微波溶樣-硫氰酸鹽差示光度法測定鉬精礦中高含量鉬

鐘鄭飛

（四川省冶金地質(zhì)勘查局六〇五大隊分析測試中心，四川 眉山 620866）

金屬鉬具有熔點、沸點高，硬度大，高溫氧化、低溫脆性，線膨脹系數(shù)小等特性，使它及其合金、化合物在國防、航天和航空核能、電子、化工、冶金和催化劑等領域中具有廣泛的應用，而鉬精礦是提取金屬鉬的主要交易原料[1]。國家標準分析方法中測定高含量鉬的方法主要有醋酸鉛重量法、EDTA容量法。在面對鉬精礦中高含量鉬的測定上已經(jīng)有很多人研究了硫氰酸鹽差示光度法測定鉬礦中高含量的鉬[2-5]，并與國家標準方法-重量法進行對比，測得結果令人滿意。本文研究了Mo（Ⅴ）與硫氰酸鹽顯色反應，建立了測定鉬精礦中高含量鉬的最佳實驗條件，并創(chuàng)新建立了混合顯色液的配制方法。本文與文獻[2-5]相比較，溶樣方式更加簡單快捷，混合顯色液的使用使本方法具有更加簡單的操作和更高的實用價值。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

UV-2100 分光光度計（尤尼柯上海儀器有限公司）配1cm比色皿用于吸光度的測定；電子分析天平（BS224S賽多利斯科學儀器北京有限公司）。

0.5mg/mL Mo（Ⅵ）標準溶液：準確稱取0.2300g鉬酸銨（合肥工業(yè)大學化學試劑廠）溶于蒸餾水，再定容于250mL容量瓶。120g/mL 抗壞血酸溶液：準確稱取12.0004g抗壞血酸（天津市北精細化工有限公司）溶于蒸餾水，再定容于100mL容量瓶。2.25g/L CuSO4溶液：準確稱取0.8805gCuSO4.5H2O（重慶北培化學試劑廠）溶于蒸餾水，再定容于250mL容量瓶。276g/L NaSCN溶液：準確稱取138.1466gNaSCN（成都科龍化工試劑廠），蒸餾水定容于500mL容量瓶。（1+2）H2SO4溶液：取50mL濃硫酸（成都科龍化工試劑廠）加入到100mL蒸餾水中，冷卻、混勻。混合顯色液：取40mL濃硫酸于200mL蒸餾水中冷卻后轉移到1L容量瓶中，再依次稱取0.1408g CuSO4.5H2O、60.72g硫氰酸鈉、9.6g抗壞血酸分別溶解后依次加入到1L容量瓶中，定容、搖勻（現(xiàn)配現(xiàn)用）。

除非特殊說明，所有試劑均為分析純，水為去離子水。

1.2 實驗方法

于25mL比色皿中，加入一定量的Mo（Ⅵ）標準溶液，然后再按順序依次加入3.0mL（1+2）H2SO4、1.0mL2.25g/L硫酸銅溶液，稀釋至10mL，再加入5.5mL 276g/L NaSCN、2.0mL120g/L抗壞血酸，混合搖勻，放置20min后，以低含量8μg/mL鉬混合顯色液為參比液，在525nm波長，用1cm比色皿測定吸光度。

2 結果與討論

2.1 吸收光譜

實驗結果表明，顯色體系在460nm有最大吸收波長。但在參比能夠調(diào)零的情況下，考慮測定鉬的靈敏度最好，選擇525nm波長為適當波長。

2.2 酸度條件優(yōu)化

固定其他條件，改變（1+2）H2SO4用量考察其對反應的影響，分別加入2.5mL、2.7mL、2.9mL、3.1mL、3.3mL、3.5mL（1+2）H2SO4進行實驗，結果表明在加入（1+2）硫酸體積為2.7～3.3mL時，吸光度基本保持穩(wěn)定，選擇加入（1+2）硫酸體積為3.0mL，此時混合顯色液酸度為0.72mol/L硫酸。

2.3 抗壞血酸用量優(yōu)化

固定其它條件，改變抗壞血酸的用量考察其對反應的影響，分 別 加 入1.0mL、1.5mL、1.7mL、2.0mL、2.3mL、2.5mL、3.0mL120g/L抗壞血酸實驗，結果表明抗壞血酸用量在1.5mL～2.5mL，吸光度基本保持不變，選擇加入120g/L抗壞血酸的體積為2.0mL，此時混合顯色液中抗壞血酸的濃度為9.6g/L。

2.4 硫酸銅用量優(yōu)化

固定其它條件，改變硫酸銅的用量考察其對反應的影 響，分 別 加 入0.4、0.6、0.8、1.0、1.1、1.4mL2.25g/L硫酸銅溶液實驗，結果表明在加入2.25g/L硫酸銅體積為0.6mL～1.1mL時，吸光度A保持不變，說明Cu2+的催化顯色作用達到最佳，選擇加入2.25g/L硫酸銅的體積為1.0mL，此時顯色液中硫酸銅的濃度為0.09g/L。

2.5 硫氰酸鈉用量優(yōu)化

固定其它條件，改變硫氰酸鈉的用量考察其對反應的影響，分別加入3.0mL、4.0mL、4.5mL、4.7mL、4.9mL、5.1mL、5.3、5.5 mL 276g/L NaSCN實 驗， 結 果 表 明當硫氰酸鈉加入量過低則會出現(xiàn)顯色液渾濁的現(xiàn)象，在5.3mL～5.5mL（不是最大值）處吸光度基于穩(wěn)定，選擇加入276g/L硫氰酸鈉的體積為5.5mL，此時混合顯色液中硫氰酸鈉的濃度約為60.72g/L。

2.6 共存離子的影響

共存離子對鉬含量（m/m）：Fe3+（10）、Mg2+（10）、Zn2+（1）、Ni2+（0.5）、Cr6+（0.4）、Co2+（0.2）、V5+（0.4）、Al3+（1）、Cd2+（0.2）、Cu2+（0.18），均不干擾測定，根據(jù)測定結果，顯色液中不干擾測定或干擾極小時共存離子的最低濃度都高于其在鉬精礦中的含量。在分析樣品時可加入適量的檸檬酸鈉掩蔽一些離子的干擾。

2.7 工作曲線

實驗結果表明Mo（Ⅵ）含量在8μg/mL～24μg/mL范圍內(nèi)符合比耳定律，根據(jù)實驗結果得到曲線回歸方程為y=0.051x-0.3928，R2=0.999。取11支25mL比色管，然后再加入混合顯色液，混合搖勻，放置20min后，以蒸餾水為參比，用1cm比色皿測定吸光度，測定結果0.017、0.019、0.021、0.019、0.017、0.018、0.018、0.020、0.023、0.023、0.021，平均值=0.020，相對標準偏差RSD=10%，k=0.051，檢出限D=0.1271μg/mL。顯色液在放置一個小時之后相對吸光度基本保持不變。

2.8 樣品分析

2.8.1 樣品前處理

取0.1000g鉬精礦樣品和0.1000g鉬鐵標準試樣分別放于瓷坩堝中，在馬弗爐中400℃～500℃烘焙30min，再轉移到聚四氟乙烯消解罐，向其中加入H2O2、HNO3各8mL，放入微波反應器中，功率P為0.58-0.62KW，消解時間t為 6min，消解完成后待消解罐冷卻。將消解的樣品稀釋定容于100mL容量瓶中，搖勻。放至溶液澄清或進行干過濾。同時做樣品空白。

2.8.2 樣品測定

分取鉬精礦樣品溶液和鉬鐵標準溶液1.0mL澄清液或干過濾液各于25mL比色管中，加入一滴酚酞指示劑，用NaOH溶液調(diào)節(jié)酸度使溶液由無色變?yōu)榧t色，再用（1+2）硫酸使溶液由紅色變?yōu)闊o色，加入0.5mL20g/L檸檬酸鈉溶液，最后向比色管中加入混合顯色液，定容至刻度，搖勻，放置20min左右，以8μg/mL鉬標準顯色液作參比，用1cm比色皿，測定吸光度。稱取鉬鐵試樣0.1001g，測得鉬鐵溶液中鉬含量的平均值為23.59μg/mL，相對標準偏差RSD=0.5%。測得鉬鐵中鉬的含量為（59.4480.013）% ，與標準值相差0.288%，在0.3%以內(nèi)滿足生產(chǎn)需要。稱取鉬精礦一號樣（39.206%）0.1002g，測得溶液中鉬含量的平均值為15.7μg/mL，相對標準偏差RSD=1.1%。鉬的含量為（39.6480.025）% ，與給定值相對誤差在1.1%，在可接受范圍內(nèi)。稱取鉬精礦二號樣（51.852%）0.1000g，測得鉬鐵溶液中鉬含量的平均值為20.67μg/mL，相對標準偏差RSD=0.5%。鉬的含量為（52.0940.52）% ，與給定值相差0.24%，在0.3%以內(nèi)滿足成產(chǎn)需要。

2.8.3 回收率的測定

按2.8.2中方法步驟，做加標回收試驗。測定鉬精礦樣品的回收率在98.5-102.1%之間，在可接受的范圍內(nèi)。本方法分析結果令人滿意。