试题一 稀土精矿中磷的测定——硫酸肼还原、钼蓝光度法1. 适用范围
本法适用于稀土矿石中0.5%~20%五氧化二磷量的测定。
方法提要
试样以碱分解,浸出后盐酸酸化,分取部分试液,在0.5mol/L硫酸介质中,磷与钼酸铵被硫酸肼还原成磷钼蓝,进行比色测定。
试剂与仪器
①氢氧化钠。
②过氧化钠。
③盐酸相对密度1.19。
④硫酸相对密度1.84,4mol/L。
⑤氨水 1+1。
⑥过氧化氢30%。
⑦对硝基酚1%水溶液。
⑧钼酸铵一硫酸溶液称2.5g钼酸铵溶于50~60mL水中,加入28mL浓硫酸,用水稀至100mL。
⑨显色剂使用前取25mL钼酸铵-硫酸溶液,加入10~15mL 0.15%硫酸肼水溶液,用水稀释至100mL。
⑩五氧化二磷标准溶液称取优级纯磷酸二氢钾(经105℃烘2h)0.1918g溶于水中,加2mL盐酸,移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含0.2mg五氧化二磷。使用时分取稀释为每毫升含20μg五氧化二磷。
(11)721分光光度计。
操作步骤
准确称取0.2~0.5g试样于盛有4g氢氧化钠(预先烘去水分)的刚玉坩埚中,加3~4g过氧化钠,混匀,于700℃马弗炉中熔融。稍冷后,放入300mL烧杯中,用温水浸取,洗出坩埚,熔融物用30~35mL浓盐酸酸化,加3~4滴过氧化氢,煮沸,使溶液清亮,冷至室温,移到250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
移取1~10mL试液(视含量高低而异)于50mL容量瓶中,加1滴对硝基酚指示剂,用氨水(1+1)调至黄色,再滴加硫酸(4mol/L)至黄色刚消失,并过量1滴。加现配制的显色剂20mL,用水稀释至刻度,摇匀。在沸水浴中加热7~10min,取下用流水冷却至室温。于721分光光度计、波长680nm,用2cm或3cm比色皿,以试样空白作参比,测量吸光度。由工作曲线查得五氧化二磷的含量。
工作曲线的绘制:
取10μg,20μg,30μg,40μg,60μg……180μg的五氧化二磷标准溶液于一系列50mL容量瓶中,加1滴对硝基酚指示剂,以下同试样操作。以试剂空白为参比,测量吸光度。然后以吸光度与五氧化二磷含量作工作曲线。
计算:
式中 m——试样量,g;
V——试样液总体积,mL;
V
1——分取试液的体积,mL;
m
1——从工作曲线中查得的五氧化二磷微克数,μg。
注意事项
①本法也适用于水浸渣、水浸液等试样中五氧化二磷的测定。溶液样可直接调酸度显色。但如含硝酸,必须加高氯酸冒烟除去,如有有机物,应加硝酸、高氯酸破坏有机物后测定。
②显色液中铁量大于4mg时,必须增加硫酸肼的用量。
③硫酸肼需新配制,并贮于棕色瓶中,放于阴凉避光处。显色剂须用前配制。
④显色时煮沸温度不宜过高,时间不宜过长,以免磷钼蓝被破坏或引起体积变化。
⑤发现空白值高时,应另选试剂或用二次蒸馏水。
允许差
五氧化二磷的含量/% |
允许差/% |
0.50~1.00 |
0.05 |
>1.00~3.00 |
0.12 |
>3.00~7.00 |
0.25 |
>7.00~14.00 |
0.35 |
>14.00~20.00 |
0.50 |
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试题二 稀土精矿中钾、钠的测定——原子吸收分光光度法1. 适用范围
本法适用于稀土精矿中0.05%~5%钾、钠的测定。
方法提要
试样用氢氟酸、硝酸、高氯酸分解,在盐酸介质中以氯化铯作为电离缓冲剂,用原子吸收分光度计进行测定,在波长766.5nm和589.0nm处,用空气一乙炔火焰、工作曲线法分别进行钾、钠的测定。
试剂与仪器
①硝酸相对密度1.42,优级纯。
②盐酸相对密度1.19,优级纯。
③氢氟酸相对密度1.14。
④高氯酸相对密度1.67。
⑤氯化铯溶液优级纯氯化铯配制成0.4%的水溶液。
⑥钾标准溶液称取预先在400~450℃灼烧过1.5h的氯化钾(基准试剂)0.4767g,溶于50mL水中,移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后转入干燥的塑料瓶中贮存。此溶液为1mg/mL钾。准确移取10mL上述溶液于1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后转入干燥的塑料瓶中,此溶液为10μg/mL钾。
⑦钠标准溶液称取预先在400~450℃灼烧过1.5h的氯化钠(基准试剂)0.6355g,溶于50mL水中,移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后转入干燥的塑料瓶中贮存。此溶液为1mg/mL钠。准确移取10mL上述溶液于1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后转入干燥的塑料瓶中,此溶液为10μg/mL钠。
⑧AA320型原子吸收分光光度计,配有空气-乙炔燃烧器,钾、钠空心阴极灯,工作条件见下表。
元素 | 波长/nm | 狭缝/nm | 灯电流/mA | 空气流量/(L/min) | 乙炔流量/(L/min) | 燃烧器高度/mm |
钾 | 766.5 | 1.4 | 4~8 | 5.0 | 0.8~1.0 | 5~6 |
钠 | 589.0 | 0.2 | 4~8 | 5.0 | 0.8~1.1 | 5~6 |
操作步骤
称取0.1000~0.5000g(视含量而定)试样置于黄金皿中,加入10mL硝酸、3mL氢氟酸、5mL高氯酸,置于电炉上加热,试样分解后,继续加热至高氯酸烟冒尽,冷却后加入5mL盐酸(1+1)及少量水,加热使盐类溶解。冷却后移入100mL容量瓶中,加入10mL氯化铯溶液,用高纯水稀释到刻度并摇匀。待测定,随同样品做空白试验。使用空气一乙炔火焰于原子吸收分光光度计766.5nm、589.0nm处,按照仪器工作条件,以水凋零,测量试液的吸光度及浓度。
工作曲线的绘制:
于一系列50mL容量瓶中分别加入0、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL钾标准溶液(10μg/mL),加入5.0mL氯化铯溶液,加入2.5mL盐酸,用高纯水稀释至刻度,摇匀;于一系列50mL容量瓶中分别加入0、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL钠标准溶液(10μg/mL),加入5.0mL氯化铯溶液,加入2.5mL盐酸,用高纯水稀释至刻度,摇匀。连同试样溶液、空白溶液一起按仪器工作条件进行测定。测定时将上述标准溶液浓度0、0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.6μg/mL、0.8μg/mL分别输入计算机,可直接测出标准曲线,再进行样品测量,可以测出样品的浓度(μg/mL)。
计算:
式中 C——测得被测溶液中钾(钠)的浓度,μg/mL;
C
0——测得空白溶液中钾(钠)的浓度,μg/mL;
d——稀释倍数;
m——称样量,g;
V——试样溶液总体积,mL。
注意事项
①钾、钠含量高时,可分取适量体积稀释,测定条件同工作曲线。
②溶液浑浊时,需过滤后测定。
③也可以以浓度为横坐标、吸光度为纵坐标,绘制工作曲线,根据测得样品的吸光度在工作曲线上查出浓度。
允许差
钾(钠)含量/% |
允许差/% |
0.050~0.15 |
0.010 |
>0.15~0.50 |
0.040 |
>0.50~1.40 |
0.080 |
>1.40~2.40 |
0.12 |
>2.40~5.00 |
0.20 |
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试题三 稀土精矿中钙、镁的测定——原子吸收分光光度法1. 适用范围
本法适用于稀土精矿中氧化钙0.050%~5.00%、氧化镁0.050%~2.00%的测定。
方法提要
样品经碳酸钠一过氧化钠熔融,使钙镁转化成碳酸盐。熔融物用盐酸提取,加入EDTA及氯化锶,以消除共存离子的干扰。样品在5%的盐酸介质中,于原子吸收分光光度计上用空气一乙炔火焰测定钙、镁的吸光度及浓度,采用标准加入法测定钙、镁的含量。
试剂与仪器
①硝酸相对密度1.42,优级纯。
②盐酸相对密度1.19,优级纯。
③氢氟酸相对密度1.14。
④高氯酸相对密度1.67。
⑤无水碳酸钠。
⑥过氧化钠。
⑦EDTA 4%水溶液。
⑧氯化锶10%水溶液。
⑨氧化钙标准溶液 称取110℃烘至恒重的碳酸钙(光谱纯)0.4462g于250mL烧杯中,加20mL水,逐滴加入盐酸至完全溶解,再过量10mL,煮沸驱尽CO
2,冷却至室温,移入250mL容量瓶中,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。此溶液浓度为1mg/mL氧化钙。准确移取50mL上述溶液于2000mL容量瓶中,加入100mL盐酸,以二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。此溶液浓度为25μg/mL氧化钙。
⑩氧化镁标准溶液 称取预先在800℃灼烧至恒重的氧化镁(高纯)0.2500g于250mL烧杯中,加少许水及5mL盐酸,加热至完全溶解,冷却至室温,移入250mL容量瓶中,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。此溶液浓度为1mg/mL氧化镁。准确移取5mL上述溶液于1000mL容量瓶中,加入50mL盐酸,以二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。此溶液浓度为5μg/mL氧化镁。
(11)AA320型原子吸收分光光度计,配有钙、镁空心阴极灯及空气、乙炔燃烧器。工作条件见下表。
元素 | 波长/nm | 狭缝/nm | 灯电流/mA | 空气流量/(L/min) | 乙炔流量/(L/min) | 燃烧器高度/mm |
Ca | 422.7 | 0.7 | 5~10 | 5.0 | 0.9~1.1 | 5~6 |
Mg | 285.2 | 0.7 | 2~4 | 5.0 | 0.9~1.1 | 5~6 |
操作步骤
称取试样0.1000g于镍坩埚中,加3.0g无水碳酸钠、1.5g过氧化钠,混匀,于700℃马弗炉中熔融7~10min取出,冷却,置于250mL烧杯中,加热水50mL,加热提取盐类,洗出坩埚,再以盐酸酸化,待反应停止后再过量5mL盐酸,加热至清,冷却至室温,移入100mL容量瓶中,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。吸取适量溶液于25mL容量瓶中,加入EDTA及氯化锶,采用标准加入法测定。
标准加入:
分取适量溶液(视含量而定)于4个25mL容量瓶中,分别加入钙标准溶液(含氧化钙25μg/mL)0、1.00mL、3.00mL、5.00mL,加入镁标准溶液(含氧化镁5μg/mL)0、1.00mL、2.00mL、3.00mL、加入EDTA 2.5mL,氯化锶1mL,盐酸(1+1)2.5mL,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。于原子吸收分光光度计422.7nm和285.2nm处测量其吸光度及浓度,用外推法求出钙、镁的含量。
将氧化钙加入标准浓度0、1.00μg/mL、3.00μg/mL、5.00μg/mL分别输入计算机,选择标准加入方式测定,计算机直接测出待测液的浓度。将氧化镁加入标准溶液浓度0、0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.6μg/mL分别输入计算机,选择标准加入方式测定,计算机直接测出待测液氧化镁的浓度。
计算:
式中 C——测得被测溶液中氧化钙(氧化镁)的浓度,μg/mL;
d——稀释倍数;
m——称样量,g;
V——试样溶液总体积,mL。
注意事项
若含量高时,需要分取测定。
允许差
氧化钙含量/% |
允许差/% |
氧化镁含量/% |
允许差/% |
0.05~0.15 |
0.01 |
0.05~0.15 |
0.010 |
>0.15~0.50 |
0.04 |
>0.15~0.50 |
0.040 |
>0.50~1.40 |
0.08 |
>0.50~1.00 |
0.080 |
>1.40~2.40 |
0.12 |
>1.00~2.00 |
0.12 |
>2.40~5.00 |
0.20 |
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试题四 稀土精矿中钡、锶的测定——原子吸收分光光度法1. 适用范围
本方法适用于精矿中1.0%~20.0%钡及0.10%~2.0%锶的测定。
方法提要
试样经碳酸钠-过氧化钠熔融,使钡、锶转化成碳酸盐,熔融物用硝酸提取,加入硝酸钙消除其他离子的干扰。在硝酸介质中,于原子吸收分光光度计上用空气-乙炔火焰,采用直线回归法测定钡、锶的浓度。
试剂与仪器
①硝酸相对密度1.42。
②过氧化钠。
③无水碳酸钠。
④硝酸钙溶液称取分析纯氧化钙52.5g,加20mL硝酸,加热溶解,冷却后移入500mL容量瓶中,用二次蒸馏水稀释至刻度并摇匀,此溶液浓度为每毫升含钙75mg。
⑤硝酸钠20%水溶液。
⑥钡标准溶液 称取110℃烘1h并在干燥器中冷却至室温的基准碳酸钡1.7964g于250mL烧杯中,加入少量水,加15mL硝酸,溶解后移入250mL容量瓶中,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀,此溶液每毫升含5mg钡。
⑦锶标准溶液称取110℃烘1h并在干燥器中冷却至室温的光谱纯碳酸锶0.4212g于250mL烧杯中,加入少量水,加15mL硝酸,加热溶解,冷却至室温,移入250mL容量瓶中,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀,此溶液每毫升含1mg锶。准确移取10mL上述溶液于100mL容量瓶中,加入5mL硝酸,二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀,此溶液每毫升含100μg锶。
⑧AA320型原子吸收分光光度计,配有空气-乙炔燃烧器,附钡、锶空心阴极灯,仪器工作见下表。
元素 | 波长/nm | 狭缝/nm | 灯电流/mA | 空气流量/(L/min) | 乙炔流量/(L/min) | 燃烧器高度/mm |
Ba | 553.5 | 0.2 | 8~15 | 5.0 | 1.0~1.2 | 5~6 |
Sr | 460.7 | 0.2 | 6~12 | 5.0 | 1.0~1.2 | 5~6 |
操作步骤
称取试样0.2000~0.5000g试样于镍坩埚中,加3.0g无水碳酸钠、1.5g过氧化钠,与试样混匀,于800℃马弗炉中熔融7~10min取出冷却后,用热水提取,洗出坩埚,然后缓缓加入硝酸酸化,煮沸至清,硝酸不可过量太多。若不清,可加几滴过氧化氢助溶。冷却后移入100mL容量瓶中,加入10mL硝酸钙溶液,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。待测定。
Ba(Sr)浓度的测定:
于一系列100mL容量瓶中分别加入钡标准溶液(含钡5mg/mL)0、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL,加入锶标准溶液(含锶100μg/mL)0、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL,加入硝酸钠溶液40mL,硝酸钙溶液10mL,硝酸5mL,用二次蒸馏水稀释至刻度并摇匀。按照仪器工作条件首先利用直线回归法测出Ba(Sr)的工作曲线,然后测定试液中Ba(Sr)的浓度。
计算:
式中 C——测得被测溶液中Ba(Sr)的浓度,μg/mL;
d——稀释倍数;
m——称样量,g;
V——试样溶液总体积,mL。
注意事项
①对于钡以非硫酸盐形式存在的试样,可直接用硝酸、氢氟酸、高氯酸溶解。
②若含量高时,可稀释适当倍数。
③基体盐分较高,容易堵塞雾化器,实验过程中应注意。
允许差
钡量/% |
允许差/% |
锶量/% |
允许差/% |
1.0~5.0 |
0.20 |
0.10~1.0 |
0.05 |
>5.0~10.0 |
0.30 |
>1.0~2.0 |
0.10 |
>10.0~15.0 |
0.40 |
|
|
>15.0~20.0 |
0.50 |
|
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