硫脲
——磷酸鹽體系增強(qiáng)鉬分光光度法顯色穩(wěn)定性方法的研究

王樹亮

（遼寧省有色地質(zhì)一〇五隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 葫蘆島 125000）

葫蘆島地區(qū)鉬礦聞名全國(guó)，更是全國(guó)第二大鉬精礦產(chǎn)地。鉬是具有優(yōu)異性能的重要戰(zhàn)略資源，被廣泛應(yīng)用于軍事、航天、冶金等多種領(lǐng)域。近年來(lái)，葫蘆島地區(qū)已探知鉬礦開采已瀕臨枯竭，急需加大對(duì)鉬礦的勘查和更科學(xué)的檢測(cè)分析方法和技術(shù)創(chuàng)新。如何有效地對(duì)鉬礦石進(jìn)行含量分析，成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。鉬的化學(xué)測(cè)定方法主要有分光光度法、滴定法、重量法、極譜法、原子吸收光譜法等，而針對(duì)鉬含量大于0.002%的低含量鉬礦石主要采用硫氰酸鹽分光光度法，其經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、快捷、方便且準(zhǔn)確率高，但在實(shí)際應(yīng)用中，其溶液顯色穩(wěn)定性差，發(fā)現(xiàn)鉬-硫氰酸鹽紅色絡(luò)合物的顯色穩(wěn)定時(shí)間很短，這對(duì)大批生產(chǎn)帶來(lái)不便，且影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，也直接影響了鉬礦的儲(chǔ)量的計(jì)算，對(duì)發(fā)現(xiàn)葫蘆島鉬礦資源有一定影響。為使測(cè)定結(jié)果更加可靠穩(wěn)定，具有更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，有必要對(duì)現(xiàn)有方法進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。有關(guān)文獻(xiàn)提及過(guò)鎢通過(guò)加入磷酸鹽方法可以延長(zhǎng)絡(luò)合物穩(wěn)定達(dá)十幾個(gè)小時(shí)，由于鎢鉬同在元素周期表第六副族，性質(zhì)相似。本文還對(duì)測(cè)定鉬的波長(zhǎng)選擇等條件進(jìn)行了討論，優(yōu)化了測(cè)量結(jié)果，達(dá)到了良好的預(yù)期。

1 儀器和主要試劑

①721G型可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司)；②分析天平（賽多利斯電子天平BSA224S）；③國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)鉬單標(biāo)儲(chǔ)備液（國(guó)家有色金屬標(biāo)準(zhǔn)樣品GSB 04-1737-2004）；④鉬（M o）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置：吸取2.00mL鉬的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液（1000μg/mL）置于100ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。此溶液含20μg/mL鉬；⑤硫脲-磷酸鹽的配置：稱取50.00g硫脲溶于1000ml水中，攪拌均勻后，加入10.00g磷酸二氫鈉，混勻備用。

2 實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.1000g礦樣于剛玉坩堝中，加入3.00g氫氧化鉀，表面覆蓋一層1.00g過(guò)氧化鈉，放入預(yù)先已升溫至650℃的馬弗爐中熔融20分鐘，取出冷卻，放入200mL燒杯中，加入40mL沸水提取，用熱水洗出坩堝，將溶液和沉淀一起過(guò)濾到100mL容量瓶中（如有綠色錳鹽干擾，可加幾滴乙醇還原），加兩滴酚酞，用硝酸中和至由紅色變成無(wú)色，并迅速過(guò)量5.00mL，冷卻至室溫后，加入10.00mL25%硫氰酸鉀，2.00mL硫脲-磷酸鹽溶液，5.00mL 10%二氯化錫溶液（每加一種試劑都要充分搖勻），稀釋至刻度，搖勻，放置15分鐘，用1cm比色池，以曲線0μg/ml參比，用721G可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)量其吸光值，與礦樣同時(shí)做空白試驗(yàn)。

3 條件討論

表1 硫脲-磷酸鹽溶液加入與不加入對(duì)鉬顯色穩(wěn)定性的影響

表2 國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定

（1）顯色穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。分別取2組已配好的0μg/ml、1μg/ml、2μg/ml濃度的鉬溶液。第一組加入2.00mL硫脲-磷酸鹽溶液,第二組不加硫脲-磷酸鹽溶液，其他操作條件不變。待顯色15分鐘，于λ=460nm處，1cm比色池，測(cè)量上述兩組溶液四個(gè)時(shí)間點(diǎn)的不同吸光值。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明：加入硫脲-磷酸鹽的三組數(shù)據(jù)，在30min～240min吸光值基本不變，而未加硫脲-磷酸鹽體系的三組數(shù)據(jù)，隨著時(shí)間的推移，吸光值逐漸降低。由此可見(jiàn)，本創(chuàng)新方法加入了硫脲-磷酸鹽溶液的可使體系的顯色穩(wěn)定時(shí)間大大延長(zhǎng)了，顯色后在4個(gè)小時(shí)內(nèi)吸光值基本穩(wěn)定。

（2）硫脲-磷酸鹽用量的實(shí)驗(yàn)。分別取6份1μg/ml的鉬溶液，依次分別放入1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml、5.00ml、6.00ml 5%硫脲-1%磷酸鹽的溶液，其他操作條件不變。顯色15分鐘后發(fā)現(xiàn)，加硫脲-磷酸鹽少于2.00mL時(shí)，顯色不正常，而多于4.00mL顯色液很不穩(wěn)定，并且容易出現(xiàn)渾濁，因此，硫脲-磷酸鹽的用量2.00mL最佳。

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

采用本方法對(duì)4個(gè)不同含量的國(guó)家一級(jí)含鉬標(biāo)樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定，見(jiàn)表2，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值相符，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差全部小于5%。測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值比值對(duì)數(shù)值的絕對(duì)值都小于0.10，說(shuō)明本方法具有很高的準(zhǔn)確度，且數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

5 結(jié)論

在實(shí)踐中進(jìn)行了無(wú)數(shù)次驗(yàn)證，均證明此法可行，適于大批量化驗(yàn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量也在不斷增加。鉬作為軍工產(chǎn)品和航天制造領(lǐng)域不可或缺的原材料，其價(jià)值受到國(guó)家重視以及相關(guān)企業(yè)的廣泛關(guān)注。這篇技術(shù)論文通過(guò)理論和實(shí)踐總結(jié)出了準(zhǔn)確測(cè)定礦石中的鉬含量的創(chuàng)新方法，必將對(duì)葫蘆島鉬礦資源的開發(fā)利用以及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展起到積極推進(jìn)的作用。