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【第二届网络原创参赛作品】雕虫小计:对溴酸钾法测定锑矿的条件改进

  • 老化验工
    2009/09/27
  • 私聊

分析化学

  • 对溴酸钾法测定锑矿的条件改进

      还是二十年前的事了。当时因为锑氧粉和精锑市场看好,我们周边又有锑矿,所以很多矿老板和乡镇企业都来做锑矿生意,每天都有人送锑矿到我单位化验,我们当时也在做水解法生产锑氧粉的工艺研究,我教分析化学,又是年青人,自然也就成了锑分析的“首席化验工”了。当时单位还没有原子吸收、ICP-AES之类的大型仪器,全锑测定按溴酸钾法测定(见后面资料),锑矿经硫酸溶解,滤纸还原后,在70-80度的盐酸溶液中,用溴酸钾标准溶液滴定。由于溶液为硫酸-盐酸的混合酸,盐酸浓度约为2mol/L,又在热溶液中进行,滴定时盐酸酸雾不断从瓶中逸出,实验室通风厨也不好使,弄得实验室到处都是呛鼻的气味,瓶子又烫手,一杯溶液要分两次才能滴完。
      深感化验的“艰辛”,当时就想是否可以改一改方案,不要在盐酸中来滴定。如何改呢?根据锑离子的强水解性,不加盐酸的话,产物五价锑在较高浓度的硫酸中都会水解生成白色沉淀,尤其是热溶液中水解更强烈,加盐酸后,由于生成氯锑络离子,五价锑的稳定性显著增强,滴定中不致沉淀。若要在不含盐酸的热硫酸中滴定,要求的硫酸浓度会很高,又加热至80度左右,操作是不安全的。因此,要修改分析方案,即修改不加盐酸的滴定条件,应该从降低酸度和降低锑水解性来考虑。
      我从碘量法测定辉锑矿和测定锑氧粉的条件中得到启示:水解性极强的锑离子一旦生成了酒石酸盐络合物,溶液从酸性调到碱性都不会生成沉淀,稳定性极强。我何不用酒石酸代替盐酸来“稳定”锑离子,在热硫酸溶液中仍用溴酸钾标准溶液来滴定三价锑。居于这个思路,考虑了溶样时的具体情况,将原来方案修改为:
      1、用浓硫酸溶解完矿粉,用滤纸还原锑离子,继续加热至溶液呈淡黄色或白色(同原方案);
      2、将溶液冷却并小心加水稀释2倍后(冷却液接近无水硫酸,稀释放热),冷却至近室温,加入一定量酒石酸,充分搅拌溶解完全,再加水稀释1倍(酒石酸不能直接加到溶解液中,以免有机物脱水,加入酒石酸后再稀释1倍,以防在热硫酸溶液中滴定时酒石酸脱水)。
      3、将溶液加热至80度,以甲基橙指示,溴酸钾标准溶液滴定(磁力搅拌)。
      设计好方案后,分别用新老方法各测定了3杯,结果没有明显差异。后来就一直用这个方法分析锑矿的全锑含量,对外做了很多样,没有一例有争议的情况出现。
      一个小改进,改善了环境,也改善了健康。


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  • 社区=冬季=

    第1楼2009/09/27

    这个方法一直沿用至今?

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  • 老化验工

    第2楼2009/09/27

    当地的锑冶金热潮冷却后之后,就很少再做锑化验了。

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  • 魅力星光

    第3楼2009/09/28

    趁热加一小块滤纸的作用是????

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  • 老化验工

    第4楼2009/09/28

    滤纸的作用是还原五价锑,在热浓硫酸中碳化后,在高温和硫酸条件下,新生态的碳粉应该具有很强的还原性,当然还原作用也可能包括滤纸脱水后生成的其他中间有机物。
      投入滤纸后会出现黑色悬浊,继续加热后,黑色消失,继而出现红色液、黄色液、无色液的变化(虽然含高铁,但在近无水的硫酸热溶液中,高铁颜色不明显了),这个时间需要1小时以上。
      滤纸加入到热浓硫酸中,我认为碳只是部分碳化,因为加入滤纸后反应液经历的一系列颜色变化只在滤纸还原体系中才出现,过程中的红色和黄色的可溶物不是锑矿的离子颜色,而是加入滤纸后的中间产物,我认为滤纸部分碳化,部分转化成焦糖一类的有色物,再继续加热氧化,被硫酸氧化成CO2后,颜色便消失了,该方法也可以改用硫化钠作还原剂,但仍要将硫全部氧化除去,并赶去SO2后,才能做后续的滴定,用硫化钠还原的处理液决不出现红色和黄色液,可见,红色黄色为滤纸引起。

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  • 穿越时空

    第5楼2009/10/02

    无序的开发,想必当地的锑矿已经挖光了.

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  • wang164535

    第6楼2014/01/08

    用滤纸还原后,溶液呈黄色或者红色,用甲基橙做指示剂终点很难观看

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