罗丹明B光度法测定高温合金中的痕量铟

2012-01-04刘淑香

河北民族师范学院学报 2012年3期

刘淑香

（有色金属华北地质矿产测试中心，天津 300181）

铟在高温合金中是有害元素，必须分离除去。高温合金中铟的含量很少，寻找一种测量铟的高灵敏方法是非常必要的。

钢铁中元素复杂，而且铟的含量又很低，因此既要求有高的灵敏度，又要求较好的分离回收，要达到这两个目的，我们选用铟的萃取光度法。

铟的光度测定主要以碱性染料为试剂的萃取光度法。文献[1]曾用罗丹明B显色，乙酸异戊酯萃取分析高纯铝中的铟。本方法应用罗丹明B显色，乙酸异丁酯萃取，使灵敏度由 ε=4.98×104L·mol-1·cm-1提高到了 ε=7.37×104L·mol-1·cm-1，并较全面地对 18种共存离子做了干扰实验。在碘化物介质中用乙酸异丁酯萃取分离铟，以抗坏血酸作还原剂，使操作步骤简单化，铟的回收率达到了97%-102%，本方法的准确度，精密度实验都得到满意结果。

1.实验部分

1.1 仪器与试剂

722 型光度计（上海菁华科技有限公司）

铟标准溶液 ρ（In）=1μg/mL，逐级稀释得到

罗丹明B溶液：2.5g/L；

硫脲溶液：100g/L用时配制；抗坏血酸溶液：100g/L用时配制

硫酸（1+1），盐酸：0.24mol/L；氢溴酸：5moL/L

碘化钾溶液（2mol/L）：称取33.2g碘化钾，加入0.5g抗坏血酸，加水100mL，摇匀（用时配制）。取11.0mL，加少许抗坏血酸，加入9.0mL水，加2.0mL H2SO4(1+1)，混匀，制成洗液。

1.2 实验部分

称取0.1000-0.5000g试样（准确至0.0001g）置于100mL烧杯中，加入10mL盐酸，2mL硝酸，加热至试样完全溶解后，蒸至近干，加4mL氢溴酸继续加热蒸至近干，挥发出去砷、锑、硒、碲等元素。稍冷，加10mL硫酸（1+1），蒸至冒硫酸烟，加约30mL水，煮沸连同沉淀一起移至50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。干过滤或取清液10.00mL于50mL分液漏斗中，加约0.5g抗坏血酸，摇匀，放置2-3分钟，加约10mL碘化钾溶液（2.0mol/L）摇匀，加入10mL乙酸异丁酯，萃取1分钟，静置分层后，弃去洗液水相，用10mL洗液萃洗一次，萃洗1分钟，静置分层后，弃去洗液，然后加入15mL盐酸（0.24mol/L）反萃取1分钟，静置分层后，把反萃取液放入50mL烧杯中，加入2mL硝酸，0.5mL硫酸（1+6），加热冒硫酸烟，以5.0mL水分数次洗杯并转移至50mL分液漏斗中，加入1mL抗坏血酸溶液（100g/L），以下同标准曲线的绘制，以水为参比，测量吸光度，用扣除试剂空白的吸光度，计算铟的含量。

1.3 标准曲线的绘制

取六份含0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0微克铟的标准溶液于六个分液漏斗中，加入1mL抗坏血酸（100g/L），摇匀，放置 1-2分钟，加入 0.5mL硫脲（100g/L），加入4.8mL氢溴酸（5mol/L），加入1mL罗明丹B溶液，摇匀，加入10mL乙酸异丁酯萃取1min，静置分层后，弃去水相，经脱脂棉过滤与3cm比色皿中，与550nm波长处，以水为参比，用扣除试剂空白的吸光度，绘制工作曲线，铟的含量在0-3μg/10mL内符合比耳定律。结果见表1

表1

2.结果与讨论

2.1 萃取剂的选取

应用碱性染料萃取光度法测定铟，大都以苯作为萃取剂，但苯有剧毒，用乙酸异戊酯萃取，但方法的灵敏度不高，现选用乙酸异丁酯萃取，表观摩尔系数达 ε550=7.37×104L·mol-1·cm-1，且显色很稳定。

2.2 最大吸收峰实验

测定了铟-罗丹明B配合物在400-700nm波长范围内的吸光度。实验结果表2

表明：共在550nm波长处有最大吸收峰

表2

2.3 铟-罗丹明B配合物的稳定性

铟-罗丹明B配合物在乙酸异丁酯中很稳定，放置两个小时，吸光度基本不变。

2.4 萃取显色时酸度的影响

取六份2μg铟标准溶液于50mL分液漏斗中，分别改变氢溴酸的浓度，用已异丁酯萃取显色，以试剂空白为参比测吸光度，实验结果见表3

表3

实验结果表明：氢溴酸酸度为2.0mol/L时，铟的显色条件最佳。

2.5 相比的影响

分别用10mL、7mL、5mL乙酸异丁酯进行萃取，实验结果见表4，表明10mL有机相最理性。7mL和5mL萃取不完全，吸光度低。

表4

2.6 罗丹明B的用量

取六份含2μg铟的标准溶液，加入不同量的罗丹明B显色，10mL乙酸异丁酯萃取1分钟。实验结果见表5，表明加1.0mL罗丹明B就能显色完全。

表5

2.7 萃取时间

取三份含2μg铟的标准曲线，加入10mL乙酸异丁酯，分别萃取45秒，60秒，75秒，实验表明萃取60秒钟足够显色完全。

2.8 干扰离子实验

本法结合测量高温合金的需要，在含有2μg铟的溶液中，按显色条件对18种共存离子进行实验，实验结果见表6，结果表明：锡、碲、锑对测定干扰严重，其它共存离子在实验加入量范围内基本上不影响测定或影响较小。

表6

2.9 铟的分离实验

高温合金中存在多种元素对铟的测定有干扰，因此必须分离除去。用硝酸氧化钨钼等，在稀酸中煮沸，干过滤除去。锡、锑、砷、硒、碲在处理样品过程中，用氢溴酸挥发除去。盐酸、硝酸也随之除去，然后冒硫酸烟赶氢溴酸，在 KI（1mol/L）～H2SO4（0.815mol/L）介质中，抗坏血酸还原Fe3+、Tl3+等，加乙酸异丁酯定量萃取铟，用0.24mol/L的盐酸反萃取，可与Al、Zn、Ni、Co2+、Mn2+、Cd、Hg2+、Cu、Ga、Mo6+、W6+等分离，萃取分离条件较好。