻至室溫,再用水稀釋至刻度,搖勻,幹過濾或靜置澄清。

移取2.00-10.00mL試液置於50mL比色管中,試液不足10mL時用水補至10mL。加2.0mL50%硫氰酸鉀溶液,搖勻,用鹽酸-三氯化鈦混合溶液稀釋至刻度,搖勻。20min後用1cm比色皿,以試劑空白為參比,在分光光度計上,於波長430nm處測其吸光度。從工作曲線上查出相應的三氧化鎢量。

工作曲線繪製:

移取0.0,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00mL三氧化鎢標準溶液(2)分別置於一組50mL容量瓶中,試液不足10mL時用水補至10mL,加2.0mL50%硫氰酸鉀溶液,以下按分析步驟操作,以不含三氧化鎢標準的溶液為參比,測其吸光度,繪製工作曲線。

三、分析結果的計算

按下式計算三氧化鎢的百分含量:

三氧化鎢含量計算公式圖片
式中:r——自工作曲線上查得的三氧化鎢量(μg);

V——試液總體積(mL);

Vl—分取試液的體(mL);

W—稱樣量(g)。

四、硫氰酸鉀比色法測定鎢的原理

硫氰酸鉀法是基於五價鎢與硫氰酸鉀形成黃綠色的配合物。一般礦石中的鎢常呈六價狀態,為了將鎢還原為五價,通常用三氯化鈦或氯化亞錫作還原劑。氯化亞錫對六價鎢的還原作用緩慢,顏色的形成過程較長。三氯化鈦對六價鎢的還原反應進行得較快,一般只需5-10分鐘,顏色就可以達到最大強度,而且在幾個小時內穩定。但因三價鈦本身紫色的影響,目前多採用氯化亞錫和三氯化鈦混合還原劑。

五、顯色條件

1.酸度

顯色介質一般採用鹽酸介質,酸度為3-6mol/L,試液與標準應力求一致。為減弱鉬的干擾,酸度不應低於3mol/L。

2.硫氰酸鉀濃度

方法規定於50mL比色管中加2mL50%的硫氰酸鉀溶液。試驗證明,濃度稍小,只要標準和試液中加入的量一致,對結果沒有影響。

3.顯色及穩定時間與溫度的關係

溫度對顏色的影響很小,所以雖在室溫變動很大的情況下,顯色後20min即可比色。在30℃以下,顏色可以穩定3小時。

4.還原劑用量

三價鈦本身呈紫色,量多將使K[WO(SCN)4]顏色強度減弱(鎢量低時)或使比色液發黑(鎢量高時),而鐵(Ⅲ)、鉬(Ⅵ)等干擾物質的量不同時,鈦(Ⅲ)的剩餘量亦不一致,故三氯化鈦應酌情加入。若僅以三氯化鈦作還原劑時,一般情況下,25mL比色液中加入濃三氯化鈦溶液0.035mL即可。目前,一般是先以氯化亞錫還原鐵(Ⅲ),再加入一定量三氯化鈦使鎢迅速還原顯色。一般是加以濃三氯化鈦稀釋10倍的溶液0.15-0.2mL(約3滴)。氯化亞錫的濃度無明顯影響。

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