水合肼还原重量法测定银

廖庆华 张 萌 唐劲松 陈芸平

(云南省有色地质测试中心,昆明 650216)

水合肼还原重量法测定银

廖庆华 张 萌 唐劲松 陈芸平

(云南省有色地质测试中心,昆明 650216)

样品经过硝酸分解后,用过量的氨水分离铅、铁、铝等金属离子,用EDTA掩蔽铜、锌和其他残留的金属离子,水合肼作还原剂,将银还原成单质沉淀,过滤,洗涤,灼烧,恒重。该方法用于实际样品测定,结果与其他方法测定值一致,误差均在允许范围内;分别对银含量为2.54%和10.00%的样品重复测定12次,相对标准偏差(RSD)分别为1.50%和0.64%,此方法适用于1%以上银含量的测定。

银;水合肼;重量法;乙二胺四乙酸二钠(EDTA)

1 前言

高含量银的测定常用火试金法、滴定法、氯化银重量法等[1-7]。火试金法需要专门高温设备,能耗高,分析流程长,对环境污染大。滴定法,无论采用何种沉淀剂,都必须预先分离,且终点不易观察。我们改进了工业方法[8],用过量的氨水分离Pb、Fe、A l等金属离子,用ED TA掩蔽Cu、Zn和其他残留的金属离子,用水合肼作还原剂,将Ag还原成海绵银,以此测定铅银合金、铅阳极泥、银物料等样品中高含量的银。方法简便、快速、准确、可靠,而且不需要专门的仪器。

2 实验部分

2.1 试剂

硝酸,盐酸,氨水,水合肼,乙二胺四乙酸二钠(EDTA)均为分析纯。

2.2 实验方法

准确称取1～5 g样品(精确至0.0001 g)于250 mL烧杯中,加入10～20 mL硝酸,盖上表面皿,加热溶解至体积5 mL左右,用20 mL水吹洗杯壁,在不断搅拌下加入30 mL氨水,微沸后取下稍冷,趁热用中速滤纸过滤,滤液用400 mL烧杯盛接。用氨水(1+9)洗净沉淀,往滤液里加入过量的乙二胺四乙酸二钠(视样品成分而定,约5～15 g),加热至微沸,不断搅拌下小心加入5 mL水合肼(1+4),用水浴保温至溶液澄清,滴加数滴水合肼(1+4)检查银沉淀是否完全,若有沉淀产生,需继续加水合肼至银完全沉淀,水浴保温至溶液澄清。用慢速定量滤纸过滤,先以氨水(1+9)洗净沉淀,然后用水洗净(NH+4),再用HCl(1+9)洗涤两次,最后用水洗涤3～5次(洗净Cl-),将沉淀和滤纸一起转移到垫有几层滤纸的瓷坩埚中在马弗炉中灰化,650℃灼烧至恒重,计算样品中银的含量。

3 结果与讨论

3.1 分离概要

含银样品经过HNO3溶解成为溶液中的Ag+,加入氨水并过滤。Pb、Fe、A l等形成氢氧化物沉淀被滤除;而Ag+转化为[Ag(NH3)2]+进入滤液中,滤液中还存在[Cu(NH3)4]2+、[Zn(NH3)6]2+,加入ED TA与其形成的络合物很稳定(logCu Y3-= 18.8,log ZnY3-=16.3),而Ag与EDTA形成的络合物不稳定(logAg Y3-=7.3),因而可以用EDTA掩蔽Cu、Zn,加入水合肼可将[Ag(NH3)2]+中的Ag还原,而Cu、Zn与EDTA形成的络合物并没有被破坏仍留在溶液中,从而达到分离的目的。若是分离不干净,则沉淀不容易洗涤,沉淀颗粒小易穿滤。

3.2 还原剂

水合肼有很强的还原性,其E0[N2H4·H2O]+/ N2=—1.16V,E0[Ag(NH3)2]+/Ag=+0.377 V,因此反应很容易进行。实验表明,在含有[Ag(NH3)2]+氨性溶液中,过量EDTA存在的条件下加入水合肼,仍可将 A g还原,形成褐色沉淀,还原时间20～30 min,对Ag的还原率大于99.9%。如果将溶液加热至沸,则在5 min以内即可还原完全。

3.3 灼烧温度

灼烧海绵银的温度不宜太高,不能超过700℃。超过700℃并长时间灼烧,海绵银有融结的现象,体积缩小变硬,且坩埚层会吸收Ag呈黄色,所用坩埚的底部要光滑,灼烧前宜铺几层滤纸,方便灼烧后沉淀扫出而直接称量。

3.4 氨浓度对还原结果的影响

经过试验表明,因酸会消耗大量水合肼,在用硝酸溶样后加入氨水中和时,氨水必需过量,使Ag+转化为[Ag(NH3)2]+,其氨浓度的高低对还原条件并不影响,见表1。

表1 氨浓度对Ag沉沉的影响Table 1 The effect of the ammonia concentration on silver precipitation

3.5 分离后残留银的检查

在对氨水分离后的残渣和水合肼沉淀后的滤液用原子吸收分光度计进行检查[2],其残余量均＜1 mg,对测定结果不影响。

3.6 准确度和精密度取2个Ag的样品分别

平行称取12份进行分析,由表2结果可见,其测定值与参考值基本符合, RSD为0.64%～1.50%,符合地矿实验室质量管理规范[9]。

4 结语

用水合肼还原重量法测定样品中的银,方法简单、快捷、准确,其准确度和精密度均满足要求。

表2 方法的准确度和精密度Table 2 Evaluation of the accuracy and precision of themethod

此方法还可用于对高含量银的提纯,如果杂质没有分离完全和洗净,则沉淀颜色不是银灰色,而是夹杂黑色或者其他颜色,可将沉淀用HNO3溶解后进行二次沉淀,进一步分离提纯。

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[3]成都印钞公司.现代金银分析[M].北京:冶金工业出版社,2006:134-138.

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[8]黎鼎鑫,王永录.贵金属提取与精炼(修订版)[M].长沙:中南大学出版社,2003:557-561.

[9]中华人民共和国国土资源部DZ/T-2006第三部分地质矿产实验室质量管理规范[S].北京:中国标准化出版社,2006.

Determ ination of Silver by Hydrazine Hydrate Reduction Using Gravimetric Method

LIAO Qinghua,ZHANGMeng,TANG Jinsong,CHENYunping
(Yunnan Analytical Center for Nonferrous Geology,Kunming,Yunan650216,China)

A fter samp les w ere decomposed by nitric acid,the metal ions of lead,iron and alumina w ere separated with excess ammonia solution.The ions of cupper,zinc and other residue metals were screened by EDTA.Hydrazine Hydrate was used as a reduction reagent to reduce silver ions to form p recipitation of silver elementary substance.After filtering,washing and sintering,constant weight of the samp le wasobtained and measured.The method is suitable for exam ining real samp les.The result w as consistent with that measured by other analytical methods.The error was within the permitted value.The samp les w hich have 2.54%and 10.00%of silver w ere exam ined for 12 times,giving the relative standard deviations (RSD)of 1.50%and 0.64%,respectively.Themethod is suitable for determination of silver with concentration more than 1%.

silver;hydrazine hydrate;gravimetric analysis;EDTA

O655.1

A

2095-1035(2011)02-0074-03

10.3969/j.issn.2095-1035.2011.02.0015

2011-03-17

2011-05-03

廖庆华,男,主要从事地质样品检测研究。E-mail:chcccyp@163.com