萃取分離苯芴酮分光光度法測(cè)定鋅合金中錫量

摘要：根據(jù)乙酸乙酯萃取錫的硫氰絡(luò)合物，用硫酸與硝酸破壞有機(jī)相，再用苯芴酮-CTMAB分光光度法測(cè)定錫量。用本法萃取分離消除了鋅合金中銻、銅、鋁等對(duì)錫的干擾，摩爾吸光系數(shù)ε510=1.3×105，應(yīng)用于熱鍍、壓鑄鋅合金中金中錫的分析。

關(guān)鍵詞：乙酸乙酯；萃??；苯芴酮；分光光度法；鋅合金；錫

1．前言

鋅是廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中的金屬，大部分用于制造鋅合金以應(yīng)用于鍍鋅業(yè)，根據(jù)組分與含量的不同，鋅合金有幾百上千種，鋁、銅、鉛、銻等是常見(jiàn)的加入控制元素。錫位于元素周期表第5周期第ⅣA族，純錫是銀白色金屬；銻位于元素周期表第5周期VA族，與錫相鄰，其化學(xué)性質(zhì)與錫非常相似。

痕量錫的測(cè)定方法主要有吸光光度法、電熱原子吸收光譜法、極譜法、陽(yáng)極溶出伏安法等。吸光光度法是測(cè)定錫最常用的方法。三元絡(luò)合物的應(yīng)用增大了錫的顯色絡(luò)合物的摩爾吸光系數(shù)，其中以錫－苯芴酮與乳化劑OP或CTMAB三元絡(luò)合顯色最多。少量錫的分離與富集主要采用共沉淀法與萃取法，共沉淀法以Fe3+與鈹鹽作載體應(yīng)用較多；錫的萃取主要有以苯萃取SnI4，乙醚、乙酸乙醚、MIBK萃取錫與硫氰酸鹽的化合物，三氯甲烷、乙酸乙酯萃取錫與銅鐵試劑的絡(luò)合物等。

本文采用在硫酸與酒石酸介質(zhì)中，錫與硫氰酸鹽形成絡(luò)合物，用乙酸乙酯萃取，使錫與銻、銅、鋁等分離，經(jīng)加熱揮發(fā)與濃硫酸、硝酸氧化除去有機(jī)物，在水相中用苯芴酮－CTMAB顯色分光光度法測(cè)定錫量。本法簡(jiǎn)便、干擾少、靈敏度高，適用于鋅合金中0.0001%以上錫量的測(cè)定。

2．試驗(yàn)部分

2.1主要儀器與試劑

WFJ2-2100型可見(jiàn)光光度計(jì)（上海合利儀器有限公司）。

苯芴酮乙醇溶液（0.3g/L）。

溴化十六烷基三甲基胺乙醇溶液（10g/L）。

錫標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（100μg/mL），用濃硫酸高溫溶解，用硫酸（1+3）定容。

錫標(biāo)準(zhǔn)溶液（1μg/mL），用硫酸（1+19）稀釋。

2.2試驗(yàn)方法

移取一定錫標(biāo)準(zhǔn)溶液于預(yù)先加有20mL酒石酸溶液（50g/L）的125mL分液漏斗中，加3mL硫酸（1+3），加水至60mL，再加10mL硫氰酸銨溶液（500g/L），加乙酸乙酯，立刻振蕩萃取2min，靜置分層，棄去水相。將有機(jī)相倒入150mL燒杯中，加10mL硫酸（1:1），低溫加熱至乙酸乙酯有機(jī)相完全揮發(fā)，高溫加熱至有機(jī)物完全炭化，滴加1-3mL濃硝酸至溶液清亮，繼續(xù)加熱冒三氧化硫白煙至體積約0.5mL，取下冷卻，加2mL酒石酸溶液（50g/L），水洗表皿及杯壁，加熱溶解鹽類，取下冷卻。

用水稀釋至15mL，加1滴對(duì)硝基酚溶液（1g/L），用氫氧化鈉溶液（100g/L）中和至黃色出現(xiàn)，再滴加硫酸至無(wú)色，補(bǔ)加6mL硫酸（1+3），滴加高錳酸鉀溶液（10g/L）至紅色不褪，放置2min，加入2mL抗壞血酸溶液（20g/L），用水洗入50mL比色管中，加2mL溴化十六烷基三甲基乙醇溶液（10g/L），加3mL苯芴酮乙醇溶液（0.3g/L）（每加一種試劑均需混勻），以水稀釋至刻度，混勻，放置30min。將部分溶液移入3cm比色皿中，以空白試液為參比，于分光光度計(jì)波長(zhǎng)510nm處測(cè)其吸光度。

3．結(jié)果討論

3.1比色條件試驗(yàn)

移取4mL錫標(biāo)準(zhǔn)溶液（1μg/mL）于150mL燒杯中，用水稀釋至15mL，加1滴對(duì)硝基酚溶液（1g/L），以下同試驗(yàn)方法。

本文選用測(cè)定波長(zhǎng)為510nm，其摩爾吸光系數(shù)ε510=1.3×105，靈敏度較高。

比色介質(zhì)與酸度試驗(yàn)表明，在0.1-0.2mol/L的HCl介質(zhì)與0.2-1.0mol/L的硫酸介質(zhì)中吸光度穩(wěn)定，考慮到萃取后用硫酸除有機(jī)物較方便，選用在0.6mol/L的硫酸介質(zhì)中顯色。

工作曲線線性試驗(yàn)表明，0-5.0μg /50mL錫標(biāo)符合比爾定律，線性相關(guān)系數(shù)R達(dá)0.995。

3.2銻干擾試驗(yàn)

移取4ml錫標(biāo)準(zhǔn)溶液（1μg /mL）于150mL燒杯中，按表1加入銻量，用水稀釋至15mL，加1滴對(duì)硝基酚溶液（1g/L），以下同試驗(yàn)方法，進(jìn)行銻干擾試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表（1）。

表（1）比色條件中銻干擾試驗(yàn)

試驗(yàn)表明，在比色條件下，經(jīng)KMnO4氧化與酒石酸絡(luò)合后，50μg銻不干擾測(cè)定，100μg銻對(duì)錫的比色測(cè)定產(chǎn)生明顯干擾。因?yàn)殇R往往作為熱鍍彩鋼板鋅合金的加入控制元素，一般含量為0.0x-0.x%，對(duì)錫的比色測(cè)定產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，必須設(shè)法消除。

3.3銻干擾消除試驗(yàn)

對(duì)2μg/50mL錫量的測(cè)定，誤差不大于±5%，下列離子（以mg計(jì)）不干擾測(cè)定：Zn（1000），Cu（25），Al（100），Cb（5），Pb（20），Mg（5），F(xiàn)e（5），Sb（0.05）。

本文選用乙酸乙酯萃取分離法，在硫酸與酒石酸介質(zhì)中，錫與硫氰酸鹽形成絡(luò)合物，用乙酸乙酯萃取，使錫與銻、銅、鋁等分離，鋅、鐵等同時(shí)被萃取，從而消除銻對(duì)錫的干擾。

3.4萃取條件試驗(yàn)

對(duì)萃取酸度、酒石酸用量、硫氰酸銨用量、乙酸乙酯用量、萃取時(shí)間等萃取條件進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，在0.1-0.25mol/L的硫酸介質(zhì)中萃取，酒石酸溶液（50g/L）用量為10-30mL，硫氰酸銨溶液（500g/L）用量為5-15mL，乙酸乙酯用量為10mL以上，萃取時(shí)間1-4min不影響萃取，萃取率達(dá)98%以上。本文選擇萃取條件為：硫酸（1+3）用量3mL，酒石酸溶液（50g/L）用量20mL，硫氰酸銨溶液（500g/L）用量10mL，乙酸乙酯用量20mL，萃取時(shí)間2min。

3.5銻萃取分離完全性試驗(yàn)

移取一定錫標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入一定量的銻，按試驗(yàn)方法進(jìn)行了萃取分離，測(cè)定有機(jī)相中的銻量。試驗(yàn)表明，加入5000μg銻，經(jīng)萃取分離后的銻殘存量小于80μg，不影響錫的出色測(cè)定。

3.6有機(jī)相的處理與有機(jī)物的消除

萃取分離后，錫以酒石酸絡(luò)合物的形式保留在乙酸乙酯有機(jī)相中，必須進(jìn)行無(wú)機(jī)化處理，以便在一定的硫酸介質(zhì)中進(jìn)行比色測(cè)定。乙酸乙酯的沸點(diǎn)為77℃，與水的共沸點(diǎn)為70℃，本文選用處理方法為：先在稀硫酸介質(zhì)中低溫加熱，使乙酸乙酯揮發(fā)完全；再在濃硫酸高溫加熱條件下使硫氰酸鹽分解揮發(fā)與酒石酸等有機(jī)物完全炭化；最后再高溫硫酸冒煙時(shí)滴加硝酸除碳至溶液清亮。

3.7樣品分析

稱取0.2500-1.0000g試樣于150mL燒杯中，依次加5mL硫酸（1+3）、2mL過(guò)氧化氫，低溫加熱至溶解完全，加熱蒸至水體積，取下冷卻。當(dāng)錫量≤0.002%時(shí)，加2mL酒石酸溶液（50g/L），少許水洗，加熱溶解鹽類，冷卻后移入預(yù)先加有20mL酒石酸溶液（50g/L）的125mL分液漏斗中，以下同試驗(yàn)方法；當(dāng)錫量＞0.002%時(shí)，加20mL酒石酸溶液（50g/L），加5mL硫酸（1+3），加熱溶解鹽類，移入100mL或250mL容量瓶中，分取一定體積于預(yù)先加有20mL酒石酸溶液（50g/L）的125mL分液漏斗中，以下同試驗(yàn)方法。樣品分析結(jié)果見(jiàn)表（2）。

表（2）樣品錫量分析結(jié)果（%）

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：彭云萍（1974-），女，1997年畢業(yè)于重慶工業(yè)學(xué)院工業(yè)分析專業(yè)，工程師。