鉛銻合金中鉈量的測定方法研究

夏兵偉,曾光明,彭世軍,龐文林

(1.水口山有色金屬集團有限公司,湖南衡陽 421513;2.湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

鉛銻合金中鉈量的測定方法研究

夏兵偉1,曾光明2,彭世軍2,龐文林2

(1.水口山有色金屬集團有限公司,湖南衡陽 421513;2.湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

鉛基合金中銻含量＞0.5%時,GB/T 4103.12-2000鉛及鉛合金分析方法鉈量的測定有嚴重干擾,試驗采取鉛銻合金用H2SO4、K2SO4溶解,把鉛基體沉淀過濾,濾液中加入FeCl3、NH4Cl,用氨水調酸度,把Sb3+轉化成Sb(OH)3沉淀過濾除Sb,分取濾液用乙酸異戊酯萃取,結晶紫比色。通過對精密度和回收率的考察,認為該方法準確、可靠。

鉛銻合金;鉈;GB/T 4103.12-2000;結晶紫

鉛及鉛基合金中鉈量的分析,國家制訂了標準分析方法GB/T 4103.12-2000,實際工作中發現當鉛基合金中銻＞0.5%時對此標準方法有嚴重干擾,對文獻進行檢索沒有發現鉛銻合金中鉈量分析方法的報道,本文通過試驗將銻轉化為銻沉淀過濾除去,從而消除銻元素干擾,用結晶紫分光光度法能準確測定鉛銻合金中的鉈量。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

721型分光光度計(上海第三分析儀器廠)。

鉈標準貯存溶液:稱取0.111 7 g預先在100～105℃烘1 h并于干燥器中冷至室溫的三氧化二鉈基準試劑,置于200 mL燒杯中,加入20 mL鹽酸(1 +4)溶解,移入1 000 mL容量瓶中用鹽酸(0.12 mol/L)稀釋至刻度,此溶液含100μg/mL鉈,使用時稀釋為4μg/mL的工作液;三氯化鐵溶液(50 g/L);過氧化氫(30%);乙酸異戊酯;硫酸(ρ=1.84 g/mL);硫酸鉀;無水硫酸鈉;氯化銨;氨水(1+1);高錳酸鉀溶液(10 g/L);結晶紫溶液(0.5 g/L)。

1.2 實驗方法

準確稱取1.000 0 g試樣置于300 mL燒杯中,加入2 g硫酸鉀,20 mL硫酸,高溫加熱至試料完全溶解,移至溫度稍低處蒸干,稍冷,吹水至體積約60 mL,煮沸5 min,流水冷卻30 min。用中速定量濾紙過濾,用5%硫酸洗液洗沉淀和燒杯5～6次。在濾液中加入8 mL三氯化鐵溶液,6 g氯化銨,加熱煮沸,取下稍冷,用氨水調至pH5.5～6.5,加熱微沸1 min取下,靜置10 min,用中速定量濾紙過濾,用熱氯化銨溶液洗滌。將濾液移入250 mL容量瓶,加入濃鹽酸2.5 mL,冷至室溫,用水稀釋至刻度,搖勻,按表1分取試液于125 mL分液漏斗中。補加鹽酸(0.12 mol/L)使分液漏斗中溶液體積為60 mL。加入4～7滴高錳酸鉀溶液至紅色不褪,混勻。放置2～3 min,加入2滴過氧化氫,高錳酸鉀顏色褪去后,加入10.00 mL乙酸異戊酯,1 mL結晶紫溶液(0.5 g/L),振蕩1 min,靜置分層,棄去水相。將有機相離心1 min或加入1 g無水硫酸鈉以除去水分。移取部分有機相于1 cm吸收皿中,以隨同試料空白為參比,于分光光度計波長595 nm處測量其吸光度,從工作曲線上查得相應的鉈量。

表1 分取試液數據

2 結果與討論

2.1 GB/T 4103.12-2000《鉛及鉛基合金化學分析方法鉈量的測定》簡介

稱取1.000 0 g試樣于50 mL燒杯中用硝酸、鹽酸溶解,水浴蒸干,鹽酸溶解鹽類,過濾,分取試液進125 mL分液漏斗,加入4滴高錳酸鉀,混勻,加入2滴過氧化氫,加入10.00 mL乙酸異戊酯,1 mL結晶紫,振蕩1 min,靜置去水相,移入1 cm比色皿中于分光光度計波長595 nm處測定其吸光度。

2.2 Sb的干擾試驗

采用GB/T 4103.12-2000《鉛及鉛基合金化學分析方法鉈量的測定》方法對含不同Sb的鉛錠中鉈進行測定,結果列于表2,發現銻含量＞0.5%時有嚴重干擾,使結果偏低。

表2 銻對鉈量的測定干擾試驗%

2.3 Sb的消除試驗

用含銻量18%的的鉛銻合金(鉈含量為0.001 91%)做消除試驗,溶解試樣時溶樣酸太少Sb不能完全溶解,使結果偏低。FeCl3加入量不足時,不能完全吸附Sb沉淀,濾液中殘留過多的Sb而影響測定。完全消除Sb的干擾選擇加20 mL濃H2SO4和8 mL三氯化鐵溶液(50 g/L),試驗結果列于表3。

2.4 精密度試驗

按實驗方法對含不同銻的鉛銻合金進行精密度試驗,結果列于表4。

2.5 回收率試驗

在已知鉈含量的溶液中,加入不同量的鉈,按實驗方法進行測定,計算標準加入回收率,結果列于表5。

表3 試劑加入量試驗

表4 精密度試驗%

表5 回收率試驗

3 結 論

精密度試驗和回收率試驗結果表明,該方法準確、可靠,為鉛及鉛基合金中含銻高的物料提供了測定微量鉈的分析依據,對國家標準GB/T 4103.12-

2000《鉛及鉛基合金化學分析方法鉈量的測定》進行了補充。

[1] 陳壽椿.重要無機化學反應[M].上海:上海科技技術出版社, 1994.

[2] 大連理工大學無機化學教研室.無機化學(第4版)[M].大連:高等教育出版社,2001.

[3] GB/T4103.12-2000,鉛及鉛基合金化學分析方法[S].

Abstract:When the content of antimony in lead-base alloy is more than 0.5%,the determination of thallium has serious interference according to the national standard method(GB/T4103.12-2000).We dissolved Pb-Sb alloy by H2SO4、K2SO4,then filtered and matrix precipitation of lead,and added FeCl3,NH4Cl in filtrate.Ammonia was used to control acidity,thus turning Sb3+into Sb(OH)3and removal of Sb.Filtrate was extracted by amyl acetate and crystal violet colorimetric.Through the investigation of precision and recovery,we believe that the method is accurate and reliable.

Key words:Pb-Sb alloy;thallium;GB/T 4103.12-2000;crystal violet

Research on Determination of Thallium in Pb-Sb Alloy

XIA Bing-wei1,ZENG Guang-ming2,PENG Shi-jun2,PANG Wen-lin2

(1.Hunan Shuikoushan Nonferrous Metals Group Co.,Ltd,Hengyang421513,China;
2.Hunan Research Instiute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

O657.3

A

1003-5540(2011)05-0072-03

2011-07-18

夏兵偉(1979-),男,工程師,主要從事有色金屬分析檢測。