水合肼還原重量法測定銀

廖慶華 張 萌 唐勁松 陳蕓平

(云南省有色地質(zhì)測試中心,昆明 650216)

水合肼還原重量法測定銀

廖慶華 張 萌 唐勁松 陳蕓平

(云南省有色地質(zhì)測試中心,昆明 650216)

樣品經(jīng)過硝酸分解后,用過量的氨水分離鉛、鐵、鋁等金屬離子,用EDTA掩蔽銅、鋅和其他殘留的金屬離子,水合肼作還原劑,將銀還原成單質(zhì)沉淀,過濾,洗滌,灼燒,恒重。該方法用于實際樣品測定,結(jié)果與其他方法測定值一致,誤差均在允許范圍內(nèi);分別對銀含量為2.54%和10.00%的樣品重復(fù)測定12次,相對標準偏差(RSD)分別為1.50%和0.64%,此方法適用于1%以上銀含量的測定。

銀;水合肼;重量法;乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)

1 前言

高含量銀的測定常用火試金法、滴定法、氯化銀重量法等[1-7]。火試金法需要專門高溫設(shè)備,能耗高,分析流程長,對環(huán)境污染大。滴定法,無論采用何種沉淀劑,都必須預(yù)先分離,且終點不易觀察。我們改進了工業(yè)方法[8],用過量的氨水分離Pb、Fe、A l等金屬離子,用ED TA掩蔽Cu、Zn和其他殘留的金屬離子,用水合肼作還原劑,將Ag還原成海綿銀,以此測定鉛銀合金、鉛陽極泥、銀物料等樣品中高含量的銀。方法簡便、快速、準確、可靠,而且不需要專門的儀器。

2 實驗部分

2.1 試劑

硝酸,鹽酸,氨水,水合肼,乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)均為分析純。

2.2 實驗方法

準確稱取1～5 g樣品(精確至0.0001 g)于250 mL燒杯中,加入10～20 mL硝酸,蓋上表面皿,加熱溶解至體積5 mL左右,用20 mL水吹洗杯壁,在不斷攪拌下加入30 mL氨水,微沸后取下稍冷,趁熱用中速濾紙過濾,濾液用400 mL燒杯盛接。用氨水(1+9)洗凈沉淀,往濾液里加入過量的乙二胺四乙酸二鈉(視樣品成分而定,約5～15 g),加熱至微沸,不斷攪拌下小心加入5 mL水合肼(1+4),用水浴保溫至溶液澄清,滴加數(shù)滴水合肼(1+4)檢查銀沉淀是否完全,若有沉淀產(chǎn)生,需繼續(xù)加水合肼至銀完全沉淀,水浴保溫至溶液澄清。用慢速定量濾紙過濾,先以氨水(1+9)洗凈沉淀,然后用水洗凈(NH+4),再用HCl(1+9)洗滌兩次,最后用水洗滌3～5次(洗凈Cl-),將沉淀和濾紙一起轉(zhuǎn)移到墊有幾層濾紙的瓷坩堝中在馬弗爐中灰化,650℃灼燒至恒重,計算樣品中銀的含量。

3 結(jié)果與討論

3.1 分離概要

含銀樣品經(jīng)過HNO3溶解成為溶液中的Ag+,加入氨水并過濾。Pb、Fe、A l等形成氫氧化物沉淀被濾除;而Ag+轉(zhuǎn)化為[Ag(NH3)2]+進入濾液中,濾液中還存在[Cu(NH3)4]2+、[Zn(NH3)6]2+,加入ED TA與其形成的絡(luò)合物很穩(wěn)定(logCu Y3-= 18.8,log ZnY3-=16.3),而Ag與EDTA形成的絡(luò)合物不穩(wěn)定(logAg Y3-=7.3),因而可以用EDTA掩蔽Cu、Zn,加入水合肼可將[Ag(NH3)2]+中的Ag還原,而Cu、Zn與EDTA形成的絡(luò)合物并沒有被破壞仍留在溶液中,從而達到分離的目的。若是分離不干凈,則沉淀不容易洗滌,沉淀顆粒小易穿濾。

3.2 還原劑

水合肼有很強的還原性,其E0[N2H4·H2O]+/ N2=—1.16V,E0[Ag(NH3)2]+/Ag=+0.377 V,因此反應(yīng)很容易進行。實驗表明,在含有[Ag(NH3)2]+氨性溶液中,過量EDTA存在的條件下加入水合肼,仍可將 A g還原,形成褐色沉淀,還原時間20～30 min,對Ag的還原率大于99.9%。如果將溶液加熱至沸,則在5 min以內(nèi)即可還原完全。

3.3 灼燒溫度

灼燒海綿銀的溫度不宜太高,不能超過700℃。超過700℃并長時間灼燒,海綿銀有融結(jié)的現(xiàn)象,體積縮小變硬,且坩堝層會吸收Ag呈黃色,所用坩堝的底部要光滑,灼燒前宜鋪幾層濾紙,方便灼燒后沉淀掃出而直接稱量。

3.4 氨濃度對還原結(jié)果的影響

經(jīng)過試驗表明,因酸會消耗大量水合肼,在用硝酸溶樣后加入氨水中和時,氨水必需過量,使Ag+轉(zhuǎn)化為[Ag(NH3)2]+,其氨濃度的高低對還原條件并不影響,見表1。

表1 氨濃度對Ag沉沉的影響Table 1 The effect of the ammonia concentration on silver precipitation

3.5 分離后殘留銀的檢查

在對氨水分離后的殘渣和水合肼沉淀后的濾液用原子吸收分光度計進行檢查[2],其殘余量均＜1 mg,對測定結(jié)果不影響。

3.6 準確度和精密度取2個Ag的樣品分別

平行稱取12份進行分析,由表2結(jié)果可見,其測定值與參考值基本符合, RSD為0.64%～1.50%,符合地礦實驗室質(zhì)量管理規(guī)范[9]。

4 結(jié)語

用水合肼還原重量法測定樣品中的銀,方法簡單、快捷、準確,其準確度和精密度均滿足要求。

表2 方法的準確度和精密度Table 2 Evaluation of the accuracy and precision of themethod

此方法還可用于對高含量銀的提純,如果雜質(zhì)沒有分離完全和洗凈,則沉淀顏色不是銀灰色,而是夾雜黑色或者其他顏色,可將沉淀用HNO3溶解后進行二次沉淀,進一步分離提純。

[1]中國國家標準化管理委員會.GB/T 15249.2-2009合質(zhì)金化學(xué)分析方法第二部分:銀量的測定火試金重量法和 EDTA滴定法[S].北京:中國標準化出版社, 2009.

[2]中國有色金屬工業(yè)協(xié)會.YS/T 445.1銀精礦化學(xué)分析方法金和銀量的測定[S].北京:冶金工業(yè)出版社, 2001.

[3]成都印鈔公司.現(xiàn)代金銀分析[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2006:134-138.

[4]成都印鈔公司.現(xiàn)代金銀分析[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2006:313-315.

[5]羅焰,李學(xué)會,李龍章.重量法測定鉛陽極泥中銀[J]:冶金分析,2002,22(6):50-51.

[6]李華昌,屈太原,何飛頂.貴金屬元素分離富集技術(shù)進展[J].中國無機分析化學(xué),2011,1(1):7-12.

[7]林海山,唐維學(xué).二次資源中貴金屬分析方法最新應(yīng)用[J].中國無機分析化學(xué),2011,1(1):40-45.

[8]黎鼎鑫,王永錄.貴金屬提取與精煉(修訂版)[M].長沙:中南大學(xué)出版社,2003:557-561.

[9]中華人民共和國國土資源部DZ/T-2006第三部分地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室質(zhì)量管理規(guī)范[S].北京:中國標準化出版社,2006.

Determ ination of Silver by Hydrazine Hydrate Reduction Using Gravimetric Method

LIAO Qinghua,ZHANGMeng,TANG Jinsong,CHENYunping
(Yunnan Analytical Center for Nonferrous Geology,Kunming,Yunan650216,China)

A fter samp les w ere decomposed by nitric acid,the metal ions of lead,iron and alumina w ere separated with excess ammonia solution.The ions of cupper,zinc and other residue metals were screened by EDTA.Hydrazine Hydrate was used as a reduction reagent to reduce silver ions to form p recipitation of silver elementary substance.After filtering,washing and sintering,constant weight of the samp le wasobtained and measured.The method is suitable for exam ining real samp les.The result w as consistent with that measured by other analytical methods.The error was within the permitted value.The samp les w hich have 2.54%and 10.00%of silver w ere exam ined for 12 times,giving the relative standard deviations (RSD)of 1.50%and 0.64%,respectively.Themethod is suitable for determination of silver with concentration more than 1%.

silver;hydrazine hydrate;gravimetric analysis;EDTA

O655.1

A

2095-1035(2011)02-0074-03

10.3969/j.issn.2095-1035.2011.02.0015

2011-03-17

2011-05-03

廖慶華,男,主要從事地質(zhì)樣品檢測研究。E-mail:chcccyp@163.com