铅锑合金中铊量的测定方法研究

夏兵伟,曾光明,彭世军,庞文林

(1.水口山有色金属集团有限公司,湖南衡阳 421513;2.湖南有色金属研究院,湖南长沙 410015)

铅锑合金中铊量的测定方法研究

夏兵伟1,曾光明2,彭世军2,庞文林2

(1.水口山有色金属集团有限公司,湖南衡阳 421513;2.湖南有色金属研究院,湖南长沙 410015)

铅基合金中锑含量＞0.5%时,GB/T 4103.12-2000铅及铅合金分析方法铊量的测定有严重干扰,试验采取铅锑合金用H2SO4、K2SO4溶解,把铅基体沉淀过滤,滤液中加入FeCl3、NH4Cl,用氨水调酸度,把Sb3+转化成Sb(OH)3沉淀过滤除Sb,分取滤液用乙酸异戊酯萃取,结晶紫比色。通过对精密度和回收率的考察,认为该方法准确、可靠。

铅锑合金;铊;GB/T 4103.12-2000;结晶紫

铅及铅基合金中铊量的分析,国家制订了标准分析方法GB/T 4103.12-2000,实际工作中发现当铅基合金中锑＞0.5%时对此标准方法有严重干扰,对文献进行检索没有发现铅锑合金中铊量分析方法的报道,本文通过试验将锑转化为锑沉淀过滤除去,从而消除锑元素干扰,用结晶紫分光光度法能准确测定铅锑合金中的铊量。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

721型分光光度计(上海第三分析仪器厂)。

铊标准贮存溶液:称取0.111 7 g预先在100～105℃烘1 h并于干燥器中冷至室温的三氧化二铊基准试剂,置于200 mL烧杯中,加入20 mL盐酸(1 +4)溶解,移入1 000 mL容量瓶中用盐酸(0.12 mol/L)稀释至刻度,此溶液含100μg/mL铊,使用时稀释为4μg/mL的工作液;三氯化铁溶液(50 g/L);过氧化氢(30%);乙酸异戊酯;硫酸(ρ=1.84 g/mL);硫酸钾;无水硫酸钠;氯化铵;氨水(1+1);高锰酸钾溶液(10 g/L);结晶紫溶液(0.5 g/L)。

1.2 实验方法

准确称取1.000 0 g试样置于300 mL烧杯中,加入2 g硫酸钾,20 mL硫酸,高温加热至试料完全溶解,移至温度稍低处蒸干,稍冷,吹水至体积约60 mL,煮沸5 min,流水冷却30 min。用中速定量滤纸过滤,用5%硫酸洗液洗沉淀和烧杯5～6次。在滤液中加入8 mL三氯化铁溶液,6 g氯化铵,加热煮沸,取下稍冷,用氨水调至pH5.5～6.5,加热微沸1 min取下,静置10 min,用中速定量滤纸过滤,用热氯化铵溶液洗涤。将滤液移入250 mL容量瓶,加入浓盐酸2.5 mL,冷至室温,用水稀释至刻度,摇匀,按表1分取试液于125 mL分液漏斗中。补加盐酸(0.12 mol/L)使分液漏斗中溶液体积为60 mL。加入4～7滴高锰酸钾溶液至红色不褪,混匀。放置2～3 min,加入2滴过氧化氢,高锰酸钾颜色褪去后,加入10.00 mL乙酸异戊酯,1 mL结晶紫溶液(0.5 g/L),振荡1 min,静置分层,弃去水相。将有机相离心1 min或加入1 g无水硫酸钠以除去水分。移取部分有机相于1 cm吸收皿中,以随同试料空白为参比,于分光光度计波长595 nm处测量其吸光度,从工作曲线上查得相应的铊量。

表1 分取试液数据

2 结果与讨论

2.1 GB/T 4103.12-2000《铅及铅基合金化学分析方法铊量的测定》简介

称取1.000 0 g试样于50 mL烧杯中用硝酸、盐酸溶解,水浴蒸干,盐酸溶解盐类,过滤,分取试液进125 mL分液漏斗,加入4滴高锰酸钾,混匀,加入2滴过氧化氢,加入10.00 mL乙酸异戊酯,1 mL结晶紫,振荡1 min,静置去水相,移入1 cm比色皿中于分光光度计波长595 nm处测定其吸光度。

2.2 Sb的干扰试验

采用GB/T 4103.12-2000《铅及铅基合金化学分析方法铊量的测定》方法对含不同Sb的铅锭中铊进行测定,结果列于表2,发现锑含量＞0.5%时有严重干扰,使结果偏低。

表2 锑对铊量的测定干扰试验%

2.3 Sb的消除试验

用含锑量18%的的铅锑合金(铊含量为0.001 91%)做消除试验,溶解试样时溶样酸太少Sb不能完全溶解,使结果偏低。FeCl3加入量不足时,不能完全吸附Sb沉淀,滤液中残留过多的Sb而影响测定。完全消除Sb的干扰选择加20 mL浓H2SO4和8 mL三氯化铁溶液(50 g/L),试验结果列于表3。

2.4 精密度试验

按实验方法对含不同锑的铅锑合金进行精密度试验,结果列于表4。

2.5 回收率试验

在已知铊含量的溶液中,加入不同量的铊,按实验方法进行测定,计算标准加入回收率,结果列于表5。

表3 试剂加入量试验

表4 精密度试验%

表5 回收率试验

3 结 论

精密度试验和回收率试验结果表明,该方法准确、可靠,为铅及铅基合金中含锑高的物料提供了测定微量铊的分析依据,对国家标准GB/T 4103.12-

2000《铅及铅基合金化学分析方法铊量的测定》进行了补充。

[1] 陈寿椿.重要无机化学反应[M].上海:上海科技技术出版社, 1994.

[2] 大连理工大学无机化学教研室.无机化学(第4版)[M].大连:高等教育出版社,2001.

[3] GB/T4103.12-2000,铅及铅基合金化学分析方法[S].

Abstract:When the content of antimony in lead-base alloy is more than 0.5%,the determination of thallium has serious interference according to the national standard method(GB/T4103.12-2000).We dissolved Pb-Sb alloy by H2SO4、K2SO4,then filtered and matrix precipitation of lead,and added FeCl3,NH4Cl in filtrate.Ammonia was used to control acidity,thus turning Sb3+into Sb(OH)3and removal of Sb.Filtrate was extracted by amyl acetate and crystal violet colorimetric.Through the investigation of precision and recovery,we believe that the method is accurate and reliable.

Key words:Pb-Sb alloy;thallium;GB/T 4103.12-2000;crystal violet

Research on Determination of Thallium in Pb-Sb Alloy

XIA Bing-wei1,ZENG Guang-ming2,PENG Shi-jun2,PANG Wen-lin2

(1.Hunan Shuikoushan Nonferrous Metals Group Co.,Ltd,Hengyang421513,China;
2.Hunan Research Instiute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

O657.3

A

1003-5540(2011)05-0072-03

2011-07-18

夏兵伟(1979-),男,工程师,主要从事有色金属分析检测。