電位法測(cè)定銅精礦中氟

劉青 賀先進(jìn)

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720086

摘要：研究電位法測(cè)定銅精礦中氟，對(duì)總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖劑用量選擇、體系測(cè)定時(shí)PH范圍，共存元素錫、鋁及其他共存元素的影響，對(duì)方法的準(zhǔn)確度和精密度進(jìn)行討論，方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.404%—0.700%之間，樣品加標(biāo)回收率在99.33%—10080%之間。

關(guān)鍵詞：銅精礦；氟；電位法

國(guó)標(biāo)《銅精礦中氟的化學(xué)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(zhì)中用離子選擇電極法測(cè)定氟。本文討論用過(guò)氧化鈉熔融分解，基體銅經(jīng)過(guò)氧化鈉熔融后生成沉淀不干擾氟測(cè)定，用檸檬酸鈉和三乙醇胺消除鋁和錫的干擾，用電位測(cè)量?jī)x測(cè)定銅精礦中氟。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

多參數(shù)儀系統(tǒng)梅特勒—托利多儀器。

1.2 試劑

（1）過(guò)氧化鈉

（2） 硝酸（1+4）

（3）檸檬酸鈉硝酸鉀溶液：稱(chēng)取588g檸檬酸鈉、40g硝酸鉀，加入1000ml水?dāng)嚢柚寥芙馔耆?/p>

（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(diào)至PH6.5—7.0，以水稀釋至1000 ml，混勻。

（5）酚紅溶液：稱(chēng)取0.2g酚紅，加入60ml 無(wú)水乙醇，以水稀釋至100ml，混勻。

（6）氟標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液：稱(chēng)取2.2110g氟化鈉（優(yōu)級(jí)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(zhuǎn)入塑料瓶中保存。質(zhì)量濃度為1ml溶液含1 mg氟。

（7）氟標(biāo)準(zhǔn)溶液： 移取50ml氟標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液于500ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，轉(zhuǎn)入塑料瓶中保存。質(zhì)量濃度為1ml溶液含0.1 mg氟。

1.3 試驗(yàn)方法

稱(chēng)0.1500—0.5000g試樣于30ml鎳坩堝中，加入4—5g過(guò)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(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。把溶液轉(zhuǎn)移100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻 ，干過(guò)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(diào)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(cè)量?jī)x（多參數(shù)儀系統(tǒng)梅特勒—托利多儀）上測(cè)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(biāo)準(zhǔn)溶液和1.00、1000ml氟標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)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(diào)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(cè)量?jī)x（多參數(shù)儀系統(tǒng)梅特勒—托利多儀）上測(cè)量電位值。按氟濃度由低到高的次序與試液同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。氟離子濃度值作為橫坐標(biāo)，平衡電位值為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖劑用量選擇

稱(chēng)取0.2000g銅精礦標(biāo)準(zhǔn)樣品，以下按試驗(yàn)方法進(jìn)行，加入不同量檸檬酸鈉硝酸鉀溶液和三乙醇胺溶液，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)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(dá)99.67%—100.66%，可達(dá)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(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖劑體系PH的選擇

稱(chēng)取0.2000g銅精礦標(biāo)準(zhǔn)樣品，按試驗(yàn)方法進(jìn)行，取5份溶液，用硝酸（1+1）和氨水（1+1）調(diào)出不同的PH值溶液，測(cè)定各自氟量，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2：

由表2可得，PH6.5—8.0，均可測(cè)得穩(wěn)定結(jié)果，回收率9967達(dá)%—100.33%，故體系測(cè)定時(shí)PH調(diào)至6.5—8.0。

2.3 干擾元素的影響及消除

銅精礦加入過(guò)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(jīng)過(guò)氧化鈉熔融水浸后進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)溶液，分別加入不同量錫，按試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可得，加入一定量掩蔽絡(luò)合劑檸檬酸鈉硝酸鉀三乙醇胺，當(dāng)錫量達(dá)到30mg不影響測(cè)定結(jié)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(biāo)準(zhǔn)溶液，分別加入不同量鋁，按試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，加入一定量掩蔽絡(luò)合劑檬酸鈉硝酸鉀三乙醇胺，當(dāng)鋁量達(dá)到15mg不影響測(cè)定結(jié)果。

2.4 共存元素綜合干擾及回收試驗(yàn)

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(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。其結(jié)果見(jiàn)表5。

表5結(jié)果表明，當(dāng)F≤6mg時(shí)，共存元素對(duì)測(cè)氟無(wú)明顯影響，可測(cè)得穩(wěn)定結(jié)果。說(shuō)明該方法可測(cè)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(chēng)0.1500—0.5000g試樣于30ml鎳坩堝中，加入4—5g過(guò)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(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。把溶液轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻 ，干過(guò)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(diào)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(cè)量?jī)x（多參數(shù)儀系統(tǒng)梅特勒—托利多儀）上測(cè)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(biāo)準(zhǔn)溶液和100、1000ml氟標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)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(diào)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(cè)量?jī)x（多參數(shù)儀系統(tǒng)梅特勒—托利多儀）測(cè)量平衡電位值。按氟濃度由低到高的次序與試液同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。氟離子濃度值作為橫坐標(biāo)，平衡電位值為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。

3.2 標(biāo)樣加標(biāo)回收試驗(yàn)

各稱(chēng)取0.2000g二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，加入不同濃度氟標(biāo)準(zhǔn)溶液，按分析步驟進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6：

加標(biāo)回收率在99.33%—100.80%之間，證明該方法準(zhǔn)確度高。

3.3 精密度考察

對(duì)二個(gè)銅精礦標(biāo)樣進(jìn)行精密度考察，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7：

從表7可見(jiàn)，方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.404%—0.700%，達(dá)到測(cè)定要求。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）試樣用過(guò)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(zhì)中，用電位測(cè)量?jī)x測(cè)定銅精礦中氟。

（2）此法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、可靠，適用于銅精礦中氟的測(cè)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).“銅精礦中氟化學(xué)分析方法”[S].GB3884.1586.

[2]北京普析通用儀器有限責(zé)任公司多參數(shù)儀系統(tǒng)梅特勒—托利多儀器.

作者簡(jiǎn)介：劉青（1965），女，漢族，分析高級(jí)工程師，從事化驗(yàn)技術(shù)管理工作。