電位法測定銅精礦中氟

劉青 賀先進

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720086

摘要：研究電位法測定銅精礦中氟，對總離子強度調節緩沖劑用量選擇、體系測定時PH范圍，共存元素錫、鋁及其他共存元素的影響，對方法的準確度和精密度進行討論，方法的相對標準偏差為0.404%—0.700%之間，樣品加標回收率在99.33%—10080%之間。

關鍵詞：銅精礦；氟；電位法

國標《銅精礦中氟的化學分析方法》，用氫氧化鈉熔融分解銅精礦，PH值為6.5—7.0檸檬酸鈉和三乙醇胺介質中用離子選擇電極法測定氟。本文討論用過氧化鈉熔融分解，基體銅經過氧化鈉熔融后生成沉淀不干擾氟測定，用檸檬酸鈉和三乙醇胺消除鋁和錫的干擾，用電位測量儀測定銅精礦中氟。

1 實驗部分

1.1 儀器

多參數儀系統梅特勒—托利多儀器。

1.2 試劑

（1）過氧化鈉

（2） 硝酸（1+4）

（3）檸檬酸鈉硝酸鉀溶液：稱取588g檸檬酸鈉、40g硝酸鉀，加入1000ml水攪拌至溶解完全。

（4）三乙醇胺溶液： 200ml三乙醇胺中加128ml 鹽酸，用（1+1）鹽酸和（1+1）氨水調至PH6.5—7.0，以水稀釋至1000 ml，混勻。

（5）酚紅溶液：稱取0.2g酚紅，加入60ml 無水乙醇，以水稀釋至100ml，混勻。

（6）氟標準儲存溶液：稱取2.2110g氟化鈉（優級純）于250ml燒杯中，加入水溶解完全后，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，轉入塑料瓶中保存。質量濃度為1ml溶液含1 mg氟。

（7）氟標準溶液： 移取50ml氟標準儲存溶液于500ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，轉入塑料瓶中保存。質量濃度為1ml溶液含0.1 mg氟。

1.3 試驗方法

稱0.1500—0.5000g試樣于30ml鎳坩堝中，加入4—5g過氧化鈉，放入已升溫至660℃馬弗爐中熔融11 min左右，取出稍冷，把坩堝放人300ml燒杯中，加50ml水，蓋上表皿，加熱浸取熔融物至完全，用水洗表皿、坩堝，冷卻至室溫，并進行空白實驗。把溶液轉移100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻 ，干過濾。 移取20ml濾液于100ml容量瓶中，加30ml檸檬酸鈉硝酸鉀溶液，兩滴酚紅溶液，用硝酸（1+4）調至溶液剛變黃色。加入10ml三乙醇胺溶液，用水稀釋至刻度，混勻。將溶液倒入干燥100ml燒杯中，并放攪拌棒，于電位測量儀（多參數儀系統梅特勒—托利多儀）上測量平衡電位值和氟離子濃度值。

工作曲線的繪制：移取1.00ml氟標準溶液和1.00、1000ml氟標準儲存溶液分別置于一組100ml容量瓶中，各加入20ml試料空白，加30ml檸檬酸鈉硝酸鉀溶液，兩滴酚紅溶液，用硝酸（1+4）調至溶液剛變黃色，加入10ml三乙醇胺溶液，用水稀釋至刻度，混勻。將溶液倒入干燥100ml燒杯中，放攪拌棒，于電位測量儀（多參數儀系統梅特勒—托利多儀）上測量電位值。按氟濃度由低到高的次序與試液同時進行測定。氟離子濃度值作為橫坐標，平衡電位值為縱坐標繪制工作曲線。

2 結果與討論

2.1 總離子強度調節緩沖劑用量選擇

稱取0.2000g銅精礦標準樣品，以下按試驗方法進行，加入不同量檸檬酸鈉硝酸鉀溶液和三乙醇胺溶液，測定結果見表1。

由表1可知，加入3040ml檸檬酸鈉硝酸鉀及1012ml三乙醇胺溶液，回收率達99.67%—100.66%，可達掩蔽效果，選擇加入30ml檸檬酸鈉硝酸鉀及10ml三乙醇胺溶液。

2.2 總離子強度調節緩沖劑體系PH的選擇

稱取0.2000g銅精礦標準樣品，按試驗方法進行，取5份溶液，用硝酸（1+1）和氨水（1+1）調出不同的PH值溶液，測定各自氟量，測定結果見表2：

由表2可得，PH6.5—8.0，均可測得穩定結果，回收率9967達%—100.33%，故體系測定時PH調至6.5—8.0。

2.3 干擾元素的影響及消除

銅精礦加入過氧化鈉熔融，水浸取完全后，鐵離子、銅離子、鈦、稀土等離子干擾元素以氫氧化物沉淀分離。錫、鋁經過氧化鈉熔融水浸后進入溶液。

2.3.1 錫的干擾及消除

取一系列20ml試料空白溶液加入40mg氟標準溶液，分別加入不同量錫，按試驗方法進行測定，測定結果見表3。

由表3可得，加入一定量掩蔽絡合劑檸檬酸鈉硝酸鉀三乙醇胺，當錫量達到30mg不影響測定結果。

2.3.2 鋁的干擾及消除

取一系列20ml試料空白溶液加入40mg氟標準溶液，分別加入不同量鋁，按試驗方法進行測定，測定結果見表4。

由表4可知，加入一定量掩蔽絡合劑檬酸鈉硝酸鉀三乙醇胺，當鋁量達到15mg不影響測定結果。

2.4 共存元素綜合干擾及回收試驗

取一系列20ml試料空白溶液，向不同量氟加入共存元素，按試驗方法進行測定。其結果見表5。

表5結果表明，當F≤6mg時，共存元素對測氟無明顯影響，可測得穩定結果。說明該方法可測定小于或等于3.00%的銅精礦中氟。

3 試樣分析

3.1 分析流程

稱0.1500—0.5000g試樣于30ml鎳坩堝中，加入4—5g過氧化鈉，放入已升溫至660℃馬弗爐中熔融11 min左右，取出稍冷，把坩堝放人300ml燒杯中，加50ml水，蓋上表皿，加熱浸取熔融物至完全，用水洗表皿、坩堝，冷卻至室溫，并進行空白實驗。把溶液轉入100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻 ，干過濾。 移取20ml濾液于100ml容量瓶中，加30ml檸檬酸鈉硝酸鉀溶液，兩滴酚紅溶液，用硝酸（1+4）調至溶液剛變黃色。加入10ml三乙醇胺溶液，用水稀釋至刻度，混勻。將溶液倒入干燥100ml燒杯中，并放攪拌棒，于電位測量儀（多參數儀系統梅特勒—托利多儀）上測量平衡電位值和氟離子濃度值。

工作曲線的繪制：移取1.00ml氟標準溶液和100、1000ml氟標準儲存溶液分別置于一組100ml容量瓶中，各加入20ml試料空白，加30ml檸檬酸鈉硝酸鉀溶液，兩滴酚紅溶液，用硝酸（1+4）調至溶液剛變黃色，加入10ml三乙醇胺溶液，用水稀釋至刻度，混勻。將溶液倒入干燥100ml燒杯中，放攪拌棒，于電位測量儀（多參數儀系統梅特勒—托利多儀）測量平衡電位值。按氟濃度由低到高的次序與試液同時進行測定。氟離子濃度值作為橫坐標，平衡電位值為縱坐標繪制工作曲線。

3.2 標樣加標回收試驗

各稱取0.2000g二個標準樣品，加入不同濃度氟標準溶液，按分析步驟進行測定，測定結果見表6：

加標回收率在99.33%—100.80%之間，證明該方法準確度高。

3.3 精密度考察

對二個銅精礦標樣進行精密度考察，測定結果見表7：

從表7可見，方法的相對標準偏差在0.404%—0.700%，達到測定要求。

4 結語

（1）試樣用過氧化鈉分解，在PH值6.5—7.0檸檬酸鈉、硝酸鉀—三乙醇胺介質中，用電位測量儀測定銅精礦中氟。

（2）此法簡便、準確、可靠，適用于銅精礦中氟的測定。

參考文獻：

[1]國家標準.“銅精礦中氟化學分析方法”[S].GB3884.1586.

[2]北京普析通用儀器有限責任公司多參數儀系統梅特勒—托利多儀器.

作者簡介：劉青（1965），女，漢族，分析高級工程師，從事化驗技術管理工作。